蠕变试验评价沥青稳定碎石高温流动变形性能

基于大型马歇尔试验确定6种沥青稳定碎石混合料的最佳油石比,击实成型蠕变试验试件。利用单轴静态蠕变试验结果-蠕变模量和拟合曲线斜率值,及动态蠕变试验拟合曲线斜率值综合评价6种沥青稳定碎石抗高温流动变形能力,试验表明在矿料级配范围上限与中值之间的沥青稳定碎石混合料抗高温变形能力最强。因此,在沥青稳定碎石混合料组成设计时矿料级配曲线应在上限与中值之间;特别地,ATB-25矿料级配曲线应靠近中值,ATB-30矿料级配曲线应靠近上限。     

沥青稳定碎石疲劳性能关键影响因素分析

为了确定影响沥青稳定碎石基层疲劳性能的关键因素,基于ATB25与ATB30两种密集配沥青稳定碎石混合料,选择9种集料级配、3种沥青,以13种混合料试件的10项材料试验数据为参考列,以沥青稳定碎石疲劳方程中的k值与n值为比较列,进行影响沥青稳定碎石疲劳性能的灰熵分析,得到不同参数对沥青稳定碎石疲劳性能影响的显著程度,并在此基础上运用对应分析的统计学研究方法对相关结论进行统一.研究结果表明:沥青混合料的沥青饱和度、油石比这两项因素是影响沥青碎石稳定基层疲劳性能的最关键因素;沥青饱和度影响着沥青体积百分率和矿料间隙率,而油石比的变化会导致沥青饱和度和沥青膜厚度随之变化,从而显著影响沥青混合料的疲劳寿命.     

外加剂对沥青混合料疲劳性能的影响试验研究

基于DUROFLEX的成分及作用原理,对DUROFLEX改性沥青混合料配合比设计及最佳沥青用量的研究发现,DUROFLEX掺量影响马歇尔试件的体积参数,进而影响最佳沥青用量的确定.同时,疲劳试验结果表明,相同应变水平下,DUROFLEX改性剂掺量的增加可增强沥青混合料抵抗累积损伤的能力并延长疲劳寿命.     

泡沫沥青冷再生混合料配合比设计

为了研究掺人旧路铣刨材料的泡沫沥青冷再生混合料设计与性能,以广东佛山到开平高速公路扩建T程为例。通过在混合料中掺人不同水泥用量（0％、1．5％、2．5％）,旋转压实成型试件,对试件进行干、湿劈裂强度检测,干、湿劈裂强度随水泥用量增加而增加。按试验得到设计参数（最佳含水量为4．9％、最佳沥青用量为3％、水泥掺量为1．5％）制备混合料。分别对其进行车辙试验和疲劳试验。试验结果表明,增加沥青用量会降低泡沫沥青混合料高温稳定性能,沥青用量限定于3．5％以下确保泡沫混合料高温稳定性能。在300its应变水平下,增加沥青用量,混合料疲劳寿命没有明显变化;而在200儿￡应变水平下,沥青用量的增加对疲劳寿命有显著影响。     

外加剂对沥青混合料疲劳性能的影响试验研究

基于DUROFLEX成分及作用原理．对DUROFLEX改性沥青混合料配合比设计及最佳沥青用量的研究发现,DUROFLEX的掺量影响马歇尔试件的体积参数,进而影响最佳沥青用量的确定。同时,疲劳试验结果表明,相同应变水平下,DUROFIJEX改性剂掺量的增加可增强沥青混合料抵抗累积损伤的能力并延长疲劳寿命。     

聚酯纤维沥青混凝土低温性能研究

通过马歇尔试验确定不同纤维用量的沥青混合料的最佳沥青用量,并探讨了马歇尔试验指标的变化规律。在低温弯曲蠕变试验和低温弯曲试验中,通过低温弯曲蠕变速率和低温劲度模量进一步验证聚酯纤维沥青混合料的低温抗裂性能,并分析了聚酯纤维加强沥青混合料作用机理。     

沥青路面基层材料抗裂性能研究

针对沥青路面的抗裂性能,采取重复施加疲劳荷载的方法对材料试件进行疲劳试验。对比分析ATB-25型沥青混合料、AC-25型沥青混合料、水泥稳定碎石及水泥乳化沥青碎石4种常用的沥青路面基层材料的抗裂性能,研究其在动静载条件下的抗裂规律。研究结果表明:4种基层材料中沥青混合料的抗开裂性能较好,其中AC-25型沥青混合料抗开裂性能最好,ATB-25型沥青混合料抗开裂性能次之,水泥稳定碎石的抗开裂性能最差;水泥剂量对水泥稳定碎石类材料终裂次数影响显著,增加水泥剂量使裂缝贯穿速度明显增大。     

