基于数字图像技术的沥青混合料内部集料分布特征

针对Marshall与SGC成型的AC-16,SMA-16与OGFC-16 3种级配沥青混合料试件,采用数字图像处理技术研究集料颗粒在试件竖向剖面内的分布状况,用统计方法对集料主轴方向角进行重点研究.研究结果表明:对于AC与SMA试件,集料颗粒的主轴方向角呈显著的正态分布特性,对于OGFC试件其规律并不显著.从主轴方向角的离散性上来看,SGC旋转压实成型试件的方差较Marshall试件要大.     

不同级配橡胶沥青混合料细观结构特性研究

为全面研究常用沥青混合料级配的空隙特性,以确定适合橡胶沥青的混合料结构,选择AC-13C、SMA-13、SAC-13和AR-AC-13S四种常用级配的橡胶沥青混合料,通过X-ray CT技术和图像处理技术获取橡胶沥青混合料内部结构中的空隙分布数值参数,分析四种级配的混合料细观特征。结果表明:四种级配的空隙分布各有特点,连续级配的内部空隙比间断级配更少,内部密实度更好,应能用于橡胶沥青混合料。     

沥青混合料稳定性设计试验方法探讨

对比分析了采用击实成型试件的Marshall法与采用旋转压实成型的CTM法和SGC法对这一类型沥青混合料组成设计的影响,探讨了提高混合料高温稳定性的设计和试验方法.研究发现,采用SGC旋转压实法设计不便保证了其他路用性能,还提高了沥青混合料的高温稳定性.     

基于计算机图像处理技术的断级配沥青混合料三维空隙率计算

为了揭示断级配SAC-16沥青混合料中的空隙分布形态,采用CT设备对标准马歇尔击实与静压两种方法成型的SAC-16沥青混合料试件进行断层扫描。应用计算机图像处理系统Mimics对SAC-16的空隙CT值进行分析,确定其阈值上限为578HU,采用该阈值上限对空隙进行分离及三维重构,利用三维重构图像对空隙率进行计算,并将三维计算空隙率与表干法实测空隙率进行比较分析。结果表明,SAC-16试件边缘存在相互连通的大空隙,试件内部多为不连通且分布均匀的小空隙,马歇尔击实与静压成型试件的空隙率分别为4.5%和7.3%,三维图像计算值较表干法实测值更接近于真实空隙率,为断级配沥青混合料空隙率计算提供了有益参考。     

基于图像技术的大空隙沥青混合料空隙特征与路用性能关系

以3种级配的PAC-13和PAC-16混合料马歇尔试件作为载体,运用cosmos图像处理技术获取了混合料试件的内部有效空隙分布,分析了有效空隙分布特征与混合料路用性能的关系。结果表明:有效空隙图像可以定性描述大空隙沥青混合料的连通情况和分布特性,相同检测面积内最大骨料粒径越大形成的有效空隙(面积)越大,有效空隙率分布范围为6.5%～12.8%;大空隙沥青混合料的强度和马歇尔稳定度都随着空隙率或面积率的增加而减少;大空隙沥青混合料的渗透系数随着空隙率或面积率的增大而增大;有效空隙面积(面积率)与大空隙沥青混合料空隙率具有一致性,可以用于分析大空隙沥青混合料的有效空隙分布及其路用性能变化趋势。     

大孔隙高黏改性沥青混合料降噪特性试验研究

大孔隙沥青混合料以其内部较大的连通空隙率在排水降噪方面具有较大优势。利用驻波管法对沥青混合料SMA-13、AC-13以及OGFC-13的降噪特性进行试验研究,分析了级配类型、混合料厚度、表面特征等对沥青混合料吸声性能的影响。研究结果表明:高黏改性沥青中TPS改性剂和SBS改性剂的最佳复合比为5%SBS+11%TPS,OGFC-13试件的降噪系数、平均吸声系数和吸声系数峰值均为同厚度的SMA-13和AC-13的两倍以上,吸声性能指标与三种级配的沥青混合料厚度具有较好的线性拟合关系,同时较大的表面构造深度和较小的表面暴露率能够有效提升沥青混合料的吸声降噪性能,能够为透水降噪沥青混合料的设计提供理论指导。     

基于加速加载的沥青混合料车辙发展规律研究

为研究沥青混合料在实际运营条件下车辙变形特征，对AC-13和SMA-13沥青混合料在不同试验温度及加载次数下进行加速加载试验，分析沥青混合料车辙发展规律并提出车辙预估模型。结果表明：沥青混合料的车辙深度随着温度升高、加载次数增加而增大，在25℃、50℃条件下SMA-13的稳态变形速率分别为AC-13的75.6%、50.5%,SMA-13的抗变形能力要优于AC-13。基于加速加载试验提出的车辙预估模型综合考虑了试件厚度、试验温度和加载次数的影响，拟合精度良好，可以为沥青路面运营养护决策提供技术支撑。     

