沥青混合料劈裂试验的颗粒流程序模拟研究

为了从细观角度模拟分析沥青混合料的低温开裂行为,选取了4种集料类型、4种矿料级配类型,运用颗粒流程序PFC2D内置"Fish"语言,重构了包含沥青砂浆和粗集料在内的沥青混合料细观数字试件,采用离散元方法实施了虚拟劈裂试验。研究结果表明:离散元模拟得到的劈裂抗拉强度与室内试验结果的匹配程度较好;试件在加载至峰值荷载前,内部已萌生一定数量微观裂纹,极值点荷载后微观裂纹数量大幅增加;高强度集料组成的混合料基本沿着集料与砂浆的界面发生破坏,低强度集料则部分会被裂纹贯穿;基于颗粒流程序的虚拟劈裂试验可以作为研究沥青混合料断裂特征的辅助手段。     

石灰添加剂对沥青混合料水损害性能的影响分析

采用残留稳定度、冻融劈裂强度两种试验方法,从不同角度对沥青混合料在浸水条件下的物理力学性能进行了分析,评价了混合料在抗水损害方面的路面使用性能。试验结果证明了添加石灰的沥青混合料抗水损害性能优良,能够满足使用要求。     

沥青混合料水损性能的渗透性试验分析

通过对渗透性试验结果的分析,论证了沥青混合料的渗透性对沥青路面水损害的影响,并从渗透性的角度,提出加强沥青混合料抗水损害性能的方法。     

沥青热再生配合比设计研究

从环保及资源节约角度,分析热再生沥青混合料配合比设计的方法,其中包括对旧路沥青混合料进行抽提后所得原材料的试验、不同掺量再生剂的沥青性能试验、不同部位旧路沥青混合料的各项性能检验、热再生沥青混合料的性能检验,结果表明,热再生沥青混合料是一种切实可行的、能够节约成本和能源并达到路用性能要求的沥青混合料,其配合比设计须结合实际进行。     

橡胶颗粒沥青混合料的黏弹性能研究

为了研究橡胶颗粒沥青混合料的黏弹性能,对不同温度下3种橡胶颗粒掺量的沥青混合料进行了蠕变性能试验和动态模量试验,采用Burgers模型表征橡胶颗粒沥青混合料的黏弹性能,分析了温度和橡胶颗粒掺量对于沥青混合料黏弹性能的影响。结果表明:随着温度的升高和橡胶颗粒掺量的增加,蠕变变形量逐渐增大,2%橡胶颗粒掺量下沥青混合料的常、高温稳定性较好,60℃下4%橡胶颗粒掺量的沥青混合料出现严重的蠕变损伤现象。沥青混合料的动态模量随着橡胶颗粒掺量的增大而降低,掺量为2%后继续提高橡胶颗粒掺量对动态模量影响较小。综合上述因素,确定合理的橡胶颗粒掺量为2%。     

复合纳米TiO_2改性沥青混合料路用性能研究

将复合纳米TiO_2应用于改性沥青,研究纳米改性沥青路用性能,制备沥青混合料分别进行车辙试验、小梁弯曲试验和浸水马歇尔试验。试验结果表明复合纳米TiO_2颗粒添加到沥青混合料中,车辙动稳定度比基质沥青混合料的提高了68.41%;低温弯曲试验抗弯拉强度和劲度模量与基质沥青相比差别不大,而最大弯拉应变明显高于基质沥青混合料;在浸水前后其稳定度值均高于基质沥青混合料,而且其残留稳定度也比基质沥青混合料提高了1.08倍。本文研究结果证明了复合纳米TiO_2颗粒应用于沥青改性技术中可以全面改善沥青混合料的使用性能,有良好的应用前景。     

沥青热再生配合比设计研究

从环保及资源节约角度,分析热再生沥青混合料配合比设计的方法,其中包括对旧路沥青混合料进行抽提后所得原材料的试验、不同掺量再生剂的沥青性能试验、不同部位旧路沥青混合料的各项性能检验、热再生沥青混合料的性能检验,结果表明,热再生沥青混合料是一种切实可行的、能够节约成本和能源并达到路用性能要求的沥青混合料,其配合比设计须结合实际进行.     

沥青混合料高温稳定性影响因素及改善措施

分析影响沥青混合料高温稳定性的因素,针对沥青路面面层的沥青混合料,通过试验数据、国内外研究现状,从级配、矿粉性质、粉油比、沥青类型、沥青用量、压实度、荷载情况、气候条件、SMA沥青混凝土、施工等方面分析改善沥青混合料高温稳定性的机理,为沥青路面设计、施工提供参考。     

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。     

集料取向对沥青混合料永久变形性能的影响

为了研究压实过程中集料取向对沥青混合料永久变形行为的影响,采用三维离散元方法进行分析,生成了包含粗集料、沥青砂浆及空隙的沥青混合料三维离散元模型,对混合料离散元模型微观组成结构之间的接触行为赋予了相应的微观接触模型及参数,在此基础上对沥青混合料单轴静态蠕变试验进行了三维离散元模拟,并分析了集料取向对沥青混合料永久变形行为的影响。研究结果表明:三维离散元模拟结果与室内试验较为接近; 4. 75 mm粒径集料取向对沥青混合料的永久变形性能影响较为显著;集料的取向趋于水平时,排列相对稳定,沥青混合料的永久变形性能较好。