半柔性路面基层在干线公路中的应用研究

通过对半柔性路面基层材料试验研究,探讨了乳化沥青-水泥稳定碎石混合料设计、性能试验、半柔性基层路面结构力学分析、施工工艺。结果表明:采用骨架嵌挤级配、振动压实法确定最佳含水量、干湿劈裂强度确定最佳乳化沥青用量的乳化沥青-水泥稳定碎石半柔性混合料设计方法,混合料具有较好的物理、力学性能、高温稳定性、低温柔性、抗疲劳性能;采用乳化沥青-水泥稳定碎石基层代替半刚性基层,可降低路面最大竖向剪应力,提高路面抗裂能力;试验路应用表明乳化沥青-水泥稳定碎石混合料具有均匀性好、易压实的特点。     

沥青稳定基层ATB25混合料疲劳试验研究

沥青稳定基层耐疲劳性能是柔性基层沥青路面使用寿命的关键影响因素。对5种级配的沥青稳定碎石基层ATB 25混合料进行了控制应力的三分点小梁弯曲疲劳试验;分析了矿料级配、沥青品种对疲劳性能的影响。研究表明:不同级配的沥青稳定基层ATB 25混合料疲劳性能差别不大,说明采用低标号沥青的沥青稳定基层对应力水平变化更敏感。通过试验结果的同归分析并考虑现场修正系数,获得了沥青稳定基层的疲劳方程,可为柔性基层沥青路面结构设计提供参考。     

沥青稳定碎石基层混合料最佳沥青用量的确定

沥青混合料组成设计的总目标是确定沥青混合料的最佳组成,而沥青用量对混合料的组成有非常重要的影响。在通过大马歇尔试验确定沥青稳定碎石基层混合料最佳沥青用量时,稳定度和流值可作为检测检验数据,密度、空隙率和饱和度等体积指标则是主要的设计依据。     

SBS改性沥青抗裂特性的SHRP试验研究

为了探求SBS改性沥青的抗疲劳性能和低温抗裂性能,以三种常用的国产沥青为基质沥青,SBS为改性剂,通过选择合适的工艺条件,制备得到成品SBS改性沥青.运用SHRP试验方法中的动态剪切流变仪(DSR)、弯曲梁流变仪(BBR)分别对三种SBS改性沥青的RTFO PAV残留物的流变特性进行了试验研究,结果表明:在较宽的温度域范围内,经RTFO PAV老化的SBS改性沥青试样的复数剪切模量G 、相位角δ、疲劳开裂因子G Sinδ、低温蠕变劲度S及蠕变速率m值与试验温度T之间存在着良好的相关性.     

沥青高温流变评价指标对比

为了有效评价沥青混合料的高温抗变形性能,应用旋转粘度试验、动态剪切流变试验与重复蠕变试验,测试了粘度、车辙因子与蠕变模型参数,利用伯格斯模型对高温蠕变试验数据进行了拟合,结合沥青混合料高温车辙试验结果,分析了3种高温流变指标与沥青混合料高温性能的相关性。分析结果表明:车辙因子在评价改性沥青混合料高温性能时并不适用,模型参数与沥青混合料动稳定度的相关性最大,达到0.9887,说明蠕变参数可以准确地反映各种沥青混合料的高温抗变形性能。     

ATB基层的合理模量和厚度范围研究

采用Bisar3.0程序对设置ATB柔性基层的沥青路面结构进行力学响应分析,分析各结构层层底最大拉应力随ATB层厚度和模量的变化趋势。结果表明,上面层、下面层和基层的层底最大拉应力随ATB模量和厚度的增大而增大;中面层的层底最大拉应力随ATB层厚度的增大、模量的降低而增大;底基层的层底最大拉应力随ATB模量和厚度的增大而减小;根据各结构层层底最大拉应力的分析结果和2100万交通轴载作用寿命下的要求,综合推荐ATB层的合理厚度范围为6～14cm、合理模量范围为1000～1400MPa。     