粗集料针片状含量对沥青混合料性能影响研究

粗集料的针片状含量对沥青混合料的高温、 抗水损害性能均有较大的影响, 但是目前 《沥青路面施工技术规范》 ( JTC F40-2004) 中针对针片状的含量要求技术指标过低。 文章结合 G25 长深高速德清至富阳扩容杭州段工程当地实地的施工情况, 并结合本地气候状况和荷载特点, 利用自主研发的数字化集料针片状快速检测设备实现对针片状的含量实时反馈, 对工程自加工石灰岩设计 AC-16 和 SMA-16 沥青混合料, 对不同试件高温稳定性、 水稳定性相关性能进行分析, 得出 AC-16 沥青混合料针片状含量不宜高于 12%, SMA-16 沥青混合料针片状含量不宜高于 8% 的结论。     

考虑均匀性的沥青混合料最佳沥青用量确定方法

为了确定沥青混合料中的最佳沥青用量,利用CT技术识别沥青混合料各组分内部结构特征,并以粗集料、沥青砂浆和空隙各组分的密度和面积为主要特征参数,提出了沥青混合料的均匀性评价指标,建立了沥青混合料均匀性评价方法;分析了沥青混合料马歇尔设计方法中的体积设计参数与内部结构各组分特征的关系,考虑了沥青混合料内部结构的均匀性,建立了沥青混合料最佳沥青用量的确定方法,并选用3种沥青混合料(AC-13、AC-16和AC-20)对该方法的有效性进行了验证。分析结果表明:沥青混合料的均匀性评价指标与空隙率具有良好的对应关系,最小均匀性评价指标对应沥青混合料试件内部结构均匀性最佳时的空隙率;基于均匀性评价方法所得的空隙率与密度试验测算空隙率的平均差值为0.28%,并据此计算的间隙率和饱和度与采用马歇尔设计方法得到的间隙率和饱和度的平均值差值分别为0.27%和1.33%,因此,利用考虑均匀性的沥青混合料内部结构各组分体积特征参数可以准确地表征沥青混合料马歇尔设计方法中的体积设计参数;采用最佳沥青用量确定方法与马歇尔设计方法得到的AC-13、AC-16和AC-20三种沥青混合料最佳沥青用量差值分别为0.07%、0.03%和0.05%,这表明了最佳沥青用量确定方法的有效性。     

采用全程动稳定度评价沥青混合料高温稳定性

在现有车辙试验的基础上研究新的方法对沥青混合料的高温稳定性进行准确评价,对现行高温稳定性评价方法的缺陷进行分析,确定采用动稳定度DS进行判定的误差来源.提出采用全程动稳定度DSWP进行沥青混合料高温稳定性的判定,对AC-13、AC-20、SMA-13、SMA-20、ATB-25等5种级配在不同成型荷载(500,700,...     

温拌沥青混合料马歇尔变温变击实功设计方法

为了建立温拌沥青混合料组成设计方法,在不同温度和击实次数下进行了AC-13C温拌沥青混合料的马歇尔击实试验,分析了温拌沥青混合料体积特性。分析结果表明：随着击实温度的降低和击实次数的减少,温拌沥青混合料的空隙率和矿料间隙率增大,沥青饱和度降低;与热拌沥青混合料相比,温拌沥青混合料中沥青被集料吸收的含量（质量分数）、有效...     

空隙率对沥青混合料性能的影响分析

分析了空隙率和沥青混合料性能之间的关系,以抗滑表层AK16为例,用不同的击实功成型试件,通过水稳性和高温稳定性等相关试验,分析空隙率对沥青混合料性能的影响.     

