沥青混合料抗车辙性能的分形描述方法

为了准确模拟沥青混合料抗车辙性能,采用分形理论分析了沥青混合料微观结构,研究了粗细集料不同级配分形维数对沥青混合料抗车辙性能的影响,并根据级配分形维数公式计算了沥青混合料的分形值,进行了沥青混合料车辙试验和微观结构的电子扫描。分析结果表明:4.75 mm通过率是集料尺度的分界点,集料分形维数与抗车辙性能有一致相关性,分形值越大,抗车辙能力越高;根据路用性能设计集料级配可以定量地分析沥青混合料的级配差异和路面性能,及路面微观结构与宏观路用性能的关系。     

橡胶沥青混合料路用性能关键参数影响研究

关键筛孔通过率对路用性能影响因素研究 关键筛孔通过率是级配设计的控制性指标,对沥青混合料的骨架组成结构和体积指标具有显著影响,本文研究4．75mm及0．075mm两个关键筛孔的通过率,采取高温车辙试验、小梁低温弯曲试验、冻融劈裂试验及浸水马歇尔残留稳定度试验,观察并分析其对橡胶沥青混合料路用性能的规律性影响。     

沥青混合料组成对路用性能的影响

综合考虑级配、油石质量比、砂当量、空隙率和外部荷载等因素,应用正交试验设计和方差理论研究了常用的AC-20沥青混合料组成对路用性能的影响.结果表明,空隙率没有随级配区间大小的改变而发生相应改变,尽管0.075 mm和2.36 mm通过率变化较小,却对空隙率影响高度显著.据此优化提出了组成设计范围;空隙率、砂当量与粉胶比是影响路面水稳定性和路面抗车辙性能的关键因素;虽然4.75 mm通过率对马歇尔性能指标的影响并不显著,但对70℃高温动稳定度贡献很大,优化4.75 mm筛孔通过率可显著提高路面高温稳定性能.     

AR-AC-13干法橡胶沥青混合料的集料级配优化

由于干法橡胶沥青技术研究在国内起步较晚,对干法橡胶沥青技术级配选择不尽相同。为探究出关于AR-AC-13干法橡胶沥青混合料的最佳级配范围,设计了四种粗细不同的级配进行对比。通过对四种级配的水稳定性、高温稳定性和低温稳定性进行室内试验测试,发现合成级配偏粗偏细都会影响混合料路用性能;但适当增加粗集料的比例,不仅不会降低混合料性能,还能有效提高混合料的稳定性。当4.75mm筛孔通过率控制在35%~40%时,合成级配能有效提高干法橡胶沥青混合料的稳定性。对此提出了AR-AC-13干法橡胶沥青混合料集料级配优化的建议,为干法橡胶沥青工艺的完善尽一份力量。     

基于抗滑性能的SMA配合比设计

为了研究各参数对SMA路面抗滑性能的影响并指导配合比设计,通过变化配合比设计相关参数,包括各控制筛孔通过率和沥青用量,进行正交试验设计。利用典型灰关联度量化各参数对抗滑性能的影响程度。结果表明:随着公称最大粒径通过率的增大,SMA路面的抗滑性能逐渐降低;对于SMA-13,随着9.5 mm筛孔通过率的增加,路面的抗滑性能先增大后减小;当关键筛孔4.75 mm通过率增大时,抗滑性能先减小后增大;随着2.36 mm筛孔通过率的增加,抗滑性能呈增大趋势;随着沥青用量的增加,SMA路面的抗滑性能逐渐降低;各参数对抗滑性能影响程度大小依次为:最大粒径通过率﹥关键筛孔通过率﹥沥青用量﹥最大粒径次一级筛孔通过率、关键筛孔次一级筛孔通过率。得出抗滑性能良好的SMA级配范围。     

