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。     

粗集料性能对排水性沥青混合料性能的影响分析

排水性沥青混合料作为一种集料嵌锁的混合料,其中的粗集料占比达到80%以上。骨料的性质、形状(尤其是针片状含量)会对混合料的性能产生很大影响。因此,通过室内试验,对粗集料性能及其与排水性沥青混合料强度、结构稳定性、渗水能力和抗滑性能的相关性进行分析,结果表明粗集料的压碎值和针片状含量对排水性沥青混合料的性能影响显著。压碎值越大,动稳定度越小,抗车辙能力越差,抗飞散能力越差;针片状含量越低,抗压强度和抗劈裂强度越大,渗水能力和抗滑能力越强。因此必须选择高强度、优质的粗集料以满足排水性沥青混合料强度、稳定性、渗水能力、抗滑性能的要求。     

不同空隙率排水性沥青混合料宏观性能与微细观空隙结构研究

为了兼顾排水性沥青混合料排水性能与耐久性能,在JTG F40-2004推荐的OGFC-13矿料级配范围内选取5种级配,使得5种级配排水性沥青混合料空隙率为18%～24%,针对室内试验试验研究不同空隙率排水性沥青混合料力学性能、路用性能、疲劳性能,基于X-Ray CT的无损检测技术获取排水性沥青混合料内部的细微观空隙形态,采用平均空隙直径、空隙级配未评价指标,研究不同级配排水性沥青混合料的微观空隙分布特征,最后建立排水性沥青混合料细微观空隙结构与其宏观路用性能之间的关系。结果表明,9.5、4.75、2.36 mm这3种筛孔通过百分率与空隙率的相关性最好;在20%～21%空隙率时排水性沥青混合料的动稳定度达到峰值,抗弯拉强度、弯曲应变、浸水马歇残留稳定度、冻融劈裂强度比及各应力水平下的疲劳寿命随着空隙率增大而减小;排水性沥青混合料空隙体积测算的平均空隙直径为6.8～10.3 mm,表面积测算的平均空隙直径为8.8～13.4 mm,直径大于4 mm的空隙数量占总空隙数量的75%以上。建议排水性沥青混合料适宜的空隙率为20%～22%。     

大空隙沥青混合料的耐久性研究

通过设计3种不同级配的大空隙沥青混合料,对其进行不同程度的老化处理,然后再进行肯塔堡飞散试验、浸水肯塔堡飞散试验和冻融循环劈裂试验,采用飞散损失、浸水飞散损失和冻融劈裂强度比等指标表征大空隙沥青混合料的耐久性,研究级配、浸水和老化对大空隙沥青混合料的耐久性的影响.结果表明:级配、水和老化都会对大空隙沥青混合料的耐久性产生影响,增大9.5 mm的通过率可提高大空隙沥青混合料的耐久性,老化和浸水却会降低其耐久性.     

排水沥青路面性能影响因素试验研究

排水沥青路面是一种排水降噪的功能型路面,其骨架空隙的结构使其具有与密级配沥青混合料不同的性能特点。现研究了排水沥青路面性能的影响因素,评价了空隙率、压实度、分块施工对-13排水沥青混合料肯塔堡飞散损失、动稳定度、扭转飞散等性能指标的影响。研究表明,空隙率偏大和压实度不足,都会降低排水沥青混合料的抗飞散和抗车辙性能,分块施工造成的冷接缝不利于排水沥青混合料的抗扭转破坏性能。因此,应加强排水沥青路面的空隙率设计和压实度控制,尽量减少施工冷接缝。     

透水沥青混合料路用性能研究

<正>0引言透水沥青混合料(OGFC)作为一种具有相互连通空隙的开级配沥青混合料,以其显著的透水、降噪效果和良好的抗滑性能在国内外得到了广泛应用～([1-3])。由于透水沥青混合料与普通密级配沥青混合料在组成结构上存在差别,因而在路用性能上也有一些差异。透水沥青混合料是骨架空隙结构,粗集料所占比重较大,容易形成骨架嵌挤结构;同时,透水沥青混合料要使用性能良好的改性沥青,以提高集料间的胶结作用,弥补由于集料间接触面积相对较小对混合料抗拉和抗剪强度的影响,从而获得良好的混合料路用性能～([4-6])。目前,中国已出台了     

排水沥青混合料水稳定性能研究

排水沥青路面采用大空隙的级配,具有减小雨天路面积水、抗滑、降低噪声的优点。对于空隙较大的沥青混合料,其抗水损害性能是决定路面耐久性关键。排水沥青路面采用开级配沥青混合料,选取的沥青是经过特色改性处理的高粘改性沥青,此类改性沥青可选用湿法和干法两种工艺,目前有较多的干湿法制备排水沥青混合料的方式,对这些方法进行一个全面的水稳定性能的对比,以对工程应用提供技术支撑。     

