不同岩性细集料对沥青混合料路用性能的影响研究

分别采用玄武岩细集料及石灰岩细集料和玄武岩粗集料制备两种不同的AC-13C改性沥青混合料，以及分别采用花岗岩细集料及石灰岩细集料和花岗岩粗集料制备两种不同的AC-25C普通沥青混合料，对两组不同岩性的沥青混合料进行室内路用性能试验，分析两种不同岩性细集料对沥青混合料性能的影响。结果显示:粗集料为玄武岩时，用石灰岩细集料代替玄武岩细集料，能够提高混合料的水稳定性和高温稳定性；粗集料为花岗岩时，用石灰岩细集料代替花岗岩细集料不利于混合料的水稳定性和高温稳定性。     

沥青混合料抗车辙能力优化设计

对沥青混合料的抗车辙性能进行优化设计,设定骨架密实和设计8%空隙率2个优化条件,据此提出新型矿料级配设计方法--分级掺配法.矿料成型采用改进的干捣实方法,根据集料分界点分2步逐级掺配集料,粗集料部分每级集料掺配比例依据骨架判断公式和高斯拟舍结果得出,细集料部分每级掺配比例依据高斯拟合结果得出,进而确定粗细集料各自总的质量百分率,由此得到一条骨架密实型级配曲线,并进一步按照优化务件确定油石比.用成型试件对混合料沥青膜厚度、矿料间隙率、空隙率、动稳定度等各项性能指标进行验证,结果表明沥青混合料抗车辙性能较好,功能化设计方法能有效地改善沥青混合料的性能.     

矿质集料承载比试验方法研究

矿质集料为散体材料,在其承载比(CBR)测定过程中常遇到成型方式不当和变异系数过大等问题。参照现行公路工程集料试验规程规定的粗集料堆积密度及空隙率试验方法,分别采用"三装三捣"和"三装一压"法成型石灰岩、花岗岩、辉绿岩集料试件,进行矿质集料承载比试验对比研究,推荐采用"三装一压"的成型法进行矿质集料CBR承载比测试。考虑到"三装一压"离析较小、变异系数较小等优势,石灰岩、花岗岩和辉绿岩采用"三装一压"法成型集料试件时的成型压力宜采用15kN,变异系数允许值取CV≤17%。     

建筑废弃混凝土再生集料在沥青混合料中的应用

该文采用室内试验将建筑废弃混凝土再生集料替代部分细集料配制成再生沥青混合料,采用Superpave沥青混合料设计方法成型试件,对再生沥青混合料的矿料间隙率、空隙率和沥青饱和度进行试验,同时对混合料的回弹模量、水稳定性及高温性能进行试验研究。结果显示:随着再生集料用量的增多,矿料间隙率和沥青饱和度呈现出降低的趋势,而沥青混合料的空隙率呈现增大趋势;同时其回弹模量和水稳定性有所衰减,而高温性能得到明显的提高。     

基于多目标加权的不同集料沥青砂浆性能评价研究

为研究不同集料对沥青砂浆混合料性能的影响,基于等体积换算原则,在AC-13沥青混合料的基础上,计算并成型沥青砂浆试件,通过研究石灰岩、玄武岩、辉绿岩和钢渣沥青砂浆的高温性能、低温性能、水稳定性和疲劳性能,基于灰色系统理论中的多目标加权决策模型,对4种集料类型沥青砂浆的综合性能进行评价。结果表明,玄武岩和辉绿岩沥青砂浆的高温性能优于石灰岩和钢渣沥青砂浆;钢渣沥青砂浆的低温抗裂性能和疲劳性能优于其他3种集料沥青砂浆;石灰岩沥青砂浆的水稳定性优于其他3种集料沥青砂浆;4种集料沥青砂浆中,玄武岩沥青砂浆的综合性能最优。     

掺杂片麻岩细集料对沥青混合料的体积性能的影响

片麻岩在全国分布广泛,其储量仅次于石灰岩。文中对掺杂有片麻岩细集料的AC-13沥青混合料进行了空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度,以及粗集料骨架间隙率的实验。结果表明,在相同配合比下,掺杂片麻岩细集料的沥青混合料体积指标与全部使用石灰岩的混合料存在差异,产生的原因是片麻岩细集料针片状颗粒的含量和强度不同。     

经济型SMA沥青混合料级配优化与路用性能研究

对石灰岩集料的经济型SMA沥青混合料开展矿料级配优化工作,首先根据逐级填充理论和粒子干涉理论确定粗集料最佳组成,以等体积替代方法试验得出细集料各含量最佳组成;然后通过分析粗、细集料含量与路用性能的关系,确定经济型SMA沥青混合料的最佳矿料级配;最后对经济型SMA路用性能与不同集料、级配混合料做了对比分析。结果表明:石灰岩集料级配优化后的经济型SMA混合料的高温性能与玄武岩集料SMA沥青混合料相当,低温性能与水稳定性优于玄武岩集料SMA沥青混合料。     