沥青混合料配合比设计中若干问题的探讨

通过对沥青混合料配合比设计过程中集料级配的计算、设计、调整和沥青混合料高温性能评价指标的研究,提出了变i法及相应计算公式,给出了满足AC-16、SMA-16和Sup-12.5级配的i值范围;将0.075 mm筛孔作为最小控制筛孔,提出了FAP指标,并以FAP检验0.075 mm筛孔的通过率,完善了贝雷法对设计级配关键筛孔通过率的检验,给出了满足SMA-16型级配的CA比和FA比检验的合理指标范围,为SMA的设计和检验提供了理论依据;提出了动抗压强度(DCS)指标,综合考虑了行车速率、累积变形量和最大永久变形量等因素对压实沥青混合料高温性能的影响,结果表明动抗压强度指标能较好体现工程实际中车辙的形成规律,并有效提高了对沥青混合料高温性能评价的区分率。     

基于灰熵法的沥青混合料低温抗裂性能影响因素研究

通过小梁低温弯曲试验测试沥青混合料的临界弯拉应变指标,运用灰熵法分析影响沥青混合料低温抗裂性因素——集料级配、石料种类、沥青针入度、沥青用量、空隙率、4.75 mm筛孔通过率及拌和温度等的显著性。研究结果表明:沥青用量、沥青针入度、集料级配对沥青混合料低温抗裂性具有较显著影响。     

橡胶沥青混合料设计关键影响因素研究

根据橡胶沥青混合料中集料、沥青胶结料、空隙率与矿料间隙率之间的体积关系,推导了VMA与最小沥青用量之间的关系;讨论了20目胶粉和40目胶粉的溶胀作用对混合料级配的影响,提出要控制2.36mm和4.75 mm两个关键通过率;通过试验分析了不同级配和不同胶粉目数对橡胶沥青混合料路用性能的影响,给出20目和40目间断级配橡胶沥青混合料推荐级配范围。试验表明间断级配、40目胶粉橡胶沥青混合料的技术性能相对更好。     

基于疲劳性能的沥青混合料组成优化

分析了沥青混合料组成结构对其疲劳性能的影响,采用BP神经网络和遗传算法相结合的方法,以疲劳性能为目标进行了沥青混合料性能优化设计,获得了4.75mm筛孔通过率、0.075mm筛孔通过率、粉胶比、空隙率与疲劳性能之间的关系,为更好地以性能为中心进行沥青混合料设计提供了参考.     

基于疲劳性能的沥青混合料组成优化

分析了沥青混合料组成结构对其疲劳性能的影响,采用BP神经网络和遗传算法相结合的方法,以疲劳性能为目标进行了沥青混合料性能优化设计,获得了4.75mm筛孔通过率、0.075mm筛孔通过率、粉胶比、空隙率与疲劳性能之间的关系,为更好地以性能为中心进行沥青混合料设计提供了参考.     

沥青混合料工程设计级配范围研究

通过各粒径不同比例的粗集料堆积密度试验结果得到合理的粗集料级配组成、选取不同细集料组成、不同粗细比例的10种级配进行冻融劈裂试验和车辙试验。试验结果表明:4.75 mm通过率对沥青混合料高温抗车辙能力和水稳定性有较大影响。根据室内试验结果,结合级配应用经验,提出了适应于重庆地区气候特点的AC-20沥青混合料工程设计级配范围,以提高重庆地区沥青路面抗车辙能力。     

纤维沥青混合料高温稳定性影响因素的灰关联熵分析

随着交通渠化和轴载加重,车辙成为沥青路面的主要高温变形形式,它是多因素共同作用的结果。通过车辙试验,分析了掺入德兰尼特纤维的AC-13I及AK-13I沥青混合料高温抗车辙性能的影响因素,并运用灰关联熵分析法对纤维掺量、沥青针入度、沥青用量、4.75 mm筛孔通过率、沥青混合料空隙率、沥青饱和度等影响因素进行分析。研究表明,纤维掺量、空隙率对德兰尼特纤维沥青混合料高温稳定性有重要影响。     

贯入式复合混凝土路面基体沥青混合料配合比设计

主要介绍了贯入式复合混凝土路面基体沥青混合料配合比设计的方法,该方法是通过沥青膜厚度及2.36mm筛孔通过率来控制混合料空隙率,并通过2.36mm筛孔通过率与空隙率的相关关系来确定混合料级配和最佳沥青用量。     