RAP对再生沥青混合料马歇尔指标的影响(英文)

研究了旧沥青混合料(RAP)的种类及掺量对再生沥青混合料马歇尔指标的影响。以2种新集料(石灰岩和石英岩)及2种旧沥青混合料(Nowshera和Mandra)制备的集料,分别配制成热拌沥青混合料(HMA)的马歇尔试件,测试了不同RAP掺量(0%～100%)及不同RAP种类的沥青混合料的空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率、马歇尔稳定度、流值及密度等指标。试验表明:含有RAP的混合料具有更高的稳定度值,且稳定度随着RAP含量的增加而增大。     

氯盐融雪剂对SBS改性沥青混合料路用性能的影响分析

为了分析融雪剂对沥青路面性能的影响,选取了NaCl和CaCl2两种氯盐融雪剂,分别配制了浓度均为0.3g/mL的溶液及二者按质量比1∶1混合的溶液,对SBS改性沥青混合料AC-13C试件进行了冻融处理,然后,分别进行了高温车辙、低温弯曲和冻融劈裂试验.分析结果表明:在融雪剂和水的冻融作用下,随着空隙率的增大,SBS改性沥青混合料的高温、低温和水稳定性能均明显下降,且有逐渐加剧的趋势.总体上,按路用性能衰减程度排列,融雪剂大小依次为:NaCl、混合剂、CaCl2和水.因此,在实际工程中,应严格控制沥青混合料的空隙率,并减少氯盐融雪剂的使用量,多研究并开发和应用环保型融雪剂.     

饱水状态对浸水马歇尔试验结果的影响

试件的饱水状态对沥青混合料水稳定性检验的试验结果有较大影响.通过改变沥青混合料试件浸水时间和温度,进行浸水马歌尔试验,分析了饱水率随时同和温度的变化规律,评价了饱水率对混合料水稳定性的影响.结果表明:对于不同空隙率的混合料试件,浸水48 h无法保证达到完全饱和状态,普通浸水马歇尔试验难以准确评价混合料的抗水损害能力.提出了以饱和浸水残留稳定度作为沥青混合料水稳定性的评价指标,建议对于空隙率不大于4%的试件可以在60℃条件下浸水48 h后检验其水稳定性;当空隙率大于4%时,应根据实际情况调整浸水时间以保证其达到浸水饱和状态.     

多孔沥青混合料空隙特征与路用性能关系

以3种级配的OGFC-13马歇尔试件作为载体,运用X-CT技术和数字图像处理技术获取了不同类型混合料试件的内部空隙分布图像,采用分形理论研究了多孔沥青混合料的空隙分维特征,分析了空隙分维特征与混合料路用性能的关系。分析结果表明:多孔沥青混合料的劈裂强度随着空隙率的增加而减少,随着空隙轮廓分形维数的增大而增大;多孔沥青混合料的渗透系数随着空隙率的增加而增加,随着空隙轮廓分形维数的增大而减小。采用空隙轮廓分形维数可以很好地解释多孔沥青混合料孔隙率基本一致但路用性能差异较大的原因,可以用于分析多孔排水沥青混合料的空隙分布及其路用性能变化趋势。     

空隙率对沥青混合料性能影响

基于室内试验并以AC13为例,对空隙率与沥青饱和度和吸水率、沥青混合料力学性能(模量、劈裂强度,抗剪强度)、冻融劈裂强度(比)及疲劳寿命间关系展开研究.研究结果表明:空隙率影响沥青混合料性能,其间存在很好的相关性;随着沥青混合料的空隙率增大,沥青饱和度降低,吸水率增大;空隙率增大,沥青混合料力学性能(模量、劈裂强度、抗剪强度)降低;空隙率增大,沥青混合料冻融劈裂强度降低,冻融劈裂强度比减小,沥青混合料抗水损坏性能降低;随着空隙率增大,沥青混合料剪切疲劳寿命减少.     

SBS改性沥青混合料AC-13C配合比优化

结合佛山市一环城际快速干线沥青路面工程,设计了5因素5水平的正交试验方案,对SBS改性沥青混合料AC-13C进行了配合比优化研究,通过马歇尔试验结合极差法分析了主要筛孔通过率和油石比对稳定度、流值、空隙率、矿料间隙率和沥青饱和度等5个主要技术指标的影响程度,从而依据<公路沥青路面施工技术规范>(JTG F40-2004)的技术要求,提出了SBS改性沥青混合料AC-13C的级配和油石比的优化范围.结果表明,优化配合比具有优良的路用性能,可应用于南方湿热地区重交通道路.     

水泥对微表处混合料性能影响规律及作用机理

在可拌和时间试验基础上,设计了破乳率试验和温度变化试验,结果表明水泥自身吸水、水化反应＂需水＂以及水化反应物的生成,促进了改性乳化沥青的破乳,提高了混合料的早期强度.水泥水化产物能够切断混合料内部相连微孔,填充乳液中水分蒸发形成的空隙,并与沥青膜相互交织形成空间网络结构,全面提高了混合料的路用性能.水泥20min、水泥40min是原样水泥分别球磨20,40min后的产物,因具有更大的比表面积,其促破、增强以及对路用性能的改善效果比水泥原样更显著.