轮碾法成型沥青混合料试件备料系数的探讨

轮碾法成型沥青混合料试件,在沥青混合料配合比设计及沥青混合料力学性能检验中被广泛采用。现行试验规程对每块试件的材料数量规定为“1块试件的体积按马歇尔标准击实密度乘以1.03的系数求得”,实际使用过程中常导致成型的试件密度偏大。通过试验验证,该备料系数取1.01更易满足成型试件的密度在马歇尔标准击实密度100%±1%。     

温拌沥青混合料马歇尔-轮碾分步设计方法

采用沥青混合料轮碾成型机,等体积参数原则,研究了Evotherm温拌沥青混合料的集料加热温度、混合料最低成型温度。发现温拌沥青混合料在最低成型温度的情况下,运用马歇尔-轮碾分步设计法设计的温拌沥青混合料水稳定性及疲劳性能试验结果优于热拌沥青混合料,其它指标与热拌沥青混合料相当,再降低成型温度时,混合料的空隙率将无法满足要求。结果表明:在材料组成、成型方式相同时,通过选用热拌混合料成熟的油石比设计方法、我国普及的轮碾成型机试验设备及该设备与实际路面压实效果较为接近的优势,提出的马歇尔-轮碾分步设计法可以准确的确定温拌沥青混合料集料加热温度和混合料的成型温度,使设计的温拌沥青混合料更能体现其环保降温的特点,在我国具有高的推广价值。     

基于CT数字图像处理的沥青混合料车辙试件空隙特征测定

为了研究沥青混合料标准车辙试件试验前后空隙分布特征,采用医用CT扫描设备获取了大量车辙试件图像,将图像导入Matlab图像处理软件进行图像增强处理,采用大津法(OTSU)选取全局阈值实现图像的分割。在此基础上,对比SBS改性沥青混合料和普通沥青混合料车辙试件空隙特征及其变化的差异。结果表明:采用本方法测定的空隙率均值与实验室测量的空隙率一致,并且本方法能从细观层面反映空隙分布特征。轮碾成型原始车辙试件的空隙率在轮载作用处偏小,二维平面上空隙面积在10 mm~2以下居多;车辙试验后,辙槽处空隙率大幅度下降,普通沥青混合料试件车辙深度更深,空隙数量减少更明显,空隙特征的变化主要体现在小微空隙上。     

同步碎石集料粒径与沥青混合料配伍性研究

为了评价同步碎石应力吸收层集料粒径与沥青混合料的配伍性,在采用数字图像处理技术进行碎石撒布量标定后,采用静压法和轮碾法两种方式,成型不同粒径沥青混合料、不同规格粒径同步碎石应力吸收层组合试件,通过拉拔和斜剪试验分析了同步碎石集料粒径及沥青混合料最大粒径对拉拔和斜剪破坏应力的影响,采用试件的剖面状态分析及碎石与下承层的接触分析,分析了产生同步碎石集料粒径与沥青混合料配伍性规律的机理。结果表明:沥青混合料最大粒径越大,与同步碎石应力吸收层的结合越差。确定了5～10mm碎石应力吸收层与沥青混合料的配伍性较好。     

沥青路面抗滑试验研究

本文通过对不同级配沥青混合料在不同空隙率条件下室内轮碾成型的车辙试件进行构造深度试验，摩擦系数（摆值）试验。研究了沥青路面抗滑性与沥青混合料空隙率的关系及抗滑性的影响因素。并通过大型直道足尺试验。测定不同轴载的次数下，沥青路面构造深度与摩擦系数（摆值），探讨了不同类型沥青混合料抗滑指标随轴载次数的衰减规律。     

水泥混凝土桥面铺装抗泛白性能评价方法及影响因素研究

该文分析不同泛白现象产生的原因,并确定气压差为主要的泛白驱动力。采用自行设计沥青混合料“临界气压差试验”分析不同压实方式以及级配类型下沥青混合料的抗泛白性能,并提出“临界气压差”“2 kPa下开始唧浆时间”和“2 kPa下、3 min唧浆量”可以有效评价沥青混合料抗泛白性能。结果表明：压实方式上沥青混合料抗泛白性能排序为：旋转压实成型、马歇尔击实成型、轮碾成型;级配设计上SMA抗泛白性能优于AC,并且集料粒径越大,抗泛白性能越优。     

温拌沥青混合料压实特性试验研究

通过马歇尔击实试验和旋转压实试验,研究不同压实方式对温拌沥青混合料压实特性的影响.以AC-13F为例,分析了成型方式和压实次数对温拌沥青混合料体积参数的影响,并采用热拌沥青混合料进行对比.结果表明:采用旋转压实法成型的试件密度大于击实法;在压实次数为50次时,试件体积参数对成型方法和沥青混合料类型均不敏感等,为温拌沥青混合料的设计和施工提供了对比参数.     

