布敦岩沥青改性沥青混合料高温稳定性研究

为研究布敦岩沥青改性沥青混合料的高温稳定性,分别对掺0、2%、3%、4%的布敦岩沥青改性沥青混合料进行了配合比设计,采用GTM旋转压实剪切系统、车辙试验、单轴贯入试验对AC-20型布敦岩沥青改性沥青混合料进行了试验研究,并与普通沥青混合料和SBS改性沥青混合料进行性能对比。结果表明,布敦岩沥青改性沥青混合料具有良好的高温稳定性,布敦岩沥青的最佳掺量为3%。与普通沥青混合料相比,岩沥青提高了沥青混合料的抗剪强度,并且随着岩沥青掺量提高抗剪强度增大。     

尺寸效应对沥青混合料抗剪性能的影响规律研究

为研究试件尺寸对沥青混合料抗剪强度性能的影响规律,采用单轴贯入试验,研究试件高度对贯入强度和贯入高度的影响规律,引入尺寸效应系数及换算公式。同步采用有限元模型,研究数值模拟状态下的试验结果。结果表明:沥青混合料具有尺寸效应,随着试件高度的减小,试件贯入深度及贯入强度均发生变化,试验实测值与模拟曲线误差在8%以内,说明数值模拟可以较好地反映出沥青混合料单轴贯入试验结果,为研究沥青混合料尺寸效应提供新的研究方法和手段。     

水温耦合作用下沥青混合料抗剪强度研究

为了明确沥青路面的高温抗变形能力,研究了浸水和高温耦合作用对沥青混合料抗剪强度的劣化作用,借助单轴贯入试验分析了浸水时长（0 h、2 h、5 h、10 h）和高温（40℃、50℃、60℃、70℃）对AC-13沥青混合料试件抗剪强度的影响。结果表明：沥青混合料的抗剪强度均随者浸水时长的增加而降低,浸水后沥青路面的抗变形能力有所下降;抗剪强度均随温度上升而逐渐减低,表现出很强的温度依赖性;在水温耦合作用下,沥青混合料的抗变形能力下降更加明显;SBS改性沥青制备的沥青混合料抗剪强度明显高于70号石油沥青。     

集料特性对沥青混合料抗剪性能的影响研究

从集料特性入手,通过单轴贯入试验和三轴压缩试验,研究分析不同集料类型和特性对AC-13沥青混合料抗剪性能的影响规律。研究表明,玄武岩沥青混合料的抗剪性能优于石灰岩,同时,减小集料的针片状颗粒含量、压碎值、磨耗值,提高其棱角性,能够增大沥青混合料的粘聚力和内磨擦角,从而提高沥青混合料的抗剪性能。     

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。     

沥青用量对大粒径沥青混合料抗剪强度影响研究

为了研究沥青用量对大粒径沥青混合料的抗剪强度特性的影响,采用单轴贯入试验对大粒径沥青混合料进行了一系列的抗剪强度试验,通过改变沥青用量的方式,研究大粒径沥青混合料的抗剪强度特性,得到了沥青用量与抗剪强度参数中的粘聚力和摩擦角的变化关系,论证了在采用最佳沥青用量的情况下,大粒径沥青混合料能够取得较好的抗剪强度。     

沥青膜厚度对沥青混合料高温抗剪性能的影响

为明确沥青膜厚度对沥青混合料高温抗剪性能的影响,通过室内60℃下的车辙试验分析AC—13及AC—20两种级配类型的混合料在沥青膜厚度不同时的抗剪性能,沥青膜厚度对混合料动稳定度、抗剪强度及稳定值GSI有一定的影响。研究结果表明:沥青混合料的动稳定度随沥青膜厚度的增加迅速降低,二者之间有显著的线性关系;沥青混合料稳定值GSI及抗剪强度受沥青膜厚度影响明显,稳定值与沥青膜厚度有较好的二次相关性。     

半柔性沥青混合料高温抗车辙性能研究

车辙是市政道路交叉口路面主要病害之一,提高沥青混合料高温性能可有效减少车辙发生.半柔性路面作为一种新型路面形式,近年来逐渐受到重视.为研究SFP13半柔性沥青混合料的高温抗车辙性能,采用车辙试验、动态模量试验、单轴贯入试验和斜剪试验表征不同抗车辙型路面材料(AC20、Sup20、SMA13、SFP13)抵抗高温变形的能力.结果表明:双网络结构材料SFP13高温指标明显优于其它沥青混合料;嵌挤型级配SMA和Sup20具有较好的抗剪能力;AC20由于加入了抗车辙剂,其动稳定度值较大;沥青混合料高温抗车辙性能与级配有较大的相关性;SFP13半柔性沥青混合料可作为道路交叉口抗车辙路面的理想材料.     

