基于不同设计方法的沥青稳定碎石弯曲疲劳特性

研究采用三点弯曲疲劳试验对沥青稳定碎石进行疲劳性能研究,分析不同设计方法下不同公称最大粒径对混合料疲劳性能的影响。试验结果表明,采用Superpave法设计的混合料抗疲劳性能最好,但对应力的变化较为敏感;依据《规范》推荐的级配中值混合料抗疲劳特性与采用贝雷法设计的混合料的抗疲劳特性相当,但采用贝雷法设计的混合料对荷载应力的敏感度最小;粒径较小、细集料含量较高、均匀密实的混合料抗疲劳性能较好。设计方法对n值和k值有显著性影响,而公称最大粒径及其与设计方法的交互作用对n值和k值影响较小。     

贝雷法进行大粒径沥青混合料级配设计的研究

介绍了贝雷法的基本概念,采用贝雷法设计了公称最大粒径为31．5mm的大粒径沥青混合料BLF30,然后采用大马歇尔配合比设计方法确定了BLF30的最佳油石比,并对最佳油石比下的BLF30进行了路用性能检验。结果表明,采用贝雷法设计的大粒径沥青混合料具有优良的高温稳定性、水稳定性和抗渗性。     

沥青稳定基层混合料的矿料级配研究

本研究的目的是选定合理的沥青稳定基层混合料级配,并研究其力学性能和疲劳规律。首先,通过与国外沥青稳定基层常用级配及国内相关级配的比较,以及大量的马歇尔试验和强度试验,初选出沥青稳定碎石1号(公称粒径26.5 mm)和沥青稳定碎石2号(公称粒径31.5 mm)两种级配类型;然后,在M TS810材料试验系统上进行了应力控制的疲劳试验,研究其抗疲劳性能。试验表明,这两种级配的沥青稳定基层碎石混合料的力学性能和疲劳性能优良,能够用于修筑高等级公路的沥青稳定基层。     

排水性沥青混合料降噪性能测试研究

研制并开发沥青混合料吸声降噪性能室内测试的仪器,采用单传声器法对不同空隙率以及相同空隙率下不同最大公称粒径的沥青混合料进行吸声系数的测试,并对试验路段的降噪效果进行现场测试。分析空隙率、最大公称粒径对沥青混合料吸声性能的影响。发现空隙率尤其是有效空隙率是影响沥青混合料吸声系数的关键因素;最大公称粒径4 75mm级配的排水性沥青混合料吸声效果明显。结果表明,提高空隙率,采用较小最大公称粒径级配的方案都能有效提高沥青混合料的吸声降噪能力。     

硅藻土改性沥青混合料疲劳性能的试验研究

利用美国MTS-810测试仪对硅藻土改性沥青混合料的疲劳性能进行了测试.测试结果表明:经过硅藻土改性的沥青混合料,k值提高22.61％～31.29％,说明抗疲劳性能提高,路面使用寿命延长,与SBS改性沥青混合料相似;但n值也增大7.8％～35.6％,说明对应力水平的敏感度也增大.其中用高品位硅藻土制得的改性沥青混合料,会大幅度提高混合料的高温稳定性,同时牺牲了混合料的疲劳性能.     

高速公路沥青稳定基层疲劳性能试验研究

通过与国外沥青稳定基层常用级配及国内相关级配的比较,经过大量的马歇尔试验和强度试验,初选出沥青稳定碎石1#(公称粒径26 5mm)和沥青稳定碎石2#(公称粒径31 5mm)两种级配。然后,在MTS810材料试验系统上进行应力控制的疲劳试验,研究其抗疲劳性能,并进行疲劳寿命预估。研究表明这两种沥青混合料的力学性能和疲劳性能较佳,能够用于修筑高速公路的沥青稳定基层。     

CAVF法用于大粒径沥青混合料配比设计的研究

采用粗集料骨架空隙体积填充法(CAVF法)设计了公称最大粒径为31.5 mm的大粒径沥青混合料CAVF30,采用大马歇尔配合比设计方法确定了CAVF30的最佳油石比,并对CAVF30进行了路用性能检验。结果表明采用CAVF法设计的大粒径沥青混合料能形成骨架-密实结构,具有优良的高温稳定性、耐疲劳性能、低温抗裂性能和水稳定性。     

纤维沥青混合料的抗疲劳性能研究

文章通过疲劳试验,以疲劳方程的参数k值和n值为指标来评价混合料的抗疲劳性能。研究表明,纤维沥青混合料在最佳油石比下具有较好的耐疲劳性能,且存在一个最佳纤维剂量值,而素沥青混合料在最佳油石比下,纤维的介入反而会降低其耐疲劳性能。     

