基于变i法理论的级配组成设计方法

在对最大密度曲线理论和粒子干涉理论及相关级配算法研究的基础上,提出了变i法及相应算法.通过变i法计算的集料级配与规范中AC-16,SMA-16级配和以粒子干涉理论为依据设计的嵌挤密实结构级配的比较,给出了满足AC-16和SMA-16级配的相应i值范围.结果表明：变i法的提出既考虑了各级粒径以1/2递减的情况,又考虑了各粒级不以1/2递减的级数计算情况,较好地适应了我国沥青混合料级配采用方孔筛的划分标准,更适于沥青混合料级配计算;对AC型及SMA型沥青混合料,给出了各自适宜的i值取值范围;以粒子干涉理论为依据设计的级配与变i法计算的级配相吻合,表明采用变i法设计嵌挤密实结构级配是可行的;路用性能试验结果表明利用变i法理论调整后的沥青混合料具有较高的使用品质,适宜作高等级公路沥青面层.     

级配理论应用研究

在对最大密度曲线理论和粒子干涉理论及相关级配算法研究的基础上，提出了变i法及相应算法．通过变i法计算的集料级配与规范中AC—16、SMA—16、Sup—12．5级配和以粒子干涉理论为依据设计的多级嵌挤密实结构级配的比较，给出了满足AC—16、SMA—16和Sup—12．5级配的相应i值范围，并结合工程实例对变i法在AC—16型沥青混合料设计中的应用进行了检验．结果显示，利用该方法设计的级配，较好的满足了设计要求．同时也说明变i法能较好的适应我国沥青混合料级配采用方孔筛的划分标准及不同沥青混合料类型的级配设计要求。     

沥青混合料配合比设计中若干问题的探讨

通过对沥青混合料配合比设计过程中集料级配的计算、设计、调整和沥青混合料高温性能评价指标的研究,提出了变i法及相应计算公式,给出了满足AC-16、SMA-16和Sup-12.5级配的i值范围;将0.075 mm筛孔作为最小控制筛孔,提出了FAP指标,并以FAP检验0.075 mm筛孔的通过率,完善了贝雷法对设计级配关键筛孔通过率的检验,给出了满足SMA-16型级配的CA比和FA比检验的合理指标范围,为SMA的设计和检验提供了理论依据;提出了动抗压强度(DCS)指标,综合考虑了行车速率、累积变形量和最大永久变形量等因素对压实沥青混合料高温性能的影响,结果表明动抗压强度指标能较好体现工程实际中车辙的形成规律,并有效提高了对沥青混合料高温性能评价的区分率。     

机场SMA-16混合料优化设计研究

采用贝雷法CA,FAc,FAf三个参数对《民用机场沥青混凝土道面技术规范》（MH-5010-1999）和《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中SMA-16级配进行分析,并结合体积参数VMA,提出机场SAM-16混合料优化级配范围;预估级配优化后SMA-16混合料最佳油石比,并研究其路用性能,优化机场SMA-16混合料设计方法.结果表明：优化后机场SMA-16混合料更易形成骨架密实结构,能满足机场道面使用性能要求,提高混合料施工性能;通过级配优化和混合料最佳油石比预估,避免设计过程中反复选择级配和油石比,减少试验量,提高设计效率.     

大孔隙高黏改性沥青混合料降噪特性试验研究

大孔隙沥青混合料以其内部较大的连通空隙率在排水降噪方面具有较大优势。利用驻波管法对沥青混合料SMA-13、AC-13以及OGFC-13的降噪特性进行试验研究,分析了级配类型、混合料厚度、表面特征等对沥青混合料吸声性能的影响。研究结果表明:高黏改性沥青中TPS改性剂和SBS改性剂的最佳复合比为5%SBS+11%TPS,OGFC-13试件的降噪系数、平均吸声系数和吸声系数峰值均为同厚度的SMA-13和AC-13的两倍以上,吸声性能指标与三种级配的沥青混合料厚度具有较好的线性拟合关系,同时较大的表面构造深度和较小的表面暴露率能够有效提升沥青混合料的吸声降噪性能,能够为透水降噪沥青混合料的设计提供理论指导。     

多级嵌挤密实型沥青混合料路用性能研究

为适应高等级公路沥青表面层功能的要求,利用逐级填充理论和粒子干涉理论,并参考美国贝雷法设计和检验标准,优化了骨架密实结构沥青混合料集料级配,设计出了多级嵌挤密实结构的沥青混合料.通过与沥青玛蹄脂碎石混合料的各项路用性能比较分析,多级嵌挤密实型沥青混合料具有更加优良的高温稳定性、水稳定性、疲劳耐久性和抗滑能力,同时也能满足一定气候分区条件下的低温抗裂要求.     

高寒地区沥青混合料的弯拉特性试验研究

研究了高寒地区沥青混合料的弯拉特性。基于AC-13、AC-16、SMA-16这3种级配,通过弯曲试验研究了不同温度下,不同油石比对沥青混合料弯曲特性的影响。研究表明:沥青混合料弯拉特性与试验温度、油石比和级配直接相关,随着试验温度的增加,沥青混合料的弯拉强度先增大后降低,弯拉应变增大,劲度模量降低,在高寒地区沥青混合料路面面层设计时应充分考虑常年低温的气候条件对沥青混合料实际弯拉特性的影响;在马歇尔试验确定最佳油石比条件下适当提高沥青的用量,采用粒径较大的级配有利于提高沥青混合料的低温抗裂能力。     

Superpave沥青混合料体积设计的应用分析

通过对现行规范和Superpave设计控制参数下的级配对比分析,以AC-16型沥青混合料设计为例,引进Superpave沥青混合料体积设计法,提出实用可行的控制参数,对AC-16型沥青混合料进行设计和马歇尔试验技术标准检验、配合比设计检验,以此分析Superpave沥青混合料体积设计法做合理改进后,对我国规范沥青混合料设计的优越性。     

