沥青混合料高温性能影响因素研究

以AC-16改性沥青混合料为基础,在级配、油石比、粉油比变化的条件下,分别对混合料进行车辙试验。试验结果表明,对于沥青混合料的高温稳定性,4.75 mm通过率、油石比、粉油比均存在一最佳值。在油石比因素分析中引入GTM参数与动稳定度和车辙变形速率建立关系,确认GTM方法是一种抗车辙的设计方法。通过对加入水泥、消石灰等外掺剂后的沥青胶泥性质研究,认为加入消石灰替代部分矿粉可明显改善混合料的高温稳定性和水稳定性。进一步的车辙成因分析表明,沥青混合料的设计和施工对沥青混凝土路面的抗车辙性能均较重要。研究结论对道路工作人员进行沥青混合料配合比设计和施工控制有一定参考价值。     

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。     

以剪切模量为控制指标的级配设计方法

通过对散体力学剪切模量公式的分析,提出以剪切模量为控制指标的沥青混合料级配设计方法,在设计步骤中充分考虑粗集料的剪切模量而不是以最小间隙率为控制指标,提高了沥青混合料的抗剪切性能,解决了沥青混合料出现高温稳定性不足易发生车辙病害的问题。新方法设计出的级配以粗集料形成抗剪骨架,细集料充分填充,最终形成骨架抗剪密实结构。通过室内试验比较分析,其高温稳定性和水稳定性优于比较级配,低温抗裂性满足规范要求,证明了以剪切模量为控制指标的级配设计方法,可以提高沥青混合料料的高温稳定性,减少高速公路车辙病害的发生。     

冷补沥青混合料嵌锁骨架级配及其性能研究

为改善冷补沥青混合料早期路用性能及中后期抗车辙性能,以集料间嵌锁能力为基础,研究了粗集料级配组成、细集料级配组成以及粗细集料比例对混合料嵌锁能力的影响,提出了冷补沥青混合料嵌锁骨架级配,并对采用该级配的冷补沥青混合料路用性能进行了验证。试验结果表明:研究得到的嵌锁骨架级配高温稳定性明显提升,低温稳定性与水稳定性略有增加,实际工程应用表现优良。     

基于贝雷法的SMA配合比设计及路用性能研究

对于SMA混合料,准确地设计矿料级配非常必要.因为其路用性能,尤其是抗车辙能力,主要归功于混合料中粗集料所形成的石-石嵌挤结构.该文论述了一种基于贝雷法的SMA配合比设计过程,研究了16种不同的沥青混合料,包括6个矿料级配和3个沥青用量.通过对成型试件的体积参数进行分析,发现粗集料用量对VCA和VMA两个指标影响较大.当粗集料的设计密度为干捣实密度的95%～105%时,粗集料可以形成很好的石-石嵌挤结构.试验结果表明,SMA混合料具有较好的抗车辙能力;同时车辙试验的动稳定度和蠕变试验的变形应变之间存在密切的联系.     

基于高温稳定性的沥青混合料粗集料骨架性能评价

对3种典型的级配类型沥青混合料进行高温车辙试验,分析了级配对于混合料高温稳定性的影响.通过数字图像技术对沥青混合料的粗集料骨架进行识别,使用贝雷法的粗集料比和图像拓扑性质分别评价粗集料骨架结构,结果发现图像拓扑性质能够较好评价粗集料骨架结构性对沥青混合料高温性能的贡献.     

砂岩粗集料在SMA中适应性研究

SMA由粗集料骨架和沥青胶浆组成,高含量粗集料形成的骨架使混合料具有较高的抗车辙性能,大量的结合料提供给路面较好的耐久性。使用SMA混合料,主要目的是希望其提供较高的抗车辙性能,资料表明,沥青混合料的高温性能主要受集料类型影响。针对于此,选择西部分布广泛的砂岩粗集料,进行室内试验,并与使用石灰岩集料的SMA进行适当对比,以期确定砂岩在SMA中的适应性。试验结果表明,与使用石灰岩的混合料相比,使用砂岩集料的SMA混合料抗车辙性能、低温抗裂性、疲劳性能都大大提高。     

成型方式对SMA沥青混合料路用性能影响研究

分别对细、中、粗3 种不同的SMA 级配,采用GTM 法与马歇尔法进行设计,并对其体积特性参数和路用性能进行了比较研究。结果表明:GTM 法设计的试件密度和饱和度较马歇尔法设计的试件大,空隙率和矿料间隙率小,GTM法设计的SMA沥青混合料具有较高的高温稳定性,低温抗裂性和水稳定性。     

提高沥青混凝土抗车辙能力的研究与工程应用

在论述抗车辙剂作用机理的基础上,进行了抗车辙沥青混凝土基于GTM方法的材料设计;以动稳定度作为重点控制指标,同时结合造价考虑,通过性价比计算,确定最佳抗车辙剂用量为沥青用量的0.45%;通过对比分析表明:在相同级配及油石比下,0.45%掺量的AC-16C抗车辙沥青混合料的高温性能、低温性能及水稳定性能均优于AC-16C普通沥青混合料;结合实体工程,总结了抗车辙沥青混合料施工工艺的关键控制点。     

