环氧沥青混合料的疲劳行为研究

以美国ChemCo环氧沥青为例,按马歇尔设计方法进行了混合料设计,利用万能材料试验机MTS-81完成疲劳试验,并对沥青混合料小梁力学特性进行了检测,从沥青用量、摊铺等待时间、应力比3个影响因素,分析了环氧沥青混合料疲劳性能的变化规律,并回归了环氧沥青混合料的疲劳行为方程。结果表明:疲劳寿命与沥青用量、摊铺等待时间、应力比3个影响因素的关系分别为:随应力比增大而减小,随沥青用量的增大而增大,越过某个特定的时间点之后随摊铺等待时间的增大而减小,疲劳寿命的以10为底的对数分别与3个因素呈幂函数、指数和指数关系;提出多维拟合后的疲劳行为预估方程;并经过验证,此方程的适用范围限于应力比在0.3~0.7以内,沥青用量在5%~8%以内,以及摊铺等待时间在0~120 min以内。     

环氧沥青混合料冲击韧性及疲劳性能研究

通过试验研究了油石比对环氧沥青混合料冲击韧性和疲劳性能的影响,确定了冲击韧性和疲劳性能之间的等价关系,得出了最佳油石比,并由车辙试验和小梁低温弯曲试验验证了试验结果的正确性。试验结果表明,温度越高环氧沥青混合料的冲击韧性越好,随着油石比的增大冲击韧性和疲劳性能都出现先变好后变差的变化趋势,当油石比为7.1%时两者最佳;相同油石比下,冲击韧性和疲劳性能之间有很好的线性相关性,可用冲击韧性评价环氧沥青混合料的疲劳性能。随油石比增大,动稳定度总体呈减小趋势,而最大弯拉应变表现出先增大后减小的趋势,其中当油石比为6.6%时最大弯拉应变有最大值,此时环氧沥青混合料的低温抗裂性最好。综合考虑,环氧沥青混合料的最佳油石比应在6.6%~7.1%之间。     

沥青混合料疲劳性能影响因素的灰关联分析

荷载条件，环境条件以及沥青混合料本身性质都会影响沥青混合料的疲劳性能，研究了荷载间歇时间、加载频率，试验温度，空隙率，沥青针入度，沥青用量六因素对沥青混合料疲劳性能的影响程度。首先将影响因素适当组合，在MTS材料试验系统上进行了不同条件下的应力控制的疲劳试验；然后灰关联的分析方法，分析了各影响因素与沥青混合料疲劳寿命的关联程度；最后，讨论了各因素是如何影响沥青混合料的疲劳性能的，研究表明，各因素对沥青混料疲劳性能影响程度大小顺序为：荷载间歇时间→试验温度→沥青针入度→加载频率→混合料空隙率→沥青用量。     

环氧沥青混凝土性能灰关联分析

通过对不同试验条件的控制,以马歇尔稳定度为基本评价指标,对环氧沥青混凝土性能影响因素进行灰关联分析。本次试验主要涉及的条件因素为环氧含量、油石比、空隙率、拌和保温温度、拌和保温时间。采用灰关联的分析方法,得到不同因素对环氧沥青混凝土的马歇尔稳定度的影响程度结果为环氧含量>油石比>拌和保温温度>拌和保温时间>空隙率,从而为环氧沥青混凝土的设计施工提供指导。     

道路沥青含量对沥青混合料劲度的影响研究

劲度是反应沥青混合料在给定温度和加载条件下的应力应变关系的参数。各种因素实质上通过影响沥青混合料的劲度来影响其疲劳性能,为了定量研究沥青含量对沥青混合料疲劳性能的影响作用,通过间接拉伸疲劳试验,研究了5种不同油石比AC-20试件的劲度变化规律,试验结果表明:适当增加沥青含量确实可以增加抗疲劳性能。特别是在高应力比加载情况下,这一点尤为明显,最佳抗疲劳性能对应的沥青含量略高于马歇尔试验确定的最佳油石比。然而,过高的沥青含量会导致抗疲劳性能的快速衰减。     

