沥青混合料级配离析评价指标研究

为弥补沥青混合料配合比设计过程中级配离析评价方法方面的不足,选取SMA-13沥青混合料进行基准配合比以及离析配合比设计,同时采用沥青有效油膜厚度相等的原则设计离析配合比,对级配分形维数指标进行修正,结合分形维数值对SMA-13级配离析进行评价。研究结果表明:基于原分形理论对SMA-13离析级配曲线进行拟合,其拟合结果的相关性差,得到整体的分形维数并不适用于最大粒径小于16 mm的级配。通过有效沥青油膜厚度相等的原则,能够准确计算出不同离析级配对应的油石比,且更加贴近现场的实际情况。采用分段计算级配的分形维数,再按比例计算总的级配的分形维数的方法,解决了由于SMA-13最大粒径过小和自身离析级配的原因而使曲线拟合相关性不高的问题,同时提出了对于SMA-13级配离析的评价标准。     

级配离析对SMA-13混合料性能影响研究

采用室内模拟方法研究级配离析对SMA-13混合料性能的影响,分别对离析级配混合料的体积指标及路用性能进行测定,找出符合设计要求的级配范围,为现场施工质量提供控制范围。研究结果表明,采用沥青有效油膜厚度相等的原则设计级配离析更贴近现场实际情况;SMA-13可调整范围为细集料减小1%或增加4%;SMA-13轻度离析后,水稳定性有所提高,但抗车辙性能有所下降,且细集料增加的下降速度高于粗集料增加的情况。     

沥青混合料级配离析判别指标的探讨

通过对沥青混合料级配组成的分析和试件体积参数的分析,探讨以空隙率、理论最大密度和空隙率判别混合料级配离析的可能性,并提出判别沥青混合料级配离析程度的标准方法。试验和分析结果表明,沥青混合料级配离析程度可以用级配偏差值,沥青用量、空隙率和理论最大密度差值等指标进行评价和判别。     

基于级配分形理论的AC-13型混合料路用性能研究

采用级配分形理论对AC-13型沥青混合料的级配分维特征进行了研究,并根据水稳定性试验、高温稳定性试验相关结果,探讨级配分维特征与混合料路用性能之间的相关性。结果表明:随着级配的逐渐变粗,AC-13型沥青混合料分维值逐渐减小,可以用分形维数表征其级配状况。同时分形维数和混合料的水稳定性和高温稳定性等有一定的相关性。     

沥青混合料的渗透性试验研究

为探讨高速公路路面结构中沥青混合料的渗透性能,采用变水头柔性侧壁渗透仪分别测定了不同空隙率水平下SMA-13,AC-16,AC-20三种沥青混合料的渗透系数,同时结合相关研究成果,将空隙率影响沥青混合料渗透系数的变化关系进行对比分析,结果表明:①三种级配类型沥青混合料的渗透系数均随空隙率的增大而增大,渗透系数的拐点位置在空隙率8%~9%之间;②空隙率8%时,连续级配AC-16和AC-20的渗水系数低于间断级配SMA-13;空隙率8%时,SMA-13的渗透系数则小于AC-20;③相同空隙率的条件下,AC-16的渗透系数明显小于AC-20。     

高性能橡胶沥青及其混合料性能的试验研究

为研究高性能橡胶沥青及其混合料的性能，选取了具有代表性的SMA-13，AC-13以及橡胶沥青间断级配ARHM-13，并与4%SBS掺量改性沥青下AC-13和SMA-13的对比性试验，研究高性能橡胶沥青混合料的体积指标及路用性能。结果表明:采用与SBS完全相同的生产工艺，能够实现高性能橡胶沥青的生产，且制备得到的高性能橡胶沥青不仅达到了湿法拌制的技术标准，而高温储存改性剂离析指标还达到了SBS改性沥青的水平；高性能橡胶沥青适用于传统连续级配、SMA间断级配以及橡胶沥青专用的间断级配ARHM，同时，高性能橡胶     

基于分形与VCADRF法的沥青混合料空隙研究

结合二度域分形级配定向化设计与VCADRF矿料级配检验方法,研究了矿料级配组成与沥青混合料空隙率之间的关联性。研究结果表明:二度域分形级配沥青混合料空隙率计算公式是矿料级配分形特性与沥青混合料空隙率之间的纽带;二度域分形级配沥青混合料设计方法有利于在沥青混合料配合比设计过程中定量分析矿料级配分形特性对沥青混合料空隙率的影响。     