运用贝雷法设计的沥青混合料压实性能的研究

通过分析所设计的沥青混合料来研究其压实特性。选择了石灰岩、砂岩、花岗岩3种集料类型。用贝雷法分别为每种集料类型设计了3种不同骨架结构。设计满足重交通要求,其最大公称粒径(NMAS)为12.5 mm。在压实过程中使用压力分布分析器(PDA)进行测力,通过从PDA中所取得的数据以及传统的旋转压实仪所得的结果对混合料的压实性能进行分析。并通过模拟试验(汉堡车辙试验)和基本原理试验(间接拉伸试验和半圆断裂试验)来测定混合料的试验室工作特性及评价在不同车载和环境条件下的工作性能。并考虑老化效应对混合料的影响。试验数据表明所研究的混合料对车辙和水损害等病害有超强抵抗能力,级配参数变化对压实指数和力学性能试验的结果有非常明显的影响,但对SGC和PDA中的能量指数的影响却不明显。     

橡胶粉改性沥青混合料疲劳性能研究

基于三分点加载试验研究了橡胶粉掺量、橡胶沥青用量、橡胶粉细度以及混合料级配类型对橡胶沥青混合料的疲劳性能的影响,并采用灰色理论分析了这四种影响因素对橡胶沥青混合料的疲劳性能影响的显著性。研究结果表明,随着橡胶粉掺量增加,各应力水平下的橡胶沥青混合料疲劳寿命均呈先增大后减小的变化趋势;增大橡胶沥青用量可以增加橡胶沥青混合料低应变水平下的疲劳寿命,但也会增大橡胶沥青混合料对应变变化的敏感程度;随着橡胶粉颗粒粒径的减小,橡胶沥青混合料的疲劳寿命提高;采用骨架密实结构更有利于提高橡胶沥青混合料的抗疲劳性能;橡胶粉掺量与橡胶沥青混合料疲劳性能的关联度最大。     

沥青稳定基层疲劳性能研究

通过与国外沥青稳定基层常用级配及国内相关级配的比较，经过大量的马歇尔试验和强度试验，初选出沥青稳定碎石1#（公称粒径26．5mm)和沥青稳定碎石2#（公称粒径为31．5mm)两种级配。然后，在MTS810材料试验系统上进行了应力控制的疲劳试验，研究其抗疲劳性能，并进行疲劳寿命预估，研究表明这两种沥青混合料的力学性能和疲劳较佳，能够用于修筑高等跌沥青稳定基层。     

公称最大集料粒径对沥青混合料劈裂强度影响数值分析

为研究公称最大集料粒径对沥青混合料劈裂强度影响,基于数字图像处理技术,采用有限元法建立基于混合料二维截面的劈裂试验模型,数值模拟公称最大集料粒径对沥青混合料劈裂强度影响,并加以试验验证。研究表明:公称最大集料粒径影响沥青混合料劈裂强度,公称最大集料粒径与沥青混合料劈裂强度变异性间相关性好。公称最大集料粒径小,相应的沥青混合料劈裂强度数值变异系数则小,反之亦反。     

中面层沥青混合料改性前后疲劳性能对比研究

采用材料试验系统MTS810进行小梁应力疲劳试验,通过对中面层采用的级配AC-20、LAC-20和SAC-20沥青混合料改性前后的耐疲劳性能进行对比分析发现:除级配SAC混合料外,级配LAC和级配AC混合料改性后的抗疲劳性能均有提高,在相同应力比情况下,级配LAC混合料改性后其抗疲劳性能提高显著.在一定应力水平作用下,随着应力比的提高,载重量的增大,级配LAC混合料改性后的疲劳寿命增加的幅度逐渐减小,在较低应力比情况下,其抗疲劳性能明显增强.荷载应力水平不同,改性沥青混合料疲劳寿命提高的倍数不同,基本随着荷载应力水平的提高,疲劳寿命提高的倍数逐渐减小.     