基于神经网络理论的沥青混合料疲劳性能的预测模型

荷载条件、环境条件以及沥青混合料性质都会影响沥青混合料的疲劳性能。而疲劳试验所得出的疲劳方程不能反映众多因素对沥青混合料疲劳性能的影响。本文将荷载间歇时间、加载频率、试验温度、沥青混合料空隙率、沥青软化点、沥青用量等6个影响因素适当组合,在MTS材料试验系统上进行了不同条件下的应力控制的疲劳试验;然后,运用遗传算法和神经网络理论来考虑各因素对沥青混合料疲劳性能的影响,得出一种较为完善的沥青混合料疲劳性能的预测模型。研究表明,这种方法是科学和可行的,所得出的预测模型的精度较高。     

集料吸水率对沥青混合料最佳油石比的影响

试验时发现集料吸水率对沥青混合料最佳油石比有着较大的影响。采用正交试验方法分析集料吸水率、纤维用量、水泥掺量及成型温度这4个因素对沥青混合料最佳油石比的影响程度。试验结果表明:在4个因素中,纤维用量对沥青混合料最佳油石比的影响最大,而集料吸水率的影响有所减弱。通过验证试验得出:沥青混合料中添加纤维能有效地减小集料吸水率的波动对沥青混合料最佳油石比的影响。     

OGFC混合料抗疲劳性能试验研究

分析了车辆重复荷载引起的OGFC疲劳损害机理;设计了一种评价OGFC沥青混合料抗疲劳性能的试验方法;试验研究了级配、沥青种类、油石比以及加载水平等因素对OGFC沥青混合料疲劳寿命的响应规律.结果表明:4种因素对疲劳寿命的贡献主次顺序依次为:级配＞加载水平＞沥青品种＞油石比.     

高模量沥青混合料疲劳性能试验研究

采用控制应力的方式进行三分点加载的弯曲试验对不同级配、不同油石比、不同旧料掺量下的高模量沥青混合料疲劳特性进行了试验研究。试验结果表明:接近AC-20中值的级配C疲劳性能最优;随着油石比的增大,高模量沥青混合料的疲劳性能不断提升;掺加旧料后,高模量沥青混合料的疲劳性能有所降低。随着旧料掺量的增加,混合料的疲劳性能先提高后降低,在旧料掺量为40%时达到最优。     

集料吸水率对沥青混合料最佳油石比的影响

试验时发现集料不同吸水率会影响沥青混合料最佳油石比。采用试验方法分析影响沥青混合料最佳油石比的两个因素：集料吸水率、纤维用量。试验表明,在集料吸水率发生较大波动情况下,在沥青混合料中掺加纤维可以有效减小吸水率对最佳油石比的影响,并且用试验验证了掺加纤维前后混合料多项路用性能的变化。     

纤维沥青混凝土低温拉伸强度和抗拉韧性的影响因素分析

灰关联分析是一种系统分析技术,分析系统中各因素关联程度的方法.以间接拉伸强度和抗拉韧性为参考指标运用灰关联法定性地分析了通过率、最佳油石比、沥青针入度、沥青软化点、空隙率、纤维种类和纤维掺量等因素对纤维沥青混凝土低温抗裂性能的影响程度,并分清影响因素的主次.分析表明级配和油石比是影响纤维沥青混凝土低温抗裂性能的最主要因素,在此基础上得到了钢纤维及其最佳掺量是适合低温地区沥青混凝土面层防裂.选用密级配和适当增加油石比的钢纤维沥青混合料可减轻沥青路面裂缝.     

空隙率对沥青混合料性能影响

基于室内试验并以AC13为例,对空隙率与沥青饱和度和吸水率、沥青混合料力学性能(模量、劈裂强度,抗剪强度)、冻融劈裂强度(比)及疲劳寿命间关系展开研究.研究结果表明:空隙率影响沥青混合料性能,其间存在很好的相关性;随着沥青混合料的空隙率增大,沥青饱和度降低,吸水率增大;空隙率增大,沥青混合料力学性能(模量、劈裂强度、抗剪强度)降低;空隙率增大,沥青混合料冻融劈裂强度降低,冻融劈裂强度比减小,沥青混合料抗水损坏性能降低;随着空隙率增大,沥青混合料剪切疲劳寿命减少.     

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.     