乳化沥青冷再生混合料成型方法优化研究

为选择一种能够有效模拟实际工程压实方式且操作简单的乳化沥青冷再生混合料成型方法，分别按照马歇尔击实成型、旋转压实成型和振动成型3种方法制备混合料试件，对不同成型方法混合料试件的孔隙率、劈裂强度、冻融劈裂强度比和无侧限抗压强度进行试验测定，并通过CT扫描试验对不同成型方法混合料试件的高度方向孔隙特征、最可几孔径和乳化沥青砂浆特征进行对比。结果表明，采用旋转压实成型方法制备的混合料试件力学性能最优，相较其他两种成型方法具有更好的承载能力与水稳定性；同时采用旋转压实成型的试件内部空隙分布更加均匀，且试件内部沥青砂浆厚度最大，粗集料之间的接触和嵌挤程度最佳。因此最终确定旋转压实法作为冷再生混合料的最佳成型方法，由此得到的混合料试件与实际道路碾压相似，可以有效提高路面的高温性能和水稳性能。     

温拌沥青混合料粘弹特性研究

温拌沥青混合料是通过一定的技术措施,降低沥青的粘度,从而沥青混合料可在相对较低的温度下进行拌和施工,其粘弹特性与普通沥青混合料有显著差异,本文从粘弹性理论的角度对温拌沥青混合料高温蠕变这种力学变形行为作进一步研究。采用温拌沥青混合料轮碾成型的板块切割成尺寸为40mm×40mm×80mm的棱柱体试件,在MTS810材料试验机上进行高温压缩蠕变试验,试验荷载分别采用0.1MPa和0.2MPa,试验温度为30℃、40℃和50℃。高温压缩蠕变试验表明,温拌沥青混合料的蠕变柔量较高,随着应力水平的增加,蠕变应变速率增长缓慢,具有更好的抗高温变形性能,即温拌沥青混合料拥有良好的抗车辙性能。     

膨胀石墨负载型环氧沥青混合料高低温性能试验

为研究膨胀石墨负载型环氧沥青混合料在高温及低温下的路用性能,本次试验进行了沥青混合料试件制备,包括试件成型、矿料级配设计与最佳石油比选择,确定试验试件,进而进行高温及低温试验。试验结果表明:相同级配下,由于膨胀石墨的加入,负载型环氧沥青混合料的最佳油石比要大于普通环氧沥青混合料;负载型环氧沥青混合料高温性能优于普通环氧沥青混合料,具有良好的高温性能;采用间接拉伸试验测试负载型环氧沥青混合料的低温性能,发现在低温条件下,负载型环氧沥青混合料的强度大于普通环氧沥青混合料,但变形量略小,劲度模量偏大,具有"强而脆"的特质,因此不建议在低温高寒地区使用。     

不同成型方法应用于温拌沥青混合料配合比设计的对比分析

通过应用轮碾法、马歇尔击实法进行温拌沥青混合料配合比设计,着重分析了应用于温拌沥青混合料配合比设计时轮碾法相对于标准马歇尔击实法的优越性,同时比较轮碾法与旋转压实法的相似性与经济性。轮碾法能较好的替代马歇尔击实法与旋转压实法进行温拌沥青混合料配合比设计。     

成型方法对沥青混合料体积参数及路用性能影响

对不同成型方法对沥青混合料的性能影响进行了试验研究,通过室内试验对沥青混合料的体积参数及路用性能机械了分析。研究结果表明,通过旋转压实获得的沥青混合料空隙率、间隙率大于马歇尔击实成型试件,通过旋转压实成型试件的沥青饱和度小于马歇尔击实成型试件。与马歇尔击实成型试件相比,旋转压实成型沥青混合料试件的动稳定度、抗弯拉强度及水稳定性均有大幅度的提高。     

试验室压实方法对热拌沥青混合料空隙率及力学性能的影响

马歇尔和Superpave沥青混合料设计法都是主要基于体积参数,但是这两种方法确定最佳沥青用量均很大程度上受试验室压实方法的影响,该文主要评价压实方法对沥青混合料空隙率和力学性能的影响。试验方法包括马歇尔和Superpave沥青混合料设计法(两种试件尺寸)、法国旋转剪切压实机(PCG)压实法以及LCPC法国碾压机碾压法。对压实方法、试件尺寸和旋转压实次数对空隙率和最佳沥青用量、力学性能、永久变形和疲劳性能的影响进行了评价。在中、重交通下,对于公称最大粒径≤12.5 mm的沥青混合料,推荐采用直径100 mm的SGC试件;如果旋转压实次数小于该文采用的100次,则建议采用直径150 mm的SGC试件。     