接触条件对沥青路面层间粘结性能的影响研究

为了研究层间接触条件对沥青路面粘结层层间粘结性能的影响,通过层间直接剪切试验,研究下层混合料级配类型、乳化沥青洒布量和污染对层间抗剪强度的影响。试验结果表明,选用的级配不同,层间的抗剪强度不同,4种级配对应的抗剪强度由大到小依次是AC-13、AC-16、SMA-13和OGFC-13;对AC-13、AC-16和SMA-13这3种级配的混合料而言,存在最佳的乳化沥青洒布量使抗剪强度达到最大值,且最佳洒布量依次是0.8、1.0和0.6kg/m2,而OGFC-13混合料抗剪强度随乳化沥青洒布量的增大一直上升;污染会对层间粘结性能造成较大的影响,且油污的影响程度大于泥土污染。     

基于贝雷法的抗车辙AC-20沥青混合料设计

针对沥青混合料高温稳定性不足的问题,采用贝雷法级配设计方法进行AC-20沥青混合料的级配设计,并与采用普通级配的AC-20沥青混合料的高温稳定性进行了对比分析。结果表明,贝雷法级配设计方法大幅提高了沥青混合料的高温抗车辙性能和抗剪切性能。     

沥青混合料内部空隙分布特征(英文)

利用X-ray CT无损检测设备分别对Marshall与SGC成型的AC-16、SMA-16与OGFC-16三种沥青混合料的内部结构进行扫描,利用数字图像处理技术,分析了混合料内部的空隙分布特征.分析结果表明:沥青混合料内部空隙呈不均匀分布状态,其变异性受成型方式与级配型式的影响.在试件的高度方向,SGC成型试件的内部空隙总体上呈现"两头大、中间小"的特性,但Marshall成型试件的空隙分布特征并不显著.在试件的横向,AC-16与SMA-16试件的空隙较多地分布在试件边缘,试件呈"外疏内密"状态.     

基于数字图像技术的沥青混合料内部集料分布特征

针对Marshall与SGC成型的AC-16,SMA-16与OGFC-16 3种级配沥青混合料试件,采用数字图像处理技术研究集料颗粒在试件竖向剖面内的分布状况,用统计方法对集料主轴方向角进行重点研究.研究结果表明:对于AC与SMA试件,集料颗粒的主轴方向角呈显著的正态分布特性,对于OGFC试件其规律并不显著.从主轴方向角的离散性上来看,SGC旋转压实成型试件的方差较Marshall试件要大.     

基于GTM方法的沥青混合料低温性能研究

通过采用GTM法和马歇尔方法对AC—13上、中、下限和AC-16中值等四种级配的沥青混合料进行配合比设计,可确定最佳沥青用量。室内关于四种混合料在最佳沥青用量时的低温抗弯拉强度、低温应变和应变能等指标的测试结果表明．采用GTM方法设计的沥青混合料具有良好的低温路用性能。     

沥青混凝土表面层压实厚度的研究

通过单因素和正交试验设计的多因素表面层沥青混合料压实厚度对空隙率的影响分析,结果表明：表面层不同级配类型对可压实性的影响最为显著,AC13F最容易压实,SMA13最难压实,AC13C介于二者之间;结合室内试验和现场铺筑试验对比分析,提出了基于空隙率控制范围的AC13C和AC13F适宜压实厚度,以及厚度与公称最大粒径之比的控制范围,明确了最小压实厚度和最佳压实厚度的定义．据此给出了选择表面层级配类型与同一级配类型的不同粗、细沥青混合料可压实的技术建议．     

基于分形理论嵌挤结构级配设计的研究

根据集料的填充特性,提出了临界筛孔的计算系数,从理论上计算出了多级嵌挤骨架型沥青混合料集料中粗、细集料的用量.同时引入了分形理论,根据粗、细集料的架构效应和填充作用的不同,分别提出了粗、细集料级配设计的数学模型.通过计算得出了多级嵌挤骨架型沥青混合料矿料的级配曲线,并通过实验对其进行了检验.结果表明,由公式计算出的设计级配满足规范的技术要求.文中提出的矿料级配的设计方法有别于以往的级配设计方法,是一种纯理论的设计方法.     

采用全程动稳定度评价沥青混合料高温稳定性

在现有车辙试验的基础上研究新的方法对沥青混合料的高温稳定性进行准确评价,对现行高温稳定性评价方法的缺陷进行分析,确定采用动稳定度DS进行判定的误差来源.提出采用全程动稳定度DSWP进行沥青混合料高温稳定性的判定,对AC-13、AC-20、SMA-13、SMA-20、ATB-25等5种级配在不同成型荷载(500,700,...     

多孔沥青混合料的声学性能评价

多孔沥青混合料的吸声性能对降低轮胎/路面噪声有重要影响,为此采用驻波管按1/3倍频对多孔沥青混合料(PAC)、沥青玛蹄脂碎石(SMA-13)和密级配沥青混合料(AC-13)的吸声频谱进行了测试,研究分析了级配类型、空隙率、试件厚度及表面纹理构造对混合料吸声性能的影响.?试验结果表明:PAC混合料的空隙率较大,其吸声频谱...     

改性沥青抗滑表层的应用研究

结合我国南方多雨潮湿地区改性沥青抗滑表层的应用情况,并依托工程实际,提出了符合我国现行规范中AC-13型矿料级配要求范围且适用于改性沥青抗滑表层的矿料级配设计范围,同时针对改性沥青抗滑表层抗水损害能力和表面构造深度的要求,提出了矿料级配设计的基本思路和与之相适应的施工工艺.