排水性沥青混合料的稳定性试验研究

对不同型号、不同孔隙率排水性沥青混合料进行了稳定性试验,分析了空隙率和连续空隙率对排水功能的影响,不同类型、不同结构沥青材料和空隙率对马歇尔稳定度及水稳性的影响。试验结果表明：相同混合料的连续空隙率随混合料的总空隙率增大而增大;不同改性沥青,相同矿料级配的混合料空隙率和连续空隙率基本相同;不同结构的混合料设计空隙率相差很大,油石比也不相同;SBS改性沥青混合料中加入少量纤维稳定剂,其力学指标也能达到高粘度沥青的性能;大空隙率沥青混合料满足水稳性要求。     

设计空隙率对沥青混合料性能影响的研究

采用3%、4%以及5%3个不同的设计空隙率进行Sup-20混合料的设计,并对这3种混合料的高温、低温、抗水损害、疲劳性能进行室内试验。试验结果显示在形成较为良好级配的基础上,混合料的设计空隙率对沥青混合料的性能有一定的影响,4%设计空隙率设计的混合料可以获得优良的高温性能,而5%设计空隙率设计的混合料则具有略好的低温、水稳定性以及疲劳性能,3%设计空隙率设计的混合料各种性能都不占据优势。     

冻融作用下的沥青混合料力学特性

冻融损坏是冰冻地区沥青混合料的主要破坏形式。通过冻融循环作用下的沥青混合料单轴压缩和劈裂强度试验,分析了冻融循环次数、油石比等因素对沥青混合料力学特性的影响。试验得出,冻融循环次数和油石比对混合料的抗压和劈裂抗拉特性均有影响,油石比越小,影响越明显;在最佳油石比5.5%时,混合料的抗冻性能最好;冻融循环次数对沥青混合料力学特性的影响逐渐减弱,在10~12次冻融循环后,沥青混合料冻融后的强度和模量损失率均逐渐趋于稳定。     

灰关联分析法评价再生沥青混合料路用性能

结合沥青路面维修工程中产生的废旧沥青混合料,选用符合技术要求的矿料和再生剂,生产出满足使用要求的再生沥青混合料.引用灰色关联法,分析了再生沥青混合料的高低温性能、水稳定性与各技术指标的关系,从而找出了主要的影响因素.并针对AC-20I型级配类型,确定了再生沥青混合料的最佳空隙率为3.5%～4.5%.试验结果表明,空隙率、沥青含量和密度对再生沥青混合料路用性能影响很大.在设计过程中和实际生产时,以上三项指标应成为主控因素,这对延长路面使用寿命是有意义的.     

灰关联分析法评价再生沥青混合料路用性能

结合沥青路面维修工程中产生的废旧沥青混合料,选用符合技术要求的矿料和再生剂,生产出满足使用要求的再生沥青混合料。引用灰色关联法,分析了再生沥青混合料的高低温性能、水稳定性与各技术指标的关系,从而找出了主要的影响因素。并针对AC—20 I型级配类型,确定了再生沥青混合料的最佳空隙率为3.5%~4.5%。试验结果表明,空隙率、沥青含量和密度对再生沥青混合料路用性能影响很大。在设计过程中和实际生产时,以上三项指标应成为主控因素,这对延长路面使用寿命是有意义的。     

OGFC-13彩色沥青路面上面层生产配合比设计

结合非机动车道彩色沥青路面实体工程,根据OGFC-13的目标配合比确定生产配合比和最佳油石比,测试OGFC-13沥青混合料的技术指标和动稳定度指标。结果表明:OGFC-13沥青混合料的最佳油石比为5.0%,密度指标、空隙率、稳定度指标满足规范要求,动稳定度均值为5 311次/mm,大于规范值,满足要求。     

乳化沥青厂拌冷再生混合料技术指标研究

针对乳化沥青厂拌冷再生不同的配合比,研究在相同油石比、不同油石比、最佳含水率、不同配合比情况下试件的空隙率,干劈裂强度、湿劈裂强度、干湿劈裂比、常温劈裂、冻融劈裂、冻融劈裂比及结合施工现场的混合料拌合均匀性、色泽、配伍性、裹覆性来确定混合料的最佳配合比及性能变化规律。分析得出空隙率宜控制在12%以内,空隙率过大会导致水稳定性不足,影响现场压实效果。添加的新集料比例不宜过高。水泥剂量宜控制在2%左右,水泥剂量太高会降低混合料的疲劳寿命,太低则会影响混合料的早期强度。并通过3组配合比的对比研究确定最佳配比为RAP1~#:19.5%,RAP2~#:56.5%,原生料3~#(10-20):12%,原生料4~#(10-20):8.5%,矿粉:2%,水泥:1.5%。