沥青混合料松弛模量数值转换方法比较

为了有效获取沥青混合料的松弛模量, 比较了分别由动态模量和蠕变柔量得到松弛模量的数值转换方法, 研究了沥青混合料线性黏弹性参数的转换原理; 对同种沥青混合料分别进行了动态模量和蠕变柔量测试, 拟合了试验数据主曲线, 获得了松弛模量函数, 分析了2种数值转换法存在差异的可能原因; 考虑了不同Maxwell单元数对松弛模量计算结果的影响, 比较了不同沥青混合料的松弛模量, 验证了2种方法对不同沥青混合料的适用性。研究结果表明: 表征沥青混合料松弛模量的Maxwell单元数越少, 其主曲线波动越大, 当单元数大于11时, 主曲线间差异小于5.26%, 建议选择11个单元左右以提高计算效率; 由动态模量和蠕变柔量转换得到的松弛模量符合材料的基本松弛特性, 2条松弛模量主曲线重合度较高, 且相关系数大于0.99;对于不同的沥青混合料, 2种转换方法同样适用, 在线性黏弹性范围内, 二者的差异主要出现在较低时间区域(10-8~10-4 s), 建议实际应用中采用2种方法的平均值以减少同种试验误差的干扰; 添加温拌剂在一定程度上会降低沥青混合料的松弛模量, 相比于普通热拌沥青混合料, 添加发泡温拌剂和Evotherm温拌剂的沥青混合料松弛模量分别降低了14.69%和13.61%, 从对松弛模量的影响程度来看, 2种温拌剂的使用效果相当。      

乳化沥青冷再生试验方法改进及性能研究

对《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41-2008）中乳化沥青冷再生混合料试验规程中的最佳含水率OWC的确定方法以及试件成型的养生温度等进行改进,以完善和简化规范要求的试验方法,并通过室内试验对改进后的试验方法进行验证和对比研究。研究表明,使用最佳流体含量OFC作为乳化冷再生混合料外加水的控制指标优于规范要求的最佳含水量OWC指标;提高试验养生温度至110℃,可以获得与规范60℃养生温度相似的结果,并能够缩短试验所需时间,提高工作效率;乳化沥青冷再生混合料具有较好的水稳定性能及高温稳定性能,能满足或高于热拌沥青混合料的技术要求。     

基于BBR试验的纤维沥青低温性能研究

通过SHRP计划中的弯曲蠕变试验(BBR)研究纤维沥青的低温性能,选择纤维掺量为0%、1%、4%、8%,在-18℃和-12℃两种温度下进行BBR试验,分析了纤维掺量对于试验参数(劲度模量和m值)的影响。另外,在4%纤维掺量下选择3 mm、6 mm、10 mm三种不同长度的纤维进行试验,分析了纤维长度对于沥青低温性能的影响。     

高模量沥青稳定碎石性能试验

从高模量沥青稳定碎石的材料组成设计出发,通过动态模量和抗压回弹模量两种力学设计参数的测定,研究了高模量沥青稳定碎石的力学性能,通过车辙试验、冻融劈裂试验、劈裂试验及疲劳试验,分析了高模量沥青稳定碎石路用性能.试验结果表明:不同类型沥青对沥青稳定碎石的动态模量影响较大,高模量沥青稳定碎石的抗压回弹模量比普通沥青稳定碎石和改性沥青碎石分别提高了约24%和19%,且高模量沥青稳定碎石具有良好的高温性能、水稳定性能和疲劳性能,但低温性能较差.     

采用SPT试验对沥青混合料高温性能研究

在SBS改性沥青混合料、PR改性沥青混合料、RS改性沥青混合料车辙试验结果的基础上,分别进行了3种混合料的三轴重复荷载试验、三轴静态蠕变试验和动态模量试验,并对试验结果进行了对比分析,发现动态模量试验结果可以正确表征不同改性类型混合料抗永久流动性能的优劣,并与动稳定度有着很好的相关性,本试验结果可以用作沥青路面设计规范的修订参考。     

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%。     

沥青混凝土中粗集料影响实验研究

基于粗集料在沥青混凝土中形成持力骨架,直接影响混凝土的承载能力,实验研究了粗集料组成及粒径对混凝土抗压和蠕变性能影响．参考标准级配中粗集料质量百分比,设计了含不同组成和粒径的粗集料试样（细集料含量相同）,进行了不同温度下单轴压缩和蠕变实验,结果表明,沥青混凝土力学性能强烈依赖粗集料组成特性,并提出粗、细集料以2．36 m m为界限的划分依据．