沥青混合料中集料有效相对密度测定法与计算法的研究

建立了沥青混合料中集料有效相对密度测定法。根据试验结果的分析，论证了过去经验法的局限性，创立了集料有效相对密度的计算公式，为沥青混合料包括沥青玛蹄脂碎石混合料的组成设计，提供了科学的依据。     

沥青浸渍法测沥青混合料最大理论相对密度

为了更加准确地测定沥青混合料的最大理论相对密度,在系统分析现有沥青混合料配合比设计中最大理论相对密度的确定方法的缺点和局限性的基础上,提出了一种用沥青作介质准确测定集料的有效相对密度和沥青混合料最大理论相对密度的试验方法,分析了该方法的可行性,结果表明:沥青浸渍法可以准确测定集料有效相对密度及沥青混合料最大理论相对密度,可较准确地检测混合料沥青含量,进行路面施工质量控制。     

HMA和SMA最佳油石比快速确定法

以何种分析方法，揭示了热拌沥青碎石混合料（HMA）和沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）的最佳油石比与合成集料毛何种相对密度Gsb、表观相对密度Gsa及沥青相对密度Gb间的内在关系。从而当集料配比组成确定，有了Gsb、Gsa、Gb后，在未做沥青混合料试验之前，即可求得最佳油石比。进而计算最大理论密度Gmm。并可分别求得有效沥青油石比，集料吸入沥青油石比。经多项工程初中检验，证明可行。     

实测沥青混合料最大理论相对密度方法的比较

现行规范中两种测定沥青混合料最大理论相对密度的方法都有不同程度的不足之处。为准确测定沥青混合料最大理论相对密度,提出了用沥青浸渍法进行沥青混合料最大理论相对密度测定的方法。通过理论和试验对比表明:沥青浸渍法的介质为沥青,得到了沥青混合料的零孔隙状态,是一种非常有效的测量沥青混合料最大理论相对密度的试验方法。     

细集料相对密度对沥青混合料矿料间隙率的影响研究

采用不同试验方法测定了细集料相对密度,分别计算了相应的矿料合成毛体积相对密度。分析了不同试验方法所测定的细集料相对密度对沥青混合料矿料间隙率(VMA)和有效沥青饱和度(VFA)计算结果的影响。结果表明,细集料相对密度采用毛体积相对密度时,矿料合成毛体积相对密度以及沥青混合料的VMA和VFA的计算结果要比采用表观相对密度时的计算结果显著下降。对某些配合比的沥青混合料,VMA计算结果难以满足现行规范要求。     

纤维密度对SMA混合料体积指标的影响研究

采用通常用于测定非泡沫塑料密度的气体比重瓶法测定了不同种类纤维的相对密度。通过试验研究了掺纤维的SMA沥青混合料的理论最大相对密度和体积指标计算问题。结果表明,纤维参与计算后,沥青混合料的理论最大相对密度和空隙率计算结果减小,有效沥青饱和度计算结果增大。且纤维相对密度越小,对体积指标计算结果的影响差别越大。对掺纤维的沥青混合料,在配合比设计体积指标计算时,应测定纤维相对密度,且纤维这一组分应参与计算,不应忽略不计。     

SMA集料的有效密度研究

阐述了焦料有效密度的概念及引入集料有效密度的意义，结合集料在沥青混凝土中的实际工作状态提出了测定集料有交密度的方法，并通过对比试验对该方法进行了验证，通过与测量沥青混凝土最大密度试验（T0711－93）的对比分析，推荐采用集料的有效密度计算混合料的最大密度。     

直投式改性沥青混合料体积指标计算的探讨

通过试验研究了直投式改性沥青混合料的理论最大相对密度和体积指标的计算问题。结果表明,直投式改性剂参与计算后,沥青混合料的理论最大相对密度和空隙率计算结果减小,矿料间隙率和有效沥青饱和度计算结果增大。对掺用直投式改性剂的沥青混合料,在配合比设计及体积指标计算时,直投式改性剂不宜忽略不计。     

以高吸水率玄武岩为集料的沥青混合料配合比体积参数计算问题探讨

规范在沥青混合料配合比设计方法中在计算理论最大相对密度过程中引进了矿料的有效相对密度,但对于高吸水率的玄武岩在沥青混合料配合比设计中体积指标的测算时的适用性问题是值得研究的。研究利用多孔玄武岩材料进行了沥青混合料马歇尔技术参数、路用性能的比对试验,探讨了多孔玄武岩混合料配合比设计中的体积参数获取的准确性和适用性问题。     

沥青混合料矿料间隙率标准值的探讨

采用不同试验方法测定了细集料相对密度,计算了相应矿料合成毛体积相对密度。分析了不同试验方法所测定的细集料相对密度对沥青混合料矿料间隙率(VMA)计算结果的影响。结果表明,采用毛体积相对密度时,沥青混合料的VMA计算结果相比采用表观相对密度时的计算结果明显减小。因此,在采用毛体积相对密度计算时,现行施工技术规范中的最小VMA要求值宜作适当调整。     

沥青混合料理论最大相对密度的研究

沥青混合料理论最大相对密度是沥青混合设计和施工控制的一个重要参数,是计算沥青混合料空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度等体积指标的基本参数。在浦南高速公路的大量试验数据基础上,文章对沥青混合料理论最大相对密度仪设备构造和指标、沥青混合料取样方法和理论最大相对密度的施工中控制指标进行了探讨。     