滨海高湿环境沥青混合料材料选择

针对滨海高等级公路所处的含盐高湿环境,改进了沥青与集料的黏附性试验方法。通过不同沥青与集料的黏附性试验,并结合其他影响因数,提出含盐高湿环境下沥青混合料材料优化选择方案,进行了水稳性能验证。最后对不同级配的沥青混合料在含盐高湿环境下的耐久性试验,推荐级配类型。结果表明:推荐含盐高湿地区沥青混合料中的粗集料采用玄武岩,细集料选用石灰岩,沥青选用135℃黏度较高的SBS改性沥青;沥青路面表面层采用SMA-13级配混合料。     

石灰岩集料在SMA-13沥青混合料中的应用

设计三组集料搭配:1~#中粗细集料均采用石灰岩;2~#中9.5mm以下粒径用石灰岩;9.5mm～13.2mm粒径用玄武岩;3~#中粗细集料均采用玄武岩;分别用以制备1~#、2~#、3~#SMA-13沥青混合料。对集料的抗压碎特性和所制备混合料的路用与力学性能进行测试分析,对比研究了石灰岩集料在SMA-13中的应用特性。     

环氧沥青混合料设计及性能研究

采用体积设计方法,研究了环氧沥青混合料级配组成和成型前后养护时间对混合料性能的影响。试验结果表明:采用体积设计方法设计的环氧沥青混合料粗集料多,空隙率小,保证了环氧沥青混合料具有良好的抗滑性和抗渗性能。环氧沥青混合料成型前后养护时间影响试件的空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、稳定度和劈裂强度。成型前经过养护的环氧沥青混合料,成型后初始稳定度和劈裂强度比成型前未经过养护的高;但成型前经过养护试件的最终稳定度和劈裂强度低于成型前未经过养护的试件。而且,环氧沥青混合料在60℃养护7d后,已经具有良好的抗水损害性能和抗车辙性能。     

AC-13沥青混合料级配优化设计研究

针对南方湿热地区沥青路面表面层所采用的玄武岩集料,AC-13以4.75 mm作为粗细集料的分界点,将粗集料进行分级组合捣实密度试验,以所得到的粗集料间隙率作为评价指标,对粗集料中各粒径段颗粒含量与粗集料间隙率之同的关系进行分析,在此基础上以最紧密堆积为原则确定粗集料的级配范围;细集料则以填充且不对粗集料结构产生干涉为原则,将设计空隙率确定为4％并结合粗集料间隙率计算出细集料总的体积比,细集料之间的相互比例则采用均匀分布,其级配范围结合施工技术规范予以确定.按此方法得到的设计成果适合于南方湿热地区公路沥青路面的气候及交通特点.     

粗集料压碎值对多孔沥青混合料体积特征与路用性能的影响

为了明确粗集料压碎值对多孔沥青混合料性能的影响,选取玄武岩、破碎砾石和石灰岩3种不同压碎值的粗集料.首先采用击实试验模拟分析了粗集料和多孔沥青混合料受荷后的级配变化规律,其次探究了粗集料压碎值对多孔沥青混合料体积指标和路用性能的影响.研究结果表明:粗集料和沥青混合料受荷后9.5 mm筛孔集料的质量通过率变化最大,4.7...     

以石灰岩为粗骨料的PAC-16型排水沥青混合料配合比设计研究

排水沥青混合料粗集料多采用强度较高的玄武岩或辉绿岩，石灰岩应用较少。为研究石灰岩用作排水沥青混合料粗集料的可行性，文章在借鉴国内外研究成果的基础上，结合石灰岩粗集料技术性能，通过级配的选择和油石比的确定，开展析漏、稳定度等排水沥青混合料技术指标验证，观察并分析了关键参数对石灰岩排水沥青混合料路用性能的影响，并确定了适用于本研究的最佳配合比设计。最终通过试验段的铺筑和6年后的性能测试，验证了石灰岩可作为排水沥青路面粗骨料进行使用。     

基于CT图像处理技术的再生沥青混合料集料均匀性分析

再生沥青混合料的细观结构与其宏观力学性能密切相关。文中选用珍珠岩和玄武岩集料作为再生沥青混合料中的新旧集料,模拟现场热再生过程制备再生沥青混合料试件;应用CT技术和数字图像处理(DIP)技术,对再生沥青混合料试件截面的数字图像进行处理,提取混合料中新旧集料、空隙和沥青砂浆的数字图像信息,对其空间分布规律及新旧集料均匀性进行分析。结果表明,再生沥青混合料的新旧集料在空间上分布较均匀,试件中部的均匀性优于试件两端的均匀性;集料在试件高度方向上整体分布较均匀,各断层新旧集料的分布比例大致符合总体新旧料的比例;静压成型试件空隙率沿试件高度方向呈现一端大、一端小的现象。     

