重载交通下空隙率对沥青混合料路用性能影响分析

本文主要研究重载交通下沥青路面空隙率对其路用性能的影响。试验以不同空隙率(2%、3%、4%、5%、6%、7%)作为关键控制指标,设计了6种级配的SBS改性沥青混合料,分别制作车辙试件、马歇尔试件以及小梁弯曲试件并进行各项试验。试验结果表明,沥青混合料的空隙率对沥青路面的路用性能具有显著的影响,推荐了空隙率的合理设计范围。     

空隙率对水稳定性试验结果的影响

为了确定多温度马歇尔试验试件的空隙率控制水平,开展了具有不同空隙率试件的多温度马歇尔试验研究。选择AASHTOT-283试验作为沥青混合料水稳定性评价的参考标准,对比了在不同空隙率水平下多温度马歇尔试验与AASHTOT-283试验的检验结果。研究结果表明空隙率对多温度马歇尔试验结果有显著影响．控制沥青混合料试件的空隙率在8％±1％的条件下,多温度马歇尔试验与AASHT0T-283试验的检验结果一致。     

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.     

沥青路面现场压实质量评估标准探讨

沥青路面现场压实度或空隙率的大小直接影响到沥青路面的抗水损害能力。但对AC13、AC16、AC25三种级配类型各自50组级配的沥青混合料,在不同制样方式下的密度和空隙率研究结果表明,以现场芯样密度基于试验室标准密度获得的压实度或空隙率与沥青路面实际的压实度或空隙率存在2%的误差,导致沥青路面竣工压实质量的评定失真。因此,建议采用现场芯样密度以试验室标准密度评定沥青路面的现场压实度(或空隙率)时应考虑折减2%(或增加2%)作为竣工验收最终结果。     

细集料毛体积相对密度和吸水率的新型试验方法研究

在沥青混合料配合比设计中,为合理确定空隙率Va、矿料间隙率VMA等体积参数,需要提供准确的细集料毛体积相对密度和吸水率等基本物理参数,但传统方法在此方面的试验精度尚有不足。近几年,国际上就细集料毛体积相对密度和吸水率试验方法提出了不少新的思路,本文介绍了这些新方法的工作原理和初步试验结果。研究表明：这些方法与传统方法相比而言,更加直接、客观,是未来的发展趋势。     

级配对橡胶沥青混合料空隙率的影响

橡胶沥青混合料被越来越多的用作面层材料,但是国内现行沥青路面设计、施工规范中都还没有橡胶沥青混合料专用级配的介绍,有必要进行相关研究。在室内使用旋转压实仪成型橡胶沥青混合料试件,通过对不同级配橡胶沥青混合料试件的空隙率测定,总结级配对间断级配橡胶沥青混合料空隙率的影响规律,并提出橡胶沥青混合料的各档料用量的取值范围。在保证较低沥青用量的前提下,实现对橡胶沥青混合料的空隙率控制,有利于对实际施工的理论指导。     

成型方式和养护条件对多孔改性水泥混凝土性能的影响

由于添加了水泥改性剂且空隙率大,不同成型方式和养护条件对多孔改性水泥混凝土的性能产生不同的影响。通过不同成型方式和不同养护条件对比试验,检测混凝土的空隙率、毛体积密度、抗压强度、抗弯拉强度等性能。试验结果表明,多孔改性水泥混凝土成型宜采用短时间轻振或人工插捣的方式;适宜的养护条件是早期保湿养护,而后进行自然养护。     

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．     

基于冻融劈裂试验的沥青混合料水稳定性分析

通过对SMA-13、SAC-13、AC-133种级配在不同老化状态下,不同空隙率水平下进行室内冻融劈裂试验研究,发现3种混合料在不同老化状态下的水稳性均随空隙率增大而下降。试验验证了取SMA沥青混合料水破坏的临界空隙率为6％是合理的。试验发现,冻融劈裂试验不适合评价老化后沥青混合料的水稳定性。     

多孔沥青混合料排水性能研究与空隙率确定

多孔沥青路面在降雨等条件下的内部排水情况复杂,采用单一的横向或纵向的渗透系数,并不能说明多孔混合料的排水能力。通过模拟降雨试验,研究了多孔沥青路面的极限排水强度及其与目标空隙率和连通空隙率之间的关系。通过测量排水表层的最大瞬时降雨强度,可以更好地理解多孔沥青混合料的性能。结果表明,当空隙率从18%增大至25%时,试件排水能力提高了近3倍,目标空隙率与极限排水强度呈线性相关关系。对混合料进行路用性能检测发现,在冬冷区(年极端最低气温-21.5~-9.0℃)或冬温区(年极端最低气温＞-9.0℃),空隙率在20%~22%时符合规范要求;在冬寒区(年极端最低气温-37.0~ -21.5℃),空隙率为20%~21%时,性能符合相关规范要求。     