基于沥青介质法混合料理论最大相对密度影响因素的灰关联分析

为准确测定沥青混合料的体积参数,以及克服沥青路面芯样空隙率或压实度代表性差,避免主控指标验收计算不准确导致沥青路面早期损坏,提出用沥青介质法测定马歇尔试件或芯样的理论最大相对密度。基于沥青介质法测定不同沥青材料及级配类型的马歇尔试验数据,利用灰关联分析法分析了矿料级配、沥青的性质、油石比和毛体积相对密度对沥青混合料理论最大相对密度的影响程度。根据灰关联度排序结果表明:矿料级配对于沥青混合料理论最大相对密度影响最大,矿料颗粒愈细,影响程度愈高;毛体积相对密度次之,反映了试件的密实程度对其影响较大;沥青用量和性质相对较小。     

测定沥青混合料最大理论相对密度的浸渍法

为准确测定沥青混合料体积参数,避免因体积参数计算不准确导致的沥青路面早期破坏现象,提出了用沥青浸渍法进行沥青混合料最大理论相对密度测定的方法。沥青浸渍法以沥青为介质,得到了沥青混合料的零空隙状态。与真空法相比,沥青浸渍法数据变异性小,测量结果复现性好,对试验条件要求不高,试验人为因素影响小。研究结果表明,真空法测定的混合料最大理论相对密度偏小,用沥青浸渍法能够准确测量沥青混合料最大理论相对密度。     

集料有效密度的研究

针对我国沥青混合料在最大理论密度计算时选取集料有放密度上的混乱现象，对集料的有效密度作了理论分析，同时借鉴国外确定有效密度的方法，进行一系列试验得出了适合我国的集料有效密度确定方法。     

确定多孔性钢渣有效相对密度新方法的研究

中国JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》关于确定改性沥青混合料最大理论密度的方法仅适用于吸水率为0.5％～1.7％范围内的混合料,对于吸水率远远超过该范围的多孔性钢渣不适用.为了找到一种合适的确定多孔性钢渣改性沥青混合料最大理论密度的方法,该文提出了采用改性沥青浸渍法实测多孔性钢渣的有效相对密度,从而通过测定的有效相对密度计算得到了沥青混合料最大理论密度.进一步根据实测多孔性钢渣有效相对密度计算了吸水率w与沥青吸收系数C之间的关系.结果表明:通过改性沥青浸渍法测定的多孔性钢渣有效相对密度比较合理,其值介于毛体积相对密度和表观相对密度之间;计算得到的吸水率w和沥青吸收系数C的关系式同规范相比差别较大,进一步说明规范中关于确定改性沥青混合料最大理论密度的方法对于多孔性钢渣不适用;最后该文建议可以通过改性沥青浸渍实测法得到多孔性矿料有效相对密度,为确定改性沥青混合料最大理论密度提供了一种新的方法.     

多孔安山岩沥青混合料组成设计方法研究

采用贝雷法优化多孔安山岩混合料的级配设计,进行了不同FAc和FAf值矿料级配的压实特性试验;在配合比设计中分别应用沥青浸渍法和计算法测定混合料的最大理论相对密度,并对比分析安山岩沥青混合料的路用性能;进行了安山岩沥青混合料的水稳定性能试验和汉堡车辙试验。试验结果表明:适当增大FAc和FAf值能提高安山岩沥青混合料的压实效果;较之计算法,沥青浸渍法可以更为准确地测定多孔安山岩沥青混合料的最大理论相对密度;掺加消石灰是改善安山岩沥青混合料的最优措施。     

多孔安山岩沥青混合料组成设计方法研究

采用贝雷法优化多孔安山岩混合料的级配设计,进行了不同FAc和FAf值矿料级配的压实特性试验;在配合比设计中分别应用沥青浸渍法和计算法测定混合料的最大理论相对密度,并对比分析安山岩沥青混合料的路用性能;进行了安山岩沥青混合料的水稳定性能试验和汉堡车辙试验。试验结果表明:适当增大FAc和FAf值能提高安山岩沥青混合料的压实效果;较之计算法,沥青浸渍法可以更为准确地测定多孔安山岩沥青混合料的最大理论相对密度;掺加消石灰是改善安山岩沥青混合料的最优措施。     

沥青混合料最大理论密度的确定及应用

采用不同试验方法对3种不同级配沥青混合料进行了最大理论密度研究。结果表明,浸渍法确定的沥青混合料最大理论密度与真空法测得的试验结果非常接近;Super-pave加权法确定的视密度与毛体积密度加权值为0.4时,计算的最大理论密度与真空法测得的试验结果非常接近,但权值的确定相对繁琐,建议采用浸渍法确定沥青混合料最大理论密度。实践表明,采用浸渍法确定的沥青混合料最大理论密度对混合料设计及施工后的压实度控制都有一定的指导作用。     

真空法实测沥青混合料理论最大相对密度试验

真空法实测沥青混合料的理论最大相对密度是一种较准确的方法.试验时保证混合料的细集料分散,普通沥青混合料真空时间为15min,改性沥青混合料真空时间为20min,能提高试验精度.并对混合料理论最大相对密度在15～25℃之外的温度进行了修正.     

改性沥青混合料理论最大相对密度确定方法的分析

我国规范中规定改性沥青混合料的理论最大相对密度采用计算法确定,其精度取决于是否可以用集料的吸水率准确估算沥青吸收率。本研究通过机理分析、室内试验并综合国外的研究成果,表明沥青吸收率和吸水率的相关性是较低的,利用计算法确定沥青混合料理论最大相对密度是不可靠的。计算法只适用于混合料设计中对初始沥青用量的估计,在确定最佳沥青用量时(无论改性或非改性),其理论最大相对密度应采用实测法确定。