环氧沥青混合料设计及性能研究

采用体积设计方法,研究了环氧沥青混合料级配组成和成型前后养护时间对混合料性能的影响。试验结果表明:采用体积设计方法设计的环氧沥青混合料粗集料多,空隙率小,保证了环氧沥青混合料具有良好的抗滑性和抗渗性能。环氧沥青混合料成型前后养护时间影响试件的空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、稳定度和劈裂强度。成型前经过养护的环氧沥青混合料,成型后初始稳定度和劈裂强度比成型前未经过养护的高;但成型前经过养护试件的最终稳定度和劈裂强度低于成型前未经过养护的试件。而且,环氧沥青混合料在60℃养护7d后,已经具有良好的抗水损害性能和抗车辙性能。     

SAC25沥青混合料的压实方法和压实特性研究

压实是影响SAC25沥青混合料结构形成和使用性能的关键环节,为了更好地指导设计和施工,采用3种压实试验方法——标准马歇尔击实、大型马歇尔击实法和SGC旋转压实研究SAC25沥青混合料的压实效果和压实特性,研究结果表明:大型马歇尔击实法和SGC旋转压实法成型的SAC25沥青混合料密度与现场钻芯试件的密度接近,是成型SAC25沥青混合料的合适方法,其成型密度平均是标准马歇尔密度的1.02~1.03倍;旋转压实试验的密度曲线能够较好地反映SAC25沥青混合料的压实特性,与车辙试验结果的相关性良好。     

基于GTM的重载交通沥青混合料设计与施工技术研究

1项目来源 广东省交通运输厅2011年科技计划项目，编号2011-02-001。 2主要完成单位 广东华路交通科技有限公司 广东省长大公路工程有限公司 3主要技术内容 3.1技术特点 GTM设计方法是以路用性能为出发点，即沥青混合料路用性能-混合料力学特性-混合料结构特点-混合料结构参数，使沥青混合料的试验室组成设计及其成型方式逐步符合工程实际，使成型试件的材料特性与实际道路中更加接近。采用GTM法设计的沥青混合料具有低空隙率、低沥青用量、高密实度、骨料排列致密等与众不同的特点，这些因素共同赋予了沥青混合料优异的路用性能。     

基于正交试验法的橡胶沥青混合料级配及成型拌和工艺参数研究

由于橡胶颗粒具有较强的弹性变形能力,因此橡胶颗粒沥青混凝土路面具有良好的除冰融雪性。采用正交试验法,以空隙率为评价指标,分别从沥青加热温度、集料加热温度、混合料的拌和温度、拌和时间和成型温度5个因素对橡胶混合料成型效果的影响进行了研究,确定了其级配设计及成型拌和工艺参数,并进行了验证。结果表明:橡胶沥青混合料具有较好的水稳定性。     

旋转压实法在温拌沥青混合料中的应用

选择具有代表性的马歇尔击实法和旋转压实法(SGC)温拌沥青混合料(WMA)试件,分析在不同温度下成型的WMA试件的压实特性及试件强度随时间的变化规律,提出室内成型WMA试件宜采用SGC法;通过测试不同存储时间时沥青混合料试件的马歇尔稳定度和劈裂强度,提出WMA室内性能测试宜采取成型后常温静置2d的方法;通过添加不同温拌剂的沥青混合料空隙率等技术指标的分析确定施工温度,结果显示SGC法的计算降温幅度更明显,采用该方法确定的施工温度与生产实际情况一致。     

抗车辙沥青混合料组成设计方法试验研究

以AC-20C型沥青混合料为研究对象,对比分析了采用击实成型试件的Marshal法与采用旋转压实成型的GTM法和SGC法对同一类型沥青混合料组成设计的影响,探讨基于提高混合料高温稳定性的有效设计方法。通过研究发现,采用SGC旋转压实法设计不但可以提高沥青混合料的高温稳定性,而且也保证了沥青混合料的其他路用性能。     

基于CT技术的沥青混合料均匀性评价方法

为了有效地评价沥青混合料的均匀性,基于CT技术识别混合料试件内部结构,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,建立沥青混合料均匀性评价方法,其中给出了单层截面和单一试件的均匀性评价指标(K_d和K_z),选用3种级配类型,每种类型包含4组不同沥青用量制备沥青混合料试件,应用此方法评价了沥青混合料试件的均匀性,检验了沥青混合料试件制作差异,获得了沥青混合料最佳沥青用量,以及判定了沥青混合料内部结构均匀性薄弱位置。结果表明:均匀性评价方法可以评价单一或一组沥青混合料试件的内部结构均匀性;检验具有相同成型方法、相同配比的一组沥青混合料试件的制作差异,并且劈裂试验结果进一步证明了其在实际应用中的可靠性较好;利用均匀性评价指标K_z分析获得各种类型(AC,SMA和OGFC)沥青混合料内部结构均匀性处于最佳状态所对应的沥青用量与马歇尔试验获得的最佳沥青用量差值分别为0.07%、0.1%和0.55%,这为通过马歇尔方法确定的沥青混合料最佳沥青用量提供了参考;基于沥青混合料试件所有分析单层截面K_d的最大值与均值的差值可以判定试件内部结构均匀性薄弱的位置。