海拉尔寒区SBS改性沥青混合料动态模量分析

为研究内蒙古海拉尔寒区沥青路面面层沥青混合料的力学性能演变规律,对AC-20混合料进行配合比设计,对普通AC-20与SBS改性AC-20沥青混合料进行不同温度和不同加载频率的动态模量试验,分析2种混合料的动态模量随试验温度及加载频率的变化规律,研究时温等效原理下的动态模量及主曲线,建立-10℃动态模量主曲线,预估低温环境下混合料的动态模量。结果表明:AC-20沥青混合料总体动态模量高于SBS改性AC-20沥青混合料,随频率加大,二者的动态模量差增大,-10℃时二者最大模量对数差约为0.390;添加SBS改性沥青混合料较普通AC-20混合料的柔性更佳,低温性能突出,该研究结果可为我国寒区沥青路面设计与应用提供参考。     

胶粉改性沥青混合料的动态模量及主曲线研究

为研究胶粉改性沥青混合料的粘弹特性,采用简单性能试验对90#基质沥青混合料和胶粉改性沥青混合料试件进行动态模量试验,研究不同温度和加载频率对沥青混合料粘弹特性的影响。基于sigmoidal模型对沥青混合料的动态模量主曲线进行拟合,分析胶粉的掺加对沥青混合料粘弹特性的影响。结果表明,沥青混合料的黏弹特性随着加载频率的增加而增加,随着试验温度的增加而减小;胶粉的加入增加了混合料的弹性性能,在低温或高频率下表现尤为明显,而在高温或低频率下影响相对较小。     

沥青混合料动态模量影响因素试验研究

为更好地掌握沥青混合料的力学性质随温度和时间的变化规律,文章采用简单性能试验机(SPT)测试了4种不同级配、不同空隙率的沥青混合料在不同试验温度、不同加载频率条件下的动态模量。结果表明:沥青混合料动态模量随温度的升高而降低,随频率的增加而增大;低空隙率、级配良好的沥青混合料动态模量相对较高,性能较好。     

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。     

基于黏弹性的橡胶改性沥青路面抗滑性能研究

为研究橡胶颗粒对沥青路面抗滑性能的影响,基于SMA-13沥青混合料,采用内掺法以橡胶颗粒等量替代相应的集料进行橡胶改性沥青混合料配合比设计,橡胶颗粒掺量R=0%、1%、3%、5%,配制得到4组沥青混合料SMA-13A、SMA-13B、SMA-13C、SMA-13D,分别制备旋转压实试件及车辙板试件,保持试件温度T=10、20、30、40、50℃。采用单轴压缩试验方法进行AMPT简单性能试验,得到动态模量E和相位角φ;利用自主研发的轮胎-路面动态摩擦系数测试系统进行抗滑性能试验,得到动态摩擦系数f。结果表明:沥青混合料的黏弹性能顺序为SMA-13DSMA-13CSMA-13BSMA-13A,说明掺橡胶颗粒后,沥青混合料的黏弹性能得到了提高,且掺量越大,黏弹性能越好;在试件温度T=10、20、30、40、50℃下,沥青混合料的动态摩擦系数f与动态模量E的相关性基本相同,说明沥青混合料试件的温度对f与E相关性的影响不大;在车辆动态荷载作用下,随着橡胶颗粒掺量R的增加,沥青混合料的动态模量E减小,动态摩擦系数f增大,而相位角φ减小,说明橡胶颗粒的掺入提高了沥青路面的黏弹性能,从而提高了沥青路面的抗滑性能。     

大粒径沥青混合料的动态模量主曲线评价分析

使用MTS810试验系统对LSAM-25、Superpave25、ATB-25 3种大粒径沥青混合料的动态模量进行试验,并通过Sigmoidal模型动态模量主曲线、相位角、时温转换移位因子分析其温度、荷载频率依赖性,研究分析表明:矿料结构、沥青胶结料性质是大粒径沥青混合料的主要影响因素。     

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%。     

聚酯纤维沥青混凝土动态参数与相位角研究

研究通过动态抗压试验以及间接疲劳试验,即通过相位角的研究,探究了聚酯纤维掺量为0%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%的沥青混凝土动态模量的变化情况,通过分析相位角随试验温度及加载频率的变化情况,进而分析纤维沥青混凝土疲劳性能。研究表明纤维沥青混凝土的动态模量的变化规律与素混凝土类似,当纤维的掺入量为0.2%~0.3%左右时,有利于提高沥青混凝土的动态模量。此外,聚酯纤维的加入不仅可以在低温(-10℃)时提高沥青混凝土的脆性,提高其抗疲劳开裂能力,而且可以在高温(40℃)时提高沥青混凝土的劲度。     