路面雷达在沥青混凝土路面离析检测中的应用研究

对沥青混凝土路面级配离析的路面雷达检测技术进行了研究,通过试验得到了沥青混合料介电常数与密度、空隙率、沥青含量的相关关系以及密度与构造深度的相关关系;通过对芯样介电常数与级配、密度、空隙率之间关系的分析研究,得出了路面雷达检测判定沥青混合料级配离析的标准。     

SMA集料级配离析对混合料抗车辙性能的影响

由于路面施工技术、设备、管理等方面的原因,沥青混合料容易出现不同程度的离析,进而导致路面早期损坏出现。其中,混合料级配的离析对路用性能影响甚大。文中提出了直接客观的级配偏差度概念,并通过室内SPT试验,测定动态模量和动态模量组合参数来评价沥青混合料的抗车辙性能,通过回归分析,定性且定量研究了SMA-13集料级配离析对其抗车辙性能的影响。     

基于分形理论的矿料级配对紫外光老化沥青混合料性能研究

为了研究不同级配对紫外光老化沥青混合料高低温性能的影响,采用分型级配理论,分别选取AC—13和AC—16各5种级配进行室内试验,分析不同级配对紫外光老化沥青混合料高低温性能的影响规律。试验结果表明:紫外光老化沥青混合料高低温性能与粒径分布分形维数D具有较好的相关性,粒径分布分形维数D越大,沥青混合料的动稳定度降幅越显著;粒径分布分形维数D越小,沥青混合料的低温劈裂强度降幅越小;其中AC—13S5型、AC—16S4型级配具有较好的高温抗紫外光老化性能,AC—13S1型、AC—16S2型级配具有较好的低温抗紫外光老化性能。     

级配变化对沥青混合料性质及路用性能的影响

通过对不同离析程度混合料的级配及沥青含量的理论计算与试验研究,证明混合料离析在一定范围内对其性质没有太大影响,当离析超过一定限度时,混合料质量逐渐恶化。试验结果表明,离析对路面空隙率有影响,当空隙率超过一定限度时,对路用性能影响很大。     

基于集料分形特征的橡胶沥青混合料体积特征研究

根据橡胶沥青混合料集料级配质量分布的分形特性,利用分形几何理论建立了橡胶沥青混合料级配集料分布与分维值D 的关系,探讨了级配分维值与混合料体积指标之间的相关性,并回归得到了分维值与体积指标之间的方程;以 AR-AC13型橡胶沥青混合料为例进行验证,结果表明,利用分维数与体积指标之间的相关性可以简便地获得橡胶沥青混合料的各项体积指标,可为橡胶沥青的设计和施工提供理论参考。     

基于分形理论的沥青混合料剪切性能试验研究

越来越多的研究表明沥青面层失稳流动产生的车辙变形、交叉口及长大纵坡路段沥青层间推移、拥包变形等破坏都与沥青混合料抵抗剪切流动变形的能力有着直接的关系。基于分形理论对AC-13、Sup-13和SMA-13 3种级配的微观结构进行分析,确定了3种级配的体积分形维数,并通过重复荷载蠕变试验对沥青混合料体积分形维数与其剪切性能的关系进行了探讨。对今后进一步研究沥青混合料剪切破坏机理有一定的指导意义。     

RAP料级配变异性对厂拌热再生混合料级配离析的影响研究

在选定的RAP料级配范围内选取3种不同级配的RAP料作为基准料来模拟旧料级配的变异性，并且采用分形理论以及变异累积系数来评价采用不同类型的基准料合成的再生沥青混合料的级配变化程度。研究结果表明：RAP料级配的变异性对再生沥青混合料的级配均匀性具有不利影响，并且随着RAP掺量的增加，这种不均匀离析现象更加明显；工程上应尽量减小RAP料级配的变异性，同时采用RAP料级配范围中值后能够降低再生沥青混合料级配的变异性；分形维数D是评价离析类型的相对指标，能够有效表征再生混合料的级配变异特征；变异累积系数S是评价级配离析程度的绝对指标，能够有效表征再生混合料级配的变异程度。     

基于灰色理论的沥青混合料级配变异性分析

为了研究混合料级配的变异性及影响因素,基于分维数差值和灰色理论,通过对拌合站生产级配抽样检测,计算设计级配与抽检级配的分维数差值,并对级配变异进行评价,通过灰色关联度计算分析各粒径组集料对级配变异性的影响。结果表明:级配分维数差值可较好地评价级配的变异性,对于SMA-13级配,细集料对其级配的变异性影响较大,尤其是0.075~0.15mm和0.6~1.18mm这两档集料。     