沥青混凝土路面空隙率在路面使用性能中的重要性

沥青路面空隙率的大小直接影响路面的使用性能,从设计对空隙率的选定、现场对空隙率的控制、压实度和温度对空隙率的影响等方面阐述了沥青路面空隙率指标的重要性。     

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。     

基于图像技术的大空隙沥青混合料空隙特征与路用性能关系

以3种级配的PAC-13和PAC-16混合料马歇尔试件作为载体,运用cosmos图像处理技术获取了混合料试件的内部有效空隙分布,分析了有效空隙分布特征与混合料路用性能的关系。结果表明:有效空隙图像可以定性描述大空隙沥青混合料的连通情况和分布特性,相同检测面积内最大骨料粒径越大形成的有效空隙(面积)越大,有效空隙率分布范围为6.5%～12.8%;大空隙沥青混合料的强度和马歇尔稳定度都随着空隙率或面积率的增加而减少;大空隙沥青混合料的渗透系数随着空隙率或面积率的增大而增大;有效空隙面积(面积率)与大空隙沥青混合料空隙率具有一致性,可以用于分析大空隙沥青混合料的有效空隙分布及其路用性能变化趋势。     

粗-中-细集料配比设计与空隙率等值线分析

为了使矿质混合料达到工程要求,合理搭配不同粒径的集料颗粒,分析了矿质混合料中的集料粒径分布范围,把集料颗粒划分为粗、中和细三档,建立以粗料占比为横轴、中料占比为纵轴、细料占比为斜轴的三角坐标系,提出一种基于三角坐标系的粗、中和细集料配比设计方法;以粒径比和初始粒径为指标,建立粗、中和细料的27种组合,每种组合选择36种占比,通过离散元数值仿真试验,计算了972组虚拟试件的空隙率;构建了不同粒径比的空隙率等值曲线图,研究了粗、中、细集料组合及其占比对空隙率的影响规律。分析结果表明:初始粒径对空隙率的影响较小;粒径比对空隙率影响很大,随着粒径比增大空隙率逐渐减小;空隙率等值线具有明显的规律,随着粒径比的增大,等值线越来越密,区域性规律也越来越显著;初始粒径和粒径比作为混合料配比的2种指标,对空隙率影响程度不同,后者可作为主要指标;粗、中和细料的体积占比对空隙率的影响在三角坐标系中呈等值线变化,具有区域特征,在三角坐标系的三个顶点附近空隙率出现最大值,横轴中点附近空隙率出现最小值,且斜轴两侧空隙率具有明显差异,最大约为2.8%,斜轴以下空隙率相对较小;空隙率等值线的凸点指向纵轴顶点,凹口指向横轴中部,且等值线疏密程度可以表征空隙率差异程度。      

利用均匀分布法及灰理论确定橡胶沥青透水混合料空隙率关键影响筛孔的研究

橡胶沥青透水路面混合料的级配对其空隙率有决定性影响。综合利用均匀分布法及灰理论,结合室内试验,对影响橡胶沥青透水路面混合料空隙率的级配关键筛孔进行了研究。结果表明:均匀分布法与灰理论综合利用可在有效控制试验工作量的条件下获取具有代表性的试验数据,9.5mm筛孔为橡胶沥青透水路面空隙率控制的关键筛孔。     

环氧沥青混凝土空隙率控制及其影响因素研究

空隙率是沥青路面施工质量控制中的关键技术指标之一,由于环氧沥青混凝土大多用在大跨径钢桥面铺装中,因此,对空隙率的要求更为严格．本文通过理论最大相对密度的不同计算方法、混合料的常温与高温固化反应以及改变试件不同的成型温度等试验的研究,分析比较各因素对空隙率的影响程度,指出固化反应和试件成型的温度的重要影响作用,并提出解决减少影响的方法,以满足环氧沥青混凝土的使用性能．     

基体沥青混合料空隙率对复合混凝土黏弹特性的影响

为了明确复合混凝土优良高低温路用性能的本质并指导复合混凝土路面设计,对复合混凝土在一般温度域范围内的黏弹力学性能进行研究.选择复合混凝土空隙率范围的3种代表值(22％、25％、28％),基于动态模量试验、弯曲蠕变试验和单轴压缩蠕变试验,探究基体沥青混合料空隙率对复合混凝土黏弹特性的影响.研究结果表明:复合混凝土的黏弹性能与基体混合料的空隙率