基于时-温转换原理的冒雨施工沥青混合料劈裂回弹模量主曲线研究

室内成型2组试件(经历和未经历短期老化)、路面钻取2组芯样(正常施工、遇雨施工),对4组试件的体积参数和劈裂回弹模量(5个温度水平、6个频率水平)进行检测,采用时-温等效原理生成AC-20混合料劈裂回弹模量主曲线,并对4组试件20℃主曲线进行对比分析。研究表明,采用室内短期加速老化试验模拟拌和楼加热拌和过程对沥青的老化是可行的;随着加载频率的增大,混合料劈裂回弹模量对加载频率的敏感性和依赖性降低;沥青混合料施工过程突遇下雨天气,体积参数虽能够满足规范要求,但混合料劈裂回弹模量大幅降低,力学性能下降;由劈裂回弹模量西格摩德模型知,混合料劈裂回弹模量(20℃温度,10 Hz加载频率)降低42.5%。建议,对于沥青混合料施工过程应密切关注天气变化,及时调整拌和楼生产状态,突遇下雨工况保证立即停止施工。     

基于动态模量的温拌再生沥青混合料性能研究

利用Superpave简单性能试验机（SPT）测定温拌再生沥青混合料在不同围压、温度、荷载作用下的动态模量.分析围压、温度、加载频率对再生沥青混合料动态模量的影响,对比温拌与热拌再生沥青混合料的黏弹性.结果表明,温拌再生混合料的动态模量受温度和加载频率的影响显著,其变化规律与热拌混合料相同;与热再生沥青混合料相比,温拌再生沥青混合料的抗车辙性能更好.     

高模量沥青混凝土动态模量及主曲线研究

为了更加系统地掌握高模量沥青混凝土的动态力学特性,该文采用动态单轴压缩试验,对高模量沥青混凝土在不同加载频率、试验温度下的动态模量展开测试,并通过非线性最小二乘法拟合,确定了高模量沥青混凝土的动态模量主曲线,通过主曲线获得任何温度下、试验设备无法测试频率范围内的动态模量,为高模量沥青混凝土路面结构设计提供相应的材料参数。     

硅藻土改性沥青胶浆高低温流变性能试验研究

对老化前后不同硅藻土掺量的硅藻土改性沥青胶浆进行动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验,研究硅藻土改性沥青胶浆的高低温流变性能。试验结果显示,随着试验温度的升高,硅藻土改性沥青胶浆的高温性能逐渐降低,老化使沥青胶浆的高温性能削弱;随着硅藻土掺量的增多,沥青胶浆的相位角逐渐减小,复数模量和车辙因子逐渐增大,沥青胶浆的高温性能得到提升。用蠕变劲度评价硅藻土改性沥青胶浆低温性能时,硅藻土掺量越多对低温性能越不利,而m值随硅藻土掺量的增大表现出先减小后增大的变化趋势,建议用m值评价硅藻土改性沥青胶浆的低温性能。     

超大粒径沥青混合料级配分形特性与力学指标

为了定量评价超大粒径沥青混合料(SLSM)的级配特性,运用分形理论提出了SLSM集料质量分形分布函数的计算方法,得到了不同级配SLSM-40的质量分形维数,建立了集料质量分布与分形维数的关联模型,分析了分形维数与SLSM-40体积指标的关系,并通过强度试验和简单性能试验研究了SLSM-40的力学指标.分析结果表明:分形维数在2.60左右时,SLSM-40的体积指标均符合技术要求;分形维数在2.55～2.60之间时,SLSM-40的级配均匀性良好;随着粒径增大,粘聚力增大,SLSM-40中粘聚力对整体强度贡献率约为50％,比普通沥青混合料提高了1～2倍,而内摩擦角减小5°～10°;20℃试验条件下,SLSM-40抗压回弹模量比AC-25提高了1 869 MPa,为AC-25的2.6倍;不同试验温度条件下,随着加载频率的增大,SLSM-40的动态模量逐渐增大,相位角随温度和加载频率的变化规律与动态模量相比差异较大,并且温度越高,动态模量指标越小,SLSM-40的抗永久变形能力下降.     