多孔安山岩沥青混合料组成设计方法研究

采用贝雷法优化多孔安山岩混合料的级配设计,进行了不同FAc和FAf值矿料级配的压实特性试验;在配合比设计中分别应用沥青浸渍法和计算法测定混合料的最大理论相对密度,并对比分析安山岩沥青混合料的路用性能;进行了安山岩沥青混合料的水稳定性能试验和汉堡车辙试验。试验结果表明:适当增大FAc和FAf值能提高安山岩沥青混合料的压实效果;较之计算法,沥青浸渍法可以更为准确地测定多孔安山岩沥青混合料的最大理论相对密度;掺加消石灰是改善安山岩沥青混合料的最优措施。     

冷再生基层疲劳性能研究

通过冷再生混合料疲劳试验方法,对3种添加剂稳定的冷再生基层混合料进行了疲劳试验,总结了疲劳方程及疲劳曲线,对比分析了3种添加剂稳定的冷再生基层混合料疲劳试验结果,并从疲劳曲线特征及疲劳破坏特征两方面,同普通半刚性材料的疲劳性能进行了比较分析。结果表明,石灰粉煤灰稳定的再生混合料抗疲劳性能最好,其次是水泥粉煤灰,7%水泥稳定的再生混合料抗疲劳性能较差;再生混合料的疲劳特性与普通半刚性材料存在较大差异,在较低应力比下,其具有更为优越的疲劳性能,并且其疲劳寿命对应力比变化的敏感程度要低于普通半刚性材料。     

多孔安山岩沥青混合料组成设计方法研究

采用贝雷法优化多孔安山岩混合料的级配设计,进行了不同FAc和FAf值矿料级配的压实特性试验;在配合比设计中分别应用沥青浸渍法和计算法测定混合料的最大理论相对密度,并对比分析安山岩沥青混合料的路用性能;进行了安山岩沥青混合料的水稳定性能试验和汉堡车辙试验。试验结果表明:适当增大FAc和FAf值能提高安山岩沥青混合料的压实效果;较之计算法,沥青浸渍法可以更为准确地测定多孔安山岩沥青混合料的最大理论相对密度;掺加消石灰是改善安山岩沥青混合料的最优措施。     

再生剂对乳化沥青重复冷再生混合料特性的影响

为研究乳化沥青重复老化冷再生混合料结构特性,掌握沥青老化程度对路用性能的影响规律,利用基本性能试验、劈裂强度试验、动态加载疲劳试验及水稳定性试验对掺加不同再生剂的混合料体积参数和性能指标进行分析。结果显示,再生剂能显著改善混合料的力学性能、抗水损害能力和抗疲劳特性,提高重复老化再生混合料的劈裂强度和劈裂最大荷载,降低混合料的空隙率和RAP料重复老化对混合料劈裂强度的劣化作用;随着应力比的增加,再生混合料的荷载呈线性增加趋势,疲劳作用次数呈指数函数下降趋势,且再生剂对混合料疲劳作用次数的改善效果逐渐降低,对疲劳破坏荷载的改善效果无显著变化。     

小粒径大空隙排水沥青混合料性能试验

为实现超薄排水沥青路面的设计与应用,采用渗透性试验、摆式摩擦系数试验、动态摩擦系数试验、声波吸收系数试验、肯塔堡飞散试验、车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验,对最大公称粒径4.75 mm和13.2 mm的2种开级配型式与2种不同沥青混合料类型组合而成的4种大空隙排水沥青混合料的综合性能进行试验评价。试验结果显示,最大公称粒径4.75 mm级配形式的开级配沥青混合料的透水性能、摩擦性能及抗松散能力比最大公称粒径13 mm级配的沥青混合料略优,具有很好的排水降噪功能。环氧沥青混合料的使用,有利于提高小粒径大空隙排水沥青混合料的整体路用性能。     

大粒径沥青混合料的力学特性和路用性能研究

分别采用主骨架空隙体积填充法、Superpave方法和贝雷法设计了5种大粒径沥青混合料级配,然后采用大马歇尔试验配合比设计法对所设计的5种大粒径沥青混合料进行了最佳油石比的确定,并对最佳油石比下的大粒径沥青混合料进行了力学特性和路用性能研究.结果表明:大粒径沥青混合料具有较高的抗压强度、抗压回弹模量和劈裂强度,且具有良好的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性能和水稳定性.     

泡沫沥青冷再生混合料疲劳性能的探讨

依据现有热拌沥青混合料疲劳试验的研究成果,结合泡沫沥青冷再生混合料的特点,确定了疲劳试验的参数,即采用10 Hz半正弦波荷载进行劈裂疲劳试验.基于不同的级配以及不同的水泥含量,选用了5种不同级配的泡沫沥青冷再生混合料进行劈裂疲劳试验.根据试验结果将应力水平与疲劳寿命分别在单对数和双对数坐标上采用线性方程进行拟合.通过对疲劳方程分析表明,对于小应力比作用下,少量水泥所引发的脆性性质难以表现出来,而水泥和沥青的综合胶结作用会增强材料的抗疲劳性能;泡沫沥青冷再生混合料与粗粒式热拌沥青混合料相同应力比条件下的疲劳性能基本相当,同时发现在2%的水泥用量之内,增加水泥用量不会明显影响材料的抗疲劳性能.