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。     

再生沥青混合料高温性能分析评价

通过马歇尔试验、车辙试验和弯曲蠕变试验,研究了再生沥青混合料的高温性能。试验结果表明,同级配的再生沥青混合料的马歇尔模数高于全新料;油石比在一定范围内与车辙作用次数呈现反比关系,温度与车辙作用次数符合指数函数关系;高温状态下,再生沥青混合料的抗变形能力强于全新料。     

沥青混合料抗永久变形特性试验方法评价

车辙已经成为我国高等级公路不可忽视的损坏类型之一。就不同温度下沥青混合料抵抗永久变形的能力分别采用APA和单轴贯入试验进行分析。结果表明虽然APA试验能够区分普通沥青混合料在不同温度下抗永久变形特性,但不能评判不同温度下的SBS改性沥青混合料的抗永久变形特性。由于单轴贯入试验可以模拟实际路面的受力状态,同时其试验结果与实际路面车辙变形也具有良好的相关性,并且,单轴贯人试验还可以较好地区别不同沥青混合料,包括SBS改性沥青混合料,在不同温度下的抗永久变形特性。因此建议研究沥青混合料抗永久变形性能时应选择单轴贯入试验。     

沥青混合料汉堡车辙试验温度的探讨

通过4种沥青混合料在不同水浴温度下进行汉堡车辙试验,分析温度对汉堡车辙试验的影响,得出适宜的基质沥青混合料和改性沥青混合料汉堡车辙的试验温度。     

沥青混合料高温稳定性影响因素的试验研究

抗车辙性能是反映沥青混合料高温稳定性的重要指标,通过试验对不同荷载、温度、行车速度、轴载作用次数下中粒式沥青混合料抗车辙性能进行了研究,得出了沥青混合料随各种影响因素的变化规律。     

沥青混合料高温稳定性影响因素的灰关联熵分析

通过不同条件下沥青混合料车辙试验,以变形量为参考序列运用灰关联熵分析方法研究了混合料性质、荷载及温度等因素对沥青混合料高温稳定性的影响程度。研究表明,荷载、温度和空隙率对沥青混合料高温稳定性影响程度最为显著。然后,讨论了不同荷载和空隙率下的沥青混合料车辙变形规律,得到动稳定度、车辙变形与压实度、荷载应力的关系式。室内车辙试验用压实度为100％的沥青混合料来评价实际沥青路面的高温稳定性,确实高估了沥青混合料的高温抗车辙性能。     

沥青混合料动态模量试验研究

利用Superpave简单性能试验机(SPT)测量了4种沥青混合料在不同温度和荷载作用频率下的动态模量;根据时间-温度置换原理,通过非线性最小二乘拟合,确定了4种沥青混合料的动态模量主曲线;比较了4种混合料不同试验温度、不同加载频率以及不同围压条件下沥青混合料的动态模量;采用车辙性能指标E*/sinΦ对4种沥青混合料的高温稳定性进行了分析,并用回弹模量试验进行了对比研究。结果表明,混合料类型、粉胶比、围压对混合料的高温稳定性有很大的影响。动态模量受混合料类型、围压、试验温度的影响。     

压实程度对沥青混合料高温抗车辙性能的影响试验研究

设计了SUP12.5、AC13及SMA13等三种不同级配结构的典型沥青混合料,采用SGC旋转压实的方法,分别成型不同压实程度的沥青混合料试件.通过APA高温车辙试验,比较分析沥青混合料在不同压实程度下的车辙发展曲线所呈现的特征规律,讨论研究不同结构沥青混合料的高温抗车辙性能对压实度的敏感性差异.     

干法橡胶颗粒沥青混合料面层应用研究

根据干法橡胶颗粒沥青混合料试验路的试验和施工,总结了该方法的施工工艺参数。干法橡胶颗粒沥青混合料配比设计橡胶颗粒按等体积条件掺配,折算后占集料总质量的2%;由于橡胶颗粒的加入,混合料拌合温度比普通混合料提高约5~10℃;拌合时间不少于90 s。混合料压实采用二次碾压工艺,给出了初次碾压和二次碾压的温度及压实次数。经检测,试验路抗滑性能、渗水性能等指标优于普通混凝土,压实效果良好。     

抗车辙剂对沥青混合料疲劳性能影响的试验研究

为了更好地探讨抗车辙剂加入后沥青混合料的疲劳性能,通过室内试验研究抗车辙剂掺量、应力比和温度等变量对沥青混合料疲劳寿命的影响。并通过回归分析得到应力疲劳方程。结果表明,相同条件下,沥青混合料疲劳寿命随抗车辙剂掺量增多而增大,k值随抗车辙剂掺量的增多明显增大,而|n|值随着抗车辙剂掺量的增多呈现逐渐降低的变化规律,说明抗车辙剂掺量越多,沥青混合料疲劳寿命对应力比的变化的敏感性越低;沥青混合料的疲劳寿命随应力比的增大而降低,疲劳寿命随抗车辙剂掺量的变化趋势越大,其中当应力比超过0.3时,疲劳寿命大幅降低;温度越高,沥青混合料疲劳寿命和k值越小。     

沥青混合料汉堡车辙试验条件及评价指标研究

采用2种沥青、2种级配拌制4种混合料,分别在水浴和空气浴下进行50℃和60℃的汉堡车辙试验,分析了水和温度对车辙深度的影响;讨论了车辙深度和蠕变速率指标评价沥青混合料高温性能的不足,提出了车辙变形率指标.结果表明,水环境和提高温度都会加速车辙的产生,50℃水浴和60℃空气浴车辙深度的相关性好,50℃水浴汉堡车辙试验可以反映沥青混合料的抗车辙性能,建议B级沥青采用45℃,A级沥青采用50℃,改性沥青采用60℃的试验温度.     

