基于介电特性的沥青混合料密度预估优化模型

为了提高沥青路面传统密度预估模型精度,开展了沥青混合料密度预估模型参数优化研究。基于混合材料的介电混合模型,引入散射体影响系数v和形状因子u,推导出沥青混合料密度预估理论模型的通用公式;采用Percometer介电常数仪测量不同类型沥青混合料试件及其组分（沥青和矿料）的相对介电常数,基于麦夸特法和通用全局优化算法,求解通用公式密度预估值与表干法实测密度值的误差最小值,确定了ISO（Influence Coefficient and Shape Factor Optimization）模型的v和u最优解,并对ISO模型进行了可靠性SW检验;最后通过不同密度预估模型对比分析,验证了ISO模型密度预估的优越性。研究结果表明：ISO模型的v和u值分别为5.1、-4.5,采用ISO模型预估沥青混合料密度有效可靠;密级配沥青混合料的公称最大粒径越小,ISO模型密度预估值与实测密度值的拟合优度越高,平均相对误差越小;相对瑞雷模型和ALL模型,ISO模型密度的预估效果最好,能显著提高空隙率偏大沥青混凝土的密度预估精度。研究为更加准确地预估沥青路面密度提供了新方法。     

不同测定方法对沥青混合料密度测定值影响

利用不同方法测出的沥青混合料密度与实际密度相比,误差明显偏大,引起沥青混合料配合比设计丧失可信度。采用表干法、水中重法和蜡封法对不同级配沥青混合料进行测试,以数理统计方法为理论计算依据,以相关系数作为判断指标,综合考虑空隙率和吸水率与密度的相关性,确定与不同级配沥青混合料相适应的密度试验方法。结果表明：对同一种沥青混合料,不同密度试验方法实测结果差别较大,对最佳沥青用量的确定和沥青混合料的路用性能的影响不容忽视;以相关系数作为判断指标,以空隙率确定沥青混合料不同密度测定方法,为沥青混合料密度试验方法的合理选择提供了理论依据和判断标准。     

沥青浸渍法测沥青混合料最大理论相对密度

为了更加准确地测定沥青混合料的最大理论相对密度,在系统分析现有沥青混合料配合比设计中最大理论相对密度的确定方法的缺点和局限性的基础上,提出了一种用沥青作介质准确测定集料的有效相对密度和沥青混合料最大理论相对密度的试验方法,分析了该方法的可行性,结果表明:沥青浸渍法可以准确测定集料有效相对密度及沥青混合料最大理论相对密度,可较准确地检测混合料沥青含量,进行路面施工质量控制。     

改性沥青混合料理论最大相对密度试验方法研究

通过将采用集料的毛体积相对密度、表观相对密度及毛体积相对密度与表观相对密度的均值计算的改性沥青混合料的理论最大相对密度与真空法、溶剂法实测的改性沥青混合料的理论最大相对密度进行比较,结果表明：针对聚合物改性沥青混合料,由真空法、溶剂法实测的理论最大相对密度和理论最大表观相对密度设计的沥青混合料的沥青用量偏高、空隙率偏小、易造成泛油;由理论最大毛体积相对密度设计的沥青混合料的沥青用量偏低、空隙率偏大、易造成水损害;而由集料的毛体积相对密度与表观相对密度的均值计算的理论最大毛视均值相对密度较好地体现了集料开口孔隙对沥青的吸附情况,结果也更加接近实际理论最大相对密度,因此采用集料的毛体积相对密度与表观相对密度的均值来计算改性沥青混合料的理论最大相对密度是合理的。     

沥青混合料最大理论密度的确定及应用

采用不同试验方法对3种不同级配沥青混合料进行了最大理论密度研究。结果表明,浸渍法确定的沥青混合料最大理论密度与真空法测得的试验结果非常接近;Super-pave加权法确定的视密度与毛体积密度加权值为0.4时,计算的最大理论密度与真空法测得的试验结果非常接近,但权值的确定相对繁琐,建议采用浸渍法确定沥青混合料最大理论密度。实践表明,采用浸渍法确定的沥青混合料最大理论密度对混合料设计及施工后的压实度控制都有一定的指导作用。     