粗集料对排水沥青混合料性能的影响

排水沥青混合料为骨架空隙结构,其粗集料的骨架结构对排水沥青混合料的稳定性和耐久性至关重要。为了研究粗集料类型对排水沥青混合料体积特性的影响,选择3种岩性的粗集料(S10、S12),1种TPS改性沥青,通过粗集料骨架间隙率VCA、马歇尔试验、车辙试验、间接拉伸试验、冻融劈裂试验,分析了3种不同粗集料对VCA、满足排水沥青混合料设计空隙率20%时各矿料级配组成的影响,结果表明,为满足排水沥青混合料的骨架结构和高温、低温、水稳定性能要求,2种粗集料S10和S12的相对用量比例应在40∶60~50∶50之间。     

排水抗滑磨耗层配比优化及路用性能研究

为改善湿热多雨地区路面排水、抗滑性能,提高行车安全性,基于优选的两种适宜级配,制备不同类型排水抗滑磨耗层,确定最佳油石比及级配,全面研究排水抗滑磨耗层路用性能。结果表明:基于抗剥落性能、排水性能与结构强度,两种级配制备的排水抗滑磨耗层沥青混合料的油石比适宜范围为5%～5.5%,在考虑高温稳定性、水稳定性与抗滑性能情况下,两种级配沥青混合料的最佳油石比均为5.5%;当油石比为5.5%时,第一种级配排水抗滑磨耗层的60℃动稳定度为7175次/mm,浸水马歇尔稳定度为6.19 kN,浸水残留马歇尔稳定度比为94.88%,浸水飞散损失率为3.39%,相比于第二种级配,表现出更好的高温稳定性和水稳定性,同时具有良好的抗滑和排水性能,能够更好地服务于湿热多雨地区道路建设。     

大粒径碎石沥青稳定排水基层混合料设计方法的研究

对大粒径碎石沥青稳定排水基层混合料设计方法进行系统研究,提出排水性大粒径碎石沥青稳定基层级配,通过析漏试验、飞散试验和马歇尔试验确定最初沥青用量,并通过水稳定性试验、高温性能试验和疲劳性能试验,确定最佳沥青用量。     

不同因素对沥青混合料抗滑能力的影响

研究了集料岩性、级配类型与粗细程度以及荷载大小三因素对沥青混合料抗滑性能的影响。集料岩性不同,沥青混合料抗滑性能衰变趋势虽相同,但抗滑能力不同;岩性相同的集料,地理区域、岩层层位、地质构造以及造岩矿物种类与含量等的差异均会引起沥青混合料抗滑性能的差异性。SMA型沥青混合料抗滑性能优于AC型,且级配越粗,沥青混合料的抗滑性能越好。加载荷重越大,沥青混合料的抗滑性能衰减越快。为保证沥青混合料获得适宜的长期抗滑性能,轻交通下,可以选用AC粗型级配;中交通下,优先选用SMA级配;重交通下,应选用SMA粗型级配以及抗滑性能优异的集料。     

基于改进肯塔堡飞散试验的沥青混合料优化设计

为了研究沥青混合料长期使用过程中的抗松散性能，对肯塔堡飞散试验进行改进。基于改进肯塔堡飞散试验，选取集料种类、沥青种类、NRP掺量、级配类型4个因素，每个因素各取3个水平，用L₉(4³)正交表进行试验。采用飞散损失指标定量分析各个因素下每个水平对NRP改性沥青混合料抗飞散性能的影响效果，并通过极差分析方法得出影响飞散性能因素的主次顺序和最优组合。试验结果表明：各因素对抗飞散性能的影响主次顺序为级配类型>集料种类>NRP掺量>沥青种类；在试验选择的9种组合中，选用SMA-13、玄武岩、0.5%NRP掺量、SK70号基质沥青组合时，NRP改性沥青混合料抗松散性能最优。     

小粒径排水型超薄罩面路用性能研究

通过车辙试验、小梁低温弯曲试验、冻融劈裂试验和渗水试验分别评价小粒径排水型超薄罩面的高温稳定性、低温抗裂性能、水稳定性和排水性能。结果表明,级配类型对小粒径排水型超薄罩面高温稳定性的影响显著,粗型级配PAC-1的动稳定度远大于细型级配PAC-2,同时其车辙深度小于PAC-2型细级配;4种沥青混合料的极限弯拉应变相差较小,且均符合规范要求;高粘沥青结合料出色的粘附能力有效增强了沥青与排水集料之间的抗剥落能力,水稳定性能表现优异;粗型级配PAC-1沥青混合料内部的连通空隙率大于细型级配PAC-2,排水性能更好。     