基于集料波动的沥青混合料水稳定性研究

为研究集料波动对沥青混合料水稳定性的影响,通过浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验对沥青混合料的水稳定性进行评价,在此基础上采用灰色关联分析法评价集料的针片状颗粒含量、砂当量、粉尘含量、4.75mm通过率、2.36mm通过率和0.075mm通过率６种因素对沥青混合料水稳定性的灰色关联度及其排序情况的影响。结果表明,对沥青混合料水稳定性影响最为显著的为4.75mm通过率,其余依次为2.36mm通过率、砂当量、0.075mm通过率、粉尘含量和针片状颗粒含量。     

基于高温稳定性能的沥青路面中面层级配设计研究

考虑级配、油石比等因素,应用堆积密度试验法、正交试验法及关键筛孔通过率与动稳定度关系试验法研究了基于高温稳定性能的沥青路面中面层的AC—20改性沥青混合料的级配组成设计,通过极差分析法对3种试验方法结果进行分析,提出了优化后的沥青混合料工程设计级配范围。     

基于贝雷参数法的级配碎石施工效果评价

为研究不同粗细级配的级配碎石混合料的施工质量差异,设计4种级配碎石混合料并计算各级配的贝雷参数,分析贝雷参数与现场铺筑效果的关系。结果表明:贝雷参数CA值越小,施工级配波动性越大,离析现象越严重,指标稳定性越差;级配碎石混合料的CA值应控制在0.47以上,兼顾混合料的骨架结构,4.75 mm筛孔通过率宜控制在35%左右,能够较好地保证级配碎石的整体质量与性能长期稳健。     

氙灯加速老化对沥青混合料性能的影响

为考察沥青混合料的性能受光照的影响,对三种级配类型及四种沥青的沥青混合料进行氙灯加速老化试验.用马歇尔稳定度和流值、紫外光老化前后马歇尔稳定度和流值的变化分别评价沥青混合料的高温稳定性和抗紫外光老化能力.结果表明木质素纤维能够有效改善沥青混合料的高温稳定性及抗紫外光老化性能.不同级配类型的沥青混合料的高温稳定性和抗紫外光老化性能各有差异:密级配受影响程度最小,半开级配次之,开级配最差.这些特点可以为沥青混合料紫外光老化的研究提供有益的参考,也为紫外线辐射强烈的西部地区沥青混合料的评价与选择提供依据.     

基于分形理论的沥青混合料导热系数研究

沥青混合料的导热系数是沥青路面温度场研究的重要参数。简要介绍了级配分形维数的定义和计算方法,计算了所选用级配的分形维数。根据瞬变平面热源法,采用Hot disk导热系数测试仪,测试了各级配在不同沥青用量时的导热系数。根据试验结果,分析了导热系数的影响因素,分别建立了沥青混合料的导热系数与空隙率和级配分形维数的回归关系。空隙率越大,材料的导热系数越小;在用油量相同的情况下,级配的分形维数越大,材料的导热系数越大。分形维数与导热系数之间的相关性较好,可以用来表征级配对材料导热系数的影响。     

多因素对沥青混合料空隙率影响的正交试验分析

根据分形级配理论进行矿料级配设计,把粗级配分形维数D_c、细级配分形维数D_f、粗细级配用量比、油石比和压实次数作为沥青混合料空隙率影响因素,采用正交试验分析方法进行试验分析,找出其对沥青混合料空隙的影响程度和变化规律,为优化沥青混合料配合比设计提供依据。     

沥青混合料高温性能试验指标的对比分析

为了探究评价沥青混合料高温性能的最佳试验方法以及研究各试验指标之间的相关性,分别采用高温车辙试验、单轴贯入试验、马歇尔稳定度试验、动态模量试验来评价沥青混合料的高温稳定性。同时与沥青PG高温分级试验进行相关性分析。试验结果表明,沥青自身的复剪切模量与大多数指标的相关性都好; SBS-AC混合料具有最好的高温性能;利用车辙试验和高温低频条件下的动态模量能很好的评价沥青混合料的高温性能,且二者的相关性很好;单轴贯入试验得到的指标不能对同级配不同沥青混合料做出较好的区分;因此,在一定程度上,动稳定度和高温低频条件下的动态模量及车辙因子能更好的评价沥青混合料高温稳定性,建议在设计和质量控制中使用该指标。