集料沥青浸渍相对密度试验法及估计法的研究

本文介绍了作为沥青混合料中集料有效相对密度的测定方法－集料沥青浸渍相对密度试验法及其试验结果。对国内外有效的相对密度估计法作了严密的推导，揭示其起初意义，并提出了新的估计方法。     

沥青混合料中矿粉用量、细度和密度指标的控制

在沥青混合料的组成材料中,矿粉的品质及其变异性的研究对于分析混合材料性能和组成材料的交互作用能力是极其重要.通过试验研究分析和说明了矿粉对混合料性能的影响.分析粉胶比、细度、用量及密度对混合料性能和组成的影响,提出了基于沥青混合料性能保证的矿粉品质参数的控制标准;提出粉胶比的控制范围,以及矿粉用量的容许控制范围;明确了矿粉0.075 mm通过率需要设立控制上限和下限,以往的单边控制存在一定的缺陷;提出了矿粉密度的容许变化范围.     

超粒径土石混合料最大干密度的试验研究

采用自行研制的大型击实仪对超粒径土石混合料进行击实试验,同时对土石混合料超粒径部分采用剔除法、相似级配法及等量替换法处理后进行中型击实试验,根据试验结果,提出采用等量替换法可间接求出超粒径土石混合料最大干密度的结论。其次,对于连续级配的土石混合料,采用剔除法处理其超粒径部分,得出不同最大粒径下的松装密度、干燥密度、最大干密度和最佳含水量,从而提出剔除法处理超粒径土石混合料的最大干密度确定方法。最后综合比较等量替换法和剔除法的优缺点及适用条件,提出超粒径土石混合料最大干密度的确定方法。     

土石混合料大型击实试验研究

采用自行研制的大型击实仪,对土石混合料进行了击实试验。试验结果表明:粗颗粒含量对土石混合料的最大干密度影响较大,其中粗颗粒含量为70%是土石混合料最大干密度变化的分界点;最大粒径对土石混合料的最大干密度和最佳含水量影响较小。土石混合料的最佳含水量随粗颗粒含量增加而减小,当粗颗粒含量大于70%时,土石混合料中细粒土的含水量急剧增加。     

掺加PE-Y颗粒状抗车辙剂改性沥青混合料配合比设计方法研究

掺加颗粒状抗车辙剂改性沥青混合料是一种全新的沥青混合料品种,采用干法工艺将颗粒状抗车辙剂拌人沥青混合料中,这既不同于普通沥青混合料,也不同于改性沥青混合料.鉴于该种沥青混合料配合比设计过程中存在的种种问题,结合其自身特点,对现行的普通沥青混合料配合比设计方法进行了适当改进:(1)采用矿质混合料合成平均密度作为矿质混合料的有效相对密度以反算混合料的理论最大密度;(2)直接以目标空隙率所对应的沥青用量a3作为OAC1.在上述改进的基础上,系统研究并详尽阐述了如何利用马歇尔试验进行掺加颗粒状抗车辙剂改性沥青混合料配合比设计的成套方法.     

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。     

粗集料骨架结构的高强混凝土工作性研究

人们常掺加高效减水剂和能够提高强度的掺合物(如钢渣、矿渣等)来提高混凝土密实度,而很少从粗集料角度人手提高混凝土强度.综合多种级配理念,选取骨架结构粗集料级配,运用均匀设计法进行高强度混凝土工作性试验,回归分析试验结果.通过试验结果分析可知,均匀设计安排试验可以大量减少试验工作量;坍落度随水灰比、砂率的增大呈线性增大,...     