聚酯纤维沥青混合料的高温稳定性研究

为解决路面因高温稳定性不足而引起的车辙、拥包等问题,以聚酯纤维作为沥青混合料的外掺剂,对纤维沥青混合料的高温稳定性进行了试验研究。结果表明:在4.6%最佳沥青用量的标准车辙试验条件下,0.18%的纤维掺量对沥青混合料的动稳定度提高最大,约3812次/mm;控制0.18%的纤维掺量指标,聚酯纤维沥青混合料试件制备的最佳压实次数为14次,动稳定度达4320次/mm;在60~70℃温度范围内,聚酯纤维沥青混合料的动稳定度下降比重比素沥青混合料减少22%,聚酯纤维有效提高了沥青混合料的高温稳定性。     

SBS改性沥青混合料与聚酯纤维沥青混合料路用性能对比研究

利用马歇尔试验、高温车辙试验、APA车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验，有关SBS改性沥青混合料与聚酯纤维沥青混合料的路用性能的研究表明，SBS改性沥青混合料较聚酯纤维沥青混合料有更好的高温稳定性、低温抗裂性和耐久性。     

基于Johnson-Cook黏塑性模型的沥青路面车辙计算

采用Johnson-Cook模型描述沥青混合料黏塑性本构关系,通过不同温度和不同应变率下单轴压缩试验确定沥青和改性沥青混合料的Johnson-Cook黏塑性模型参数,利用ANSYS瞬态动力学分析理论,分析了在设计年限内当量轴次和超载等不同条件下对沥青路面车辙变形的影响。结果表明:使用天然岩沥青改性沥青面层比基质沥青面层的抗车辙性能均提高20%,符合沥青路面车辙变形实际情况;基于Johnson-Cook黏塑性模型的车辙计算方法,为沥青路面车辙研究提供了一种新的思路和技术途径。     

圆柱形试件用于国标车辙动稳定度试验的可行性分析

分析了笔者提出的圆柱形试件用于评价沥青混合料抗车辙性能的可行性,采用室内试验对比分析的方法。首先,选取国际上广泛认可的汉堡车辙试验、APA车辙试验和小型加速加载试验,对6种不同类型的沥青混合料圆柱形试件分别进行试验,且将结果分别与笔者提出的圆柱形试件国标车辙试验结果进行相关性分析;其次,比较板式试件和圆柱形试件用于国标车辙仪时的试件成型空隙率变异性和动稳定度变异性,讨论圆柱形试件车辙试验的可靠度。结果表明:圆柱形试件国标车辙试验的动稳定度指标与汉堡车辙深度、APA试验动稳定度和小型加速加载试验蠕变速率指标之间均有良好的相关性,且较板式试件,圆柱形试件用于国标车辙试验的可靠度更高,表明圆柱形试件用于国标车辙仪评价沥青混合料的抗车辙性能是可行的。     

加热温度和时间对沥青混合料老化的影响

通过提高短期老化温度,模拟高温生产工艺对沥青混合料老化性能的影响,以研究沥青混合料在拌和、运输、摊铺、碾压过程中抗老化性能的变化;根据不同老化时间(2 h,4 h)、不同老化温度(135℃,155℃)沥青混合料间接拉伸破坏试验结果的变化,证明了加热温度和时间对沥青混合料老化有明显的影响。试验结果表明:高温生产对抗车辙剂沥青混合料的抗老化性能有所削弱。     

沥青路面车辙形成因素的试验研究

根据室内不同车辙影响因素作用下的轮辙试验,对比分析了采用普通沥青混合料和改性沥青混合料的抵抗车辙性能,分别得到沥青混合料的动稳定度与不同交通荷载、温度、水、沥青、混合料组成之间的变化曲线,研究表明SBS改性沥青混合料的抵抗车辙能力要优于普通沥青混合料,同时确定了沥青混合料在不同交通荷载、温度、水、沥青、混合料组成作用下的变化规律.     

沥青混合料抗车辙性能的评价分析

通过对同种级配不同种类沥青生产的沥青混合料,不同试验温度下沥青混合料的抗车辙能力,不同配合比设计方法生产的沥青混合料对路面高温抗车辙能力的评价分析,科学的提出改善和提高沥青混合料抗车辙性能的注意事项和影响因素。     

三轴重复加载永久变形试验研究

考虑沥青混合料在不同温度条件下的车辙情况,充分模拟路面的实际受力情况,进行四种不同级配沥青混合料(分别为GAC-13、GAC-20、GAC-25和ATB-25)三轴重复加载永久变形试验,分析和研究沥青混合料在标准轴载0.7MPa与不同温度水平作用下的流动变形特性,并将三轴试验与车辙试验的结果进行比较。目的在于提出能够有效评价沥青混合料高温性能的指标。     

基于正交方法的沥青混合料影响因素显著性分析

基于正交试验方法,采用室内车辙碾压成型和钻心取样相结合的试验方法,分别测定了整块车辙板试件的密度和钻心芯样的空隙率,综合分析了影响沥青混合料的级配关键筛孔和显著试验条件．同时,基于MATLAB7．0软件分析了车辙碾压成型试件密度和钻心取样试件密度的相关关系,其相关系数为0．95,线性相关性良好,可为沥青混凝土路面检测工作提供理论依据．