级配对表面层沥青混合料路用性能的影响分析

采用现行规范推荐法、Superpave法、主骨料空隙填充(CAVF)法和SAC法确定了6种级配,通过对不同级配的表面层沥青混合料路用性能的比较,分析了路用性能与级配的相关性。研究表明:公称最大粒径大的沥青混合料能获得较高的动稳定度和较大的抗剪强度;对于提高沥青混合料的低温性能,级配所发挥的作用非常有限。对于如何提高沥青混合料的低温抗裂性,还需从材料方面考虑(如沥青种类、掺加改性剂等);在设计空隙率范围内,沥青混合料的抗水损害的能力与级配相关性不大,主要与集料和沥青本身的物理化学性质有关。     

基于虚拟劈裂试验研究影响沥青混合料低温抗裂性能的因素

使用X-ray CT扫描粗集料,在PFC3D中重建颗粒,按照集料级配设计随机生成各档集料,构建沥青砂浆相并结合空隙相的实际分布,在重力作用和伺服机制控制下生成沥青混合料虚拟试件,随后设置合适的接触模型以及微观参数,进行虚拟劈裂试验,对影响混合料低温性能的因素进行分析。结果表明：本研究使用虚拟劈裂试验研究沥青混合料的低温抗裂性能是可行的；增大沥青砂浆间以及集料与沥青砂浆间的粘结强度可以提升沥青混合料的低温抗裂性能；增大集料体积分数、空隙率会减弱沥青混合料的低温抗裂性能；集料摩擦系数与沥青混合料的低温抗裂性能无明显相关性。     

用于生态化路面铺装的大孔隙透水沥青混合料配合比设计研究

介绍了生态化路面和大孔隙透水性沥青混合料的特点,探讨了大孔隙透水性沥青混合料的配合比设计方法,将强度理论运用于透水沥青混合料铺装结构设计中,通过对设计区域汇水量的计算,确定沥青混合料的目标空隙率;利用主骨架空隙体积填充法进行集料级配设计;再通过混合料析漏试验和马歇尔试件肯塔堡飞散试验确定最佳沥青用量并进行相关的强度检测.试验表明:混合料在确保空隙率的同时满足路面的强度要求,具有较好的使用性能,对研究应用大孔隙透水沥青路面具有参考价值.     

温拌橡胶沥青混合料性能研究与级配优化

通过车辙与冻融劈裂试验,分析了DAT-H5温拌橡胶沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,提出以集料及其级配为研究对象的级配优化方法.分析了粗集料类型对橡胶沥青混合料可压实性、高温稳定性和水稳定性的影响;结合温拌橡胶沥青混合料的特异性,对ARAC-13级配进行调整优化.研究结果表明,提高温拌橡胶沥青混合料的高温稳定性和水稳定性措施有:根据集料与胶结料配伍性,合理选择粗集料类型;适当提高9.5 mm及以上大粒径集料用量,并以橡胶沥青与矿粉组成的沥青胶浆填充集料空隙,可降低油石质量比和VMA,有效控制空隙率.     

间断级配橡胶沥青混合料的性能研究

采用矿料主骨料空隙体积填充法对沥青混合料间断级配进行了设计,并采用橡胶沥青拌制了间断级配橡胶沥青混合料。通过室内试验分别测定了间断级配和密级配混合料的动稳定度、冻融劈裂强度比、残留稳定度比和低温破坏应变,对间断级配橡胶沥青混合料的路用性能进行了分析;通过四点加载试验对混合料的疲劳性能进行了试验,对间断级配橡胶沥青混合料的疲劳性能进行了分析。研究结果表明:设计的间断级配沥青混合料具有更好的低温性能和抗疲劳性能,且高温性能和水稳定性能也优于密级配混合料。     

断级配干法沥青混合料AR-SMA和AR-SAC性能对比试验研究

采用相同的集料,根据国外沥青混合料级配经验及以往施工经验,调配AR-SMA和AR-SAC 2种级配,比较不同级配下橡胶沥青混合料路用性能的差别.结果表明AR-SMA型混合料具有更好的高低温性能和疲劳性能,其原因在于AR-SAC混合料中细集料多一些,骨架结构不如AR-SMA,进而影响了其相关性能.     

空隙率对排水路面路用性能的影响研究

通过不同级配,对不同空隙率排水性沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、渗水性和抗滑性进行研究。结果表明：空隙率对排水性沥青混合料的路用性能有显著影响。空隙率在17％-24％时,排水性沥青混合料具有很强的高温抗车辙变形能力、良好的渗水性和抗滑性能。