沥青混合料骨架稳态参数及模型

为明确沥青混合料粗集料的骨架特征参数与路用性能之间的相关性，基于优化的分级掺配设计方法设计3种骨架密实型沥青混合料，采用数字图像处理技术观察混合料粗集料骨架特征参数转变的全过程，结合路用性能试验建立基于骨架特征参数的动稳定度估算模型，研究骨架参数的合理范围。研究结果表明：采用简化的分级掺配设计方法可以得到3种不同骨架特征的沥青混合料；混合料的空隙率和矿料间隙率VMA随着粗集料分级掺配次数的增加而降低，稳定度和动稳定度指标则随着掺配次数的增加而增加；混合料密度和有效沥青饱和度VFA最大值出现在二级掺配混合料中，采用间断级配有利于增加混合料的密度；随着掺配次数的增加，混合料粗集料接触点数量先增多后减少，但集料长轴水平倾角呈减小趋势；成型后混合料粗集料长轴初始倾角越小，混合料的动稳定度越高；试验数据暗示了沥青混合料存在一个粗集料骨架初始接触点数与初始倾角的合理范围，使混合料在一定的压实功下能够形成稳定的骨架嵌挤结构；混合料的粗集料接触点不宜过多，级配设计时应将粗集料接触点的数量控制在一个合理范围内；建立的沥青混合料动稳定度估算模型可分辨出粗集料接触点、倾角和沥青种类对混合料动稳定度的影响，但仅适用于有显著骨架特征的混合料。     

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。     

无机添加剂对沥青混合料马歇尔试验结果的影响

掺加适当的添加剂,可以改善沥青混合料的水稳定性,但马歇尔试验的结果可能因此改变。本文以AC-13F型沥青混凝土为对象,在实验室试验的基础上,探讨消石灰、水泥、石灰 水泥等无机添加剂对沥青混合料马歇尔试验结果的影响。试验结果与分析表明,各种添加剂的掺入将使最佳沥青用量增加约0.4%;同时,不同添加剂对密度、稳定度、矿料间隙率和流值可有不同的影响。     

沥青混合料的集料比表面积确定方法的研究

通过对沥青混合料集料比表面积确定的传统方法进行研究,并对矿粉和集料的表面积进行了实测,以及对沥青混合料的集料表面积系数进行推导,认为现有的确定沥青混合料的集料比表面积的方法值得商榷.通过对这两种方法进行分析,并结合沥青混合料的集料比表面积的实测结果,提出了不同于常用方法的沥青混合料的集料比表面积的确定方法,并确定了集料...     

湿热地区沥青混合料配合比设计研究

针对我国南方湿热多雨的气候条件,通过采用贝雷法对连续密级配沥青混合料进行矿料级配设计和检验,提出了与之相应的贝雷法检验指标适用范围。研究表明,采用贝雷法对连续密级配沥青混合料进行设计,可使矿料级配达到骨架密实结构的效果,具有良好的抗永久变形能力和抗水损害能力,并较好地改善了沥青路面施工中的级配离析问题和压实度不足问题,满足了湿热地区对沥青路面的性能要求。     

SMA集料的有效密度研究

阐述了焦料有效密度的概念及引入集料有效密度的意义，结合集料在沥青混凝土中的实际工作状态提出了测定集料有交密度的方法，并通过对比试验对该方法进行了验证，通过与测量沥青混凝土最大密度试验（T0711－93）的对比分析，推荐采用集料的有效密度计算混合料的最大密度。     

略谈集料品质对沥青混合料目标配合比设计的影响

该文首先阐述了矿料品种、粗集料压碎值和细集料粉尘含量及集料体积指标对目标配合比设计的影响。在目标配合比设计中,选择合适的原材料是很关键的第一步。只有原材料能够满足设计的需要,才能够得到合理的设计结果,也可以避免因材料问题在设计过程中整个推倒重来,从而延误工程进度。集料作为构成沥青混合料的主体部分,是配合比设计原材料的一个重要组成部分。接着,针对集料的几个常见技术指标,结合目标配合比设计实例,讨论了在实际应用中所遇到的问题。     

胶粉沥青混合料配合比设计优化

为确定胶粉沥青混合料的最优配比方案,采用主骨架空隙填充法进行混合料级配设计,以目标空隙率作为主要控制指标,矿料间隙率、沥青饱和度等其他体积指标及马歇尔稳定度作为一般控制指标,同时对比研究了不同胶粉掺量对胶粉改性沥青混合料最佳油石比的影响效果。结果表明:采用主骨架空隙填充法(即CAVF法)进行胶粉改性沥青混合料级配设计,能有效解决胶粉颗粒对矿料骨架的干涉作用,设计级配方案最佳油石比为7.0%;胶粉掺量对混合料最佳油石比影响微小,可忽略不计。