离析对沥青混合料路用性能的影响

针对目前离析对沥青混合料路用性能影响大多数是定性的研究,没有全面定量的研究现状。将沥青混合料离析分为偏细、无、轻度和重度等4种水平。室内模拟了不同程度离析混合料级配、沥青用量与空隙率等关键指标的变异性,分别测定了不同程度的离析条件下沥青混合料高温稳定性、水稳定性和抗疲劳性能,定量分析离析水平下沥青混合料路用性能衰减程度,研究离析对沥青混合料路用性能的影响。试验结果表明,高温稳定性在偏细、重度离析时明显降低;相对于均匀沥青混合料,混合料变细使得沥青混合料水稳定性和抗疲劳性能略有提高;轻度离析、重度离析的水稳定性分别降低34%、51%;同样抗疲劳性能也分别降低30%~50%,50%~70%。     

沥青种类对SMA-13级配的影响

为了研究不同沥青种类对SMA-13级配的影响,进行了武云高速复合改性橡胶沥青AR-SMA-13和中州大道整治工程SBS-SMA-13的级配、油石比、粗集料的骨架分界筛孔、粉胶比、沥青膜厚度及混合料路用性能等的对比研究。研究过程中采用贝雷法对两种沥青混合料的级配嵌挤效果进行了分析。由于复合改性橡胶沥青和SBS改性沥青的化学成分差异较大,其运动黏度和延度均差异较大。试验得出,AR-SMA-13中2.36~4.75 mm之间的碎石含量接近12%,是传统间断级配的2倍,路用性能仍然较好;AR-SMA-13中0.075 mm筛孔的通过率仅为6%,与SBS-SMA-13中0.075 mm通过率8%~12%形成显著区别;SMA-13骨架分界筛孔选择4.75 mm还是2.36 mm,对混合料的骨架嵌挤的判断是不同的,结果表明,传统间断级配理论关于SMA-13级配中2.36~4.75 mm间断是不必要的;SMA-13骨架分界筛孔建议选择2.36 mm。虽然复合改性橡胶沥青5℃延度远小于SBS I-D,但AR-SMA-13也具有较好的抗低温变形能力,低温弯曲应变与SBS-SMA-13混合料相比,差异不大;复合改性橡胶沥青运动黏度与SBS I-D改性沥青相比差异非常大,但两种级配的混合料都具有较好的抗车辙性能,SBSSMA-13比AR-SMA-13的动稳定度仅低12%,其混合料高温性能的差异远没有沥青运动黏度之间的差异大。当沥青性能差异较大时,沥青混合料的设计指标应做出适当调整,以保证沥青混合料能够具有良好的路用性能。     

离析对沥青路面结构力学响应的影响

将沥青混合料离析分为无、轻度和重度三种水平,根据不同程度离析混合料级配、沥青用量与空隙率等关键指标,计算不同季节不同离析程度的沥青混合料动态模量。根据动态模量,进行力学分析,计算得到不同程度离析发生在各个结构层时沥青路面结构响应,分析离析对沥青路面结构力学响应的影响。     

沥青碎石抗离析性能评价体系

为了评价沥青碎石抗离析特性,研发了沥青混合料抗离析测试仪,提出沥青混合料抗离析性能测试方法,并提出以集料离析值作为沥青混合料抗离析性能的评价指标;采用浸水马歇尔试验、车辙试验和小梁弯曲试验等方法,研究了离析程度对沥青碎石技术特性的影响;综合平衡考虑各方面性能,提出了沥青碎石抗离析性能推荐评价指标。结果表明:集料离析值对沥青碎石技术特性影响显著;随着粗集料离析程度的增大,其空隙率和渗水性增大,水稳定性、低温抗裂性和强度降低,高温稳定性先增大后降低;随着细集料离析程度的增大,其空隙率和渗水性减小,水稳定性和低温抗裂性提高,高温稳定性和强度降低。     

高速公路沥青面层混合料开裂性能指标试验研究

文章通过低温间接拉伸蠕变试验和路面抗裂性能(OT)试验对通车年限相同、地理环境相近但不同沥青面层结构的高速公路沥青面层混合料芯样进行了不同角度的试验分析研究,得出了相对应的试验性能指标。结果证明,蠕变柔量和开裂损失率指标可有效预测和评价沥青面层混合料开裂现象,即在相同试验温度条件下,SMA-13级配沥青混合料蠕变柔量大于AC-16和AC-20级配沥青混合料蠕变柔量,且AC类沥青混合料的低温蠕变柔量变化快于SMA类沥青混合料,而抗开裂性能指标中AC-16与AC-20级配沥青混合料相近,SMA-13级配沥青混合料抗开裂性能损失程度最小,因此加铺SMA结构的沥青混合料面层结构适应变形的能力强,沥青路面不易开裂。