硬质沥青混合料高温性能试验研究

通过对硬质沥青(A—30#)混合料、重交沥青(A—70#)混合料及SBS改性沥青混合料进行单轴贯入试验和车辙试验,对比分析了3种沥青混合料的高温稳定性能。结果表明:硬质沥青混合料的高温抗剪性能优于重交沥青和改性沥青混合料,其抗高温车辙能力强,适用于中面层铺装。     

接触条件对沥青路面层间粘结性能的影响研究

为了研究层间接触条件对沥青路面粘结层层间粘结性能的影响,通过层间直接剪切试验,研究下层混合料级配类型、乳化沥青洒布量和污染对层间抗剪强度的影响。试验结果表明,选用的级配不同,层间的抗剪强度不同,4种级配对应的抗剪强度由大到小依次是AC-13、AC-16、SMA-13和OGFC-13;对AC-13、AC-16和SMA-13这3种级配的混合料而言,存在最佳的乳化沥青洒布量使抗剪强度达到最大值,且最佳洒布量依次是0.8、1.0和0.6kg/m2,而OGFC-13混合料抗剪强度随乳化沥青洒布量的增大一直上升;污染会对层间粘结性能造成较大的影响,且油污的影响程度大于泥土污染。     

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,...     

纤维沥青混合料高温稳定性影响因素的灰关联熵分析

随着交通渠化和轴载加重,车辙成为沥青路面的主要高温变形形式,它是多因素共同作用的结果。通过车辙试验,分析了掺入德兰尼特纤维的AC-13I及AK-13I沥青混合料高温抗车辙性能的影响因素,并运用灰关联熵分析法对纤维掺量、沥青针入度、沥青用量、4.75 mm筛孔通过率、沥青混合料空隙率、沥青饱和度等影响因素进行分析。研究表明,纤维掺量、空隙率对德兰尼特纤维沥青混合料高温稳定性有重要影响。     

基于FBG的沥青混合料横向流动变形评价

为了分析沥青混合料横向流动变形, 进行了沥青混合料的车辙试验, 利用布设于沥青混合料板表面的光纤布拉格光栅传感器, 研究了沥青混合料表面的横向应变规律; 以最大应变和蠕变稳定阶段横向应变速率绝对值为评价指标, 分析了沥青混合料横向流动变形。分析结果表明: 横向流动变形随沥青混合料的最大应变和横向应变速率绝对值的减小而降低; 横向流动变形在循环轮载作用下不断发展, 测试点距离轮载愈近其流动变形愈剧烈; 当胶粉掺量分别为0、15%、18%时, 距离轮载63 mm的测试点横向应变速率分别为6.8×10-6、4.0×10-7、6.4×10-6 min-1, 因此, 掺15%胶粉的沥青混合料具有较大的抵抗高温横向流动变形的能力; 对于15%胶粉掺量的沥青混合料, 当其集料级配分别为AC-13粗级配和AC-13细级配时, 距离轮载28 mm的测试点横向应变速率分别为6.0×10-7、7.7×10-6 min-1, 因此, AC-13粗级配沥青混合料高温抗横向流动变形能力优于AC-13细级配; 胶粉改性沥青混合料最大应变为1.96×10-4, 而胶粉和抗车辙剂复合改性沥青混合料最大应变只有1.22×10-4, 说明在高温情况下, 胶粉和抗车辙剂复合改性沥青混合料整体结构强度较大, 能够承受来自轮载的直接作用而不向轮迹两边产生横向推移致使发生较大的横向流动变形。基于光纤布拉格光栅横向应变的沥青混合料横向流动变形评价能较好地说明不同材料和级配对沥青路面产生侧向流动变形规律的影响。      

中面层沥青混合料渗水试验分析

通过级配的合理选择及最佳沥青用量的确定,对AC-20数种级配沥青混合料的渗水特性进行了试验分析。试验结果表明:空隙率、级配和混合料厚度对AC-20沥青混合料的渗水特性有重要影响。     