SGC设计方法与马歇尔设计方法设计SMA最佳沥青用量的比较研究

分别对细、中、粗3种不同的SMA级配,采用SGC设计方法与马歇尔设计方法,设计出SMA最佳沥青用量,进行了研究比较,结果表明:SGC设计方法确定的SMA最佳沥青用量比马歇尔设计方法确定的最佳沥青用量有大幅度减少,其原因在于当采用SGC旋转100次成型混合料试件时,其压实功显著大于马歇尔双面击实50次成型的混合料试件,而我国目前的施工条件在路面难以达到相应的压实条件,易出现空隙率偏大的问题,因此建议在我国采用SGC进行SMA混合料设计时,对美国的规范进行修改,降低旋转压实的次数以适应我国的施工条件。     

多孔隙沥青混合料渗水性能试验研究

通过采用体积法测定马歇尔试件空隙率及连通空隙率,采用渗水装置测试不同类型沥青混合料渗水系数,并对试验路段跟踪观测,得到了渗水系数与多种影响因素的关系。结果表明:空隙率特别是连通空隙率、沥青混合料的集料种类、级配类型、沥青掺加量、路面构造深度及路面厚度对沥青混合料渗水性能有较大影响;级配越粗、连通空隙率越大、路面构造深度越大、面层厚度较小的沥青混合料渗水能力越好。研究发现连通空隙率与渗水系数的相关性良好。     

干线公路沥青表面层采用石灰岩集料的可行性

从石灰岩集料技术指标分析来看,江苏省范围内为高速公路供应集料的石灰岩料场的所有石灰岩集料均能满足现行规范规定的沥青表面层所用集料除磨光值以外的11个指标的要求,有部分样品满足磨光值的要求,可用于干线公路沥青表面层;对于磨光值小于42 BPN但大于等于35 BPN的石灰岩集料,可考虑用于中等或轻交通量的等级公路(即三级及三级以下公路)沥青表面层,对于磨光值小于35 BPN的石灰岩,则不将其用于等级公路沥青表面层,而只用于中、下面层;为了提高沥青混凝土路面抗水损害能力,表面层的细集料可采用石灰岩,实际效果很好。建议铺筑专项试验路以验证石灰岩集料用于沥青混凝土路面表面层的路用性能。     

贝雷法和CAVF法在AK-13A和SMA-13的混合料级配设计中的应用

传统的沥青混合料配合比设计时,通过粗、中、细3种级配试配,然后再进行马歇尔试件的击实,分析体积指标确定级配、油石比,过程复杂,试验人为误差较大,耗时,耗力。通过贝雷法的粗集料选取密度,CAVF法计算粗细集料比例及油石比,对AK-13A和SMA-13的级配和油石比进行优化,并运用贝雷法3个比例参数CA比、FAc比、FAf比对优化后的级配的骨架嵌挤情况进行判别,以评价优化后的级配是否符合贝雷法3个比例参数的要求,旨在严格控制沥青砂浆体积与粗集料间隙率之间的关系,使沥青混合料的骨架嵌挤效果更好,性能更稳定。研究过程中采用GTM方法成型试件,用马歇尔方法进行沥青混合料路用性能验证。结果表明,粗集料的设计密度位于松装密度及干捣实密度之间时可以达到嵌挤状态,对于一般的密级配沥青混合料如AK-13A,粗集料的设计密度选择松装密度,对于SMA选用干捣实密度。采用改进的CAVF法计算粗细集料的比例并优化级配,通过计算得到的油石比与最终实际采用的油石比基本一致。粗型密级配AK-13A混合料的3参数符合贝雷法范围,形成一种嵌挤密实结构;SMA的3参数都不在贝雷法的范围内,其形成的骨架密实结构是独有的。SMA-13的粉胶比较AK-13A大,同时沥青膜厚度小于AK-13A,但2种混合料路用性能经实践证明都是良好的。     

基于离散元模拟细集料对沥青混合料劈裂试验影响

以AC13为例,采用颗粒流PFC2D软件,建立基于混合料二维数字截面的劈裂试验离散元模型,模拟细集料对沥青混合料劈裂试验的影响。研究表明,细集料影响沥青混合料低温劈裂试验强度和破坏应变;2.36 mm档集料可作为沥青混合料AC13集料级配中粗细集料的分界点,即粒径≥2.36 mm的集料为粗集料,小于2.36 mm的集料为细集料。     

不同成型工艺对水泥乳化沥青性能影响研究

为扩大水泥乳化沥青的使用,结合马歇尔击实试验,考虑混合料拌料顺序和击实次数2个工艺参数,对乳化沥青的成型工艺进行研究。最终确定水泥乳化沥青合理制备工艺为:将乳化沥青与粗、细集料先拌和均匀,再与水泥和矿粉进行拌和,采用双面击实50次,待延迟到水泥初凝时再双面击实25次,最后成型混合料试件。试验路段性能结果表明,按照该成型工艺施作路段的高温性能和抗水损害性能表现良好,路面压实度也满足规范要求。