采用GTM的AC-13型沥青混合料级配优化研究

在规范提供的AC-13级配范围内选择了7种级配,以GTM为手段进行配合比设计,并进行了不同级配沥青混合料的高温抗车辙能力、抗水破坏能力、渗水能力及抗滑能力试验。试验结果表明,沥青混合料体积参数VMA与抗车辙能力有显著相关关系,对于特定原材料、特定的成型方式,粗细集料比例对沥青混合料路用性能有重大影响。根据研究结果,对贝雷法参数进行了修正并提出了基于提高沥青混合料高温抗车辙能力及抗水破坏能力,兼顾密实与抗滑能力的AC-13优化级配范围。     

基于GTM的抗滑表层混合料设计

用技术性能作为评价依据,以旋转试验机(GTM)为手段,研究了不同性质的原材料、不同级配的抗滑型沥青混合料的性能和施工技术。结果表明:用GTM可以进行级配和配合比优化,优化设计出的抗滑型混合料的综合技术性能优于SMA;用GTM设计出的抗滑型混合料更易压实,可将压实度标准提高1%~2%;体积参数不宜作为配合比设计的控制性指标,提出的新的级配范围以及配合比优化方法可使抗滑表层具有优良的抗滑、抗车辙和抗水损坏性能。     

骨架密实型沥青混合料设计

提出一种新的基于计算的设计方法,按照新规范关键筛孔的定义,将粗集料分3档进行二级填充的干捣实试验,确定最佳骨架。油石比确定参照林绣贤教授的油石比计算法。假定细料、矿粉、沥青形成的胶浆完全填充入骨架间隙中,确定设计空隙率,选择适宜的粉胶比,结合具体矿料的筛分结果,直接计算得最佳骨架密实型沥青混合料的级配。试验结果表明,该设计方法简单易行,所得级配经济合理、且各项性能符合技术要求。     

基于GTM法密级配沥青稳定碎石性能研究

为研究成型方式对密级配沥青稳定碎石路用性能的影响,采用不同最大公称粒径的密级配沥青稳定碎石,分别以GTM法与大马歇尔法确定其最佳油石比与体积参数,并对不同参数标准下的混合料进行了性能对比分析。结果表明:成型方式对沥青稳定碎石的性能有着重要的影响,GTM法设计的密级配沥青稳定碎石较大马歇尔法性能更优。同时,试验路检测结果表明:以GTM法确定的密度控制现场施工质量更为合理。     

重载交通沥青混合料的压实特性探讨

用旋转压实剪切实验机（GTM）设计方法设计的沥青混合料和粗密级配沥青混合料与一般沥青混合料相比，其压实要求高，压实难度大，压实是成功铺筑重载交通沥青混合料的关键因素，从适合的压实限制、压实空间（层厚与集料粒径大小关系）、压实温度和压实作用等几个方面探讨了以防止车辙为主的重载交通沥青混合料的压实特性。     

聚酯纤维沥青混合料级配设计的理论方法

应用分形理论,推导出聚酯纤维沥青混合料粗、细集料级配设计的数学模型。根据颗粒填充特性,计算出粗、细集料各级筛孔的理论通过率。将粗、细集料分别看作一个整体对其级配进行设计,在保持集料总比表面积基本不变的情况下,建立在实际设计中粗集料级配调整设计的数学模型。根据数学公式,得出3种不同的设计级配。结果表明,粗集料占74%,细集料占15.2%,填料占10.8%;对于掺量为0.2%的聚酯纤维沥青混合料而言,级配1和级配2的体积参数不满足规范要求,级配3的体积参数均满足规范要求,是最优级配组成。     

超薄沥青混凝土面层配合比设计混合正交分析

针对超薄沥青混凝土厚度小、集料粒径小,同时要求达到传统面层的密实程度、较好的构造深度及其他使用性能的特点,试验采用混合正交方法,选取粉胶比、沥青类型、集料类型、填料类型、粗集料含量等5个关键影响因素,按粉胶比取4个水平、其余各取2个水平的方案进行配合比试验,考察空隙率、马歇尔稳定度、劈裂强度、动稳定度、冻融劈裂强度比(TSR)等5个关键控制指标,对超薄沥青混凝土进行对比分析研究。试验及分析结果表明:当为粉胶比1.3 辉绿岩 SBS改性沥青 水泥 粗集料含量65%的组合时,超薄沥青混凝土的工程性能最好。     

级配组成对沥青混合料高温稳定性能的影响分析

通过对普通密级配沥青混凝土(AC型)与美国Superpave型沥青混合料的级配曲线分析,认为AC型沥青混凝土中2.36mm以下细集料用量偏高,会对其高温稳定性产生不利影响。采用马歇尔试验、车辙试验对两种级配沥青混合料的高温稳定性能进行比较后,对AC型级配范围提出修正建议:级配曲线应通过控制点要求的区间,并低于0.3mm与2.36mm集料级配限制区。试验结果表明,调整AC型级配范围后的沥青混合料,高温稳定性能得到提高。     

贝雷法在SMA-16型集料级配设计中的应用

以贝雷法级配设计理论为基础,将0.075mm筛孔作为最小控制筛孔,提出了适合SMA-16型级配的检验指标范围和理论依据,并对调整前后的SMA-16型级配沥青混合料的路用性能进行了试验验证。研究表明:将0.075mm筛孔作为最小控制筛孔,以FAP检验0.075mm筛孔的通过率,提出了满足CA比和FA比检验的合理指标范围,完善了贝雷法对设计级配关键筛孔通过率的检验,为SMA的设计和检验提供了理论依据。