沥青混合料常应力弯曲疲劳试验

沥青混合料耐疲劳性能是影响沥青路面使用寿命的关键因素。对AC-13、AC-20、ATB-25三种类型沥青混合料试件进行常应力三分点小梁弯曲疲劳试验,分析温度、加载频率、级配类型等对沥青混合料疲劳性能的影响规律。研究表明：密实型沥青混合料由于含有较多的沥青胶结料,其疲劳性能一般较嵌挤型沥青混合料更好;施加相同应力时,低温条件下沥青混合料的疲劳寿命较高温条件下高;而同一应力比时,高温条件下沥青混合料的疲劳寿命较低温条件下高;较低加载频率对沥青混合料的疲劳寿命影响更为显著。     

基于分形方法的沥青混合料抗剪性能研究

分形是研究自然界中大量存在的统计自相似特征的新的理论工具,在描述和评价一些具有层次连续性、不规则性或随机性等特征的现象方面表现出很强的功能。不同级配曲线走向决定沥青混合料具有不同的抗剪性能。以AC-16Ⅰ混合料为例,在规范级配范围选取10种代表性走向,根据分形理论定量计算这10种级配的分形维数,通过三轴试验研究了集料不同分形维数对沥青混合料抗剪性能的影响规律,从抗剪强度的角度给出了丘陵区公路和平原区公路沥青混合料合理的分维值范围。     

槽和黏层油对沥青混合料层间抗剪性能的影响

为确定沥青路面面层界面两侧材料组合(A)、界面压槽(B)、黏层油(C)及其交互作用(AB,AC,BC)对层间抗剪性能影响的主次顺序和显著性,根据正交试验方法设计试验方案,进行试验研究.采用击实法制备了3种类型的复合式马歇尔试件,试件的下层为AC-20,上层分别为AC-13、AC-20、OGFC-13. 3种类型试件的界面情况分别为无槽无黏层油、无槽有黏层油、有槽无黏层油和有槽有黏层油.利用自制的沥青混合料层间剪切仪对试件进行了常温下(25℃)的直接剪切试验.结果表明:相比于界面无任何措施的层间抗剪强度,黏层油,槽以及二者的联合3种工艺对界面名义抗剪强度的平均增加率分别为23.8%、42.9%及53.9%; 3个因素及其交互作用对界面抗剪性能影响的主次顺序为:A、B、C、BC、AC、AB;其显著性为:A、B、C及因素B、C的交互作用BC对层间抗剪强度的影响为高度显著因素,交互作用AB与AC为次要因素.      

多因素下AC型HMA的水损害性能

应用正交试验设计分析了多因素下AC-13和AC-20热拌改性沥青混合料冻融劈裂强度的影响因素及其相关性。结果表明,级配组成是决定AC-13沥青混合料冻融劈裂强度的关键性影响因素,而油石比变化影响则较小;空隙率和砂当量是影响AC-20沥青混合料冻融劈裂强度的关键因素;冻融劈裂强度与马歇尔性能指标存在良好的线性关系。最后,给出了提高施工质量控制措施的建议。     

沥青混凝土表面层压实厚度的研究

通过单因素和正交试验设计的多因素表面层沥青混合料压实厚度对空隙率的影响分析,结果表明：表面层不同级配类型对可压实性的影响最为显著,AC13F最容易压实,SMA13最难压实,AC13C介于二者之间;结合室内试验和现场铺筑试验对比分析,提出了基于空隙率控制范围的AC13C和AC13F适宜压实厚度,以及厚度与公称最大粒径之比的控制范围,明确了最小压实厚度和最佳压实厚度的定义．据此给出了选择表面层级配类型与同一级配类型的不同粗、细沥青混合料可压实的技术建议．     

基于重复加载蠕变试验的沥青混合料高温稳定性能研究

为了研究车辙随温度和应力改变的变化规律,对AC-13、AC-16和AC-20三种不同级配沥青混合料,在三种温度下进行重复加载蠕变试验,提取多种反映沥青混合料高温变形性能的力学参数,并进一步分析了这些参数在不同温度水平下的变化规律.研究结果表明,随着温度的增加,劲度模量、流动次数和斜率表现出一定的规律性,而永久变形没有明显的规律性;加载应力为0.7MPa、温度为60℃时,劲度模量、流动次数和斜率对于三种不同的混合料区分度最大.