沥青路面结构内荷载频率分布与变化规律的研究

对一柔性基层沥青路面段各层沥青混合料在不同温度和荷载作用频率下进行了动态模量试验,根据试验结果形成了各混合料的动态模量主曲线和时间-温度转化因子,并通过埋设传感器实测了路面结构内的温度场,利用等效路面厚度法对路面结构内不同深度荷载作用频率和应力峰值个数随车速、轴载类型和路面温度场的变化规律进行了分析.     

复合改性煤沥青的流变性能研究

通过动态剪切流变仪对复合改性煤沥青的流变特性进行了研究,研究结果表明:复合改性煤沥青的复数模量和相位角随温度升高而降低,有利于提高沥青的高温性能,复合改性煤沥青抗车辙因子顺序为:D-4>D-3>D-1>D-2>D-0.复合改性煤沥青的动态剪切模量随着加载频率的增大而不断增加,相位角和复数粘度则逐渐减小.利用简化后的Ca...     

PCBs粉末改性沥青流变性能及相容性

采用了动态剪切流变仪的温度扫描和频率扫描方法、低温弯曲蠕变劲度试验、离析试验等方法对废旧印刷线路板粉末(Printed circuit boards,PCBs)掺量为0%、6%、12%、18%的沥青试样的高低温流变性能及相容性进行了研究,结果表明:随着PCBs粉末掺量的增加,沥青的复数模量G*有明显增大,相位角小幅降低,车辙因子G*/sinδ得到了提高,60℃零剪切粘度明显提高,高温流变性能得到显著增强;劲度模量S值在增大,蠕变速率m值在减小,沥青的低温抗裂性能变差;PCBs粉末与基质沥青的相容性在逐渐变差,其中6%的最好,12%的次之,并且与6%的接近,18%的最差.     

TLA改性沥青的高温流变性能研究

采用动态力学分析方法对基质沥青和TLA改性沥青的高温动态流变性能进行研究,测定了一定温度和频率范围内的动态流变性能参数,并通过分析TLA掺量不同的改性沥青的动态性能参数变化规律来分析TLA对沥青的流变性能的影响,结果表明：加入TLA后沥青复数模量增大,相位角减小,沥青的车辙因子相应增大.     

湿度对沥青混合料黏弹性质的影响

为研究湿度对沥青混合料黏弹性质的影响,对两类沥青混合料试件进行0%、50%、30%及100%这4种湿度水平下的单轴拉伸动态模量试验。以20℃为参考温度,绘制不同湿度水平下动态模量和相位角的主曲线,通过动态模量比、损失模量比及存储模量比,分析沥青混合料黏弹性质的变化情况。研究结果表明:当湿度由0%增加到100%,沥青混合料的动态模量呈现下降,存储模量先增后减,损失模量逐渐减小;当车速处在60～120 km/h时,类型1混合料模量下降21%,类型2混合料模量下降35%,承载能力降低;类型1混合料存储模量先增11%后降20%,损失模量降低21%,类型2混合料存储模量先增21%后降30%,损失模量降低37%;当湿度略微提高(50%),沥青混合料黏性性质增强弹性性质减弱,但当湿度过高(80%),沥青与集料黏附性的减弱造成沥青混合料整体黏弹性质均有所减弱。     

高模量沥青混合料的动态模量试验研究

高模量沥青混合料是通过在基质沥青中添加调和硬组分从而提高其模量的。实验对混合料进行了配合比设计,并对其与其它几种混合料在不同温度、不同加载频率条件下进行动态模量对比试验研究。结果显示高模量沥青混合料可以在不降低混合料低温性能的同时,有效提高其高温稳定性,抑制和减少车辙的产生,从而保证道路的良好使用性能。     

沥青砂浆动态模量室内试验与数值仿真

文章选取了4种典型矿料级配成型沥青砂浆,引入了离散单元法和Burger''s自定义接触本构模型,采用室内试验与数值模拟相结合的方法,进行了不同温度与频率条件下的沥青砂浆动态模量试验。研究结果表明：离散元方法和Burger''s接触模型能够较好地实现沥青砂浆动态模量虚拟试验;轴向应变幅值随荷载作用呈现增大趋势,砂浆相比混合料具有更显著黏弹性;细集料增多会提高砂浆抗变形能力,沥青用量增大则加剧砂浆蠕变变形;离散元模拟与室内试验动态模量总体匹配较好,油石比较大的砂浆模拟结果与室内试验误差更小;沥青砂浆动态模量主曲线呈现出较为均匀的变化,验证了砂浆类似均质材料的特征。