基于级配理论的沥青混合料骨架结构研究

沥青混合料由集料、沥青胶结料和空隙组成.沥青混合料体积90％由集料构成,集料所形成的结构主要取决于集料的粒径分布及其形状.该文提出了基于集料级配理论的沥青混合料骨架结构,并以此来表征沥青混合料的路用性能.研究提出了一个基于球体填充理论的计算方法.参数包括:一级结构下的空隙率、一级结构的破坏因子和沥青胶结料在骨架结构的分布情况,它们可用于评价骨架结构的承载能力.采用骨架结构模型对几种不同级配的沥青混合料高温抗车辙能力和水稳性进行了预测,预测结果和室内外试验结果具有很好的相关性,建立的骨架结构模型可很好地用于判别沥青混合料的抗车辙性能.     

粗骨架结构沥青混合料路用性能

通过试验研究．系统分析了粗骨架结构沥青混合料和密级配沥青混凝土的路用性能，包括马歇尔稳定度、水稳定性、低温抗裂性、高温稳定度、疲劳耐久性和抗滑性能．并对集料级配骨架形成与空隙率的关系做了分析。结果表明，粗骨架结构沥青混合料具有较密级配沥青混合料更好的路用性能，可以改善沥青路面使用品质，延长使用寿命，具有较好的经济和社会效益，是一种优良的路面材料。     

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。     

溶剂型冷补沥青混合料矿料级配组成设计研究

通过冷补沥青混合料工作性、初始强度及空隙率等试验研究,分析了不同类型级配冷补沥青混合料的技术参数,提出冷补沥青混合料最佳级配组成。结果表明,在满足工作性要求下,改进型骨架空隙型冷补沥青混合料具有更好的初始强度及空隙率参数,能够有效保证冷补沥青混合料的长期使用耐久性。     

GET-10型高性能超薄磨耗层力学性能试验研究

为解决水泥混凝土与沥青路面积水、车辙及下沉等问题，依托广东某高速公路项目，通过马歇尔试验、高温稳定性试验、黏附性试验、水稳定性试验以及渗水试验等方法详细研究了3种不同配合比下GET-10型高性能环保型超薄磨耗层罩面密级配(GET-10A)、半开级配(GET-10B)以及开级配(GET-10C)的高温稳定性、黏附性、水稳定性、渗水性、构造深度及摩擦系数等力学性能。结果表明：GET-10的高温抗车辙能力主要取决于混合料骨架结构，沥青只作为辅助性材料提供次要的高温抗车辙能力；在开级配结构中，沥青PG性能提升对提高混合料湿热老化性能有一定帮助；GET-10型超薄磨耗层水稳定性好，但路面空隙率对渗水系数影响大；级配及空隙率大小与构造深度呈正相关。     

洒水方式对缓解沥青混凝土路面高温车辙损坏的研究

通过对空隙率分别为4％和20％的骨架-密实型和骨架-空隙型两种沥青混合料高温状态下的洒水试验,分析了10 mm厚的方盘试件不同深度处的温度变化规律,从而明确了洒水方式对不同空隙结构沥青混凝土路面在高温状态下的降温效果,并推荐出不同结构类型沥青混合料在高温天气里的最佳洒水方式,以降低沥青混凝土路面温度,从而缓解沥青混凝土路面高温车辙损坏.     

大粒径透水性沥青混合料级配设计方法研究

在借鉴贝雷法级配设计思想的基础上引入"预留空隙率"这一预设参数对大粒径透水性沥青混合料矿料级配进行设计,并初步提出"预留空隙率"的设定方法。同时对国内外同类工程矿料级配用量进行反算,确定贝雷法设计LSPM级配的初始体积参数。通过对设计级配的检验及混合料路用性能的测试,基于贝雷法设计的LSPM矿料级配具有良好的骨架结构,且混合料空隙率适当,综合路用性能良好,验证了应用贝雷法进行骨架型开级配或半开级配沥青混合料矿料级配设计的可行性。     

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.     

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。     

基于贝雷法排水性沥青混合料级配设计方法研究

采用贝雷法设计排水性沥青混合料级配,并针对排水性沥青混合料的特殊性,提出采用"预留空隙率"进行整体级配设计.试验结果表明,用贝雷法设计的排水性沥青混合料可以预先控制空隙率大小并具有良好的路用性能,证明了贝雷法设计排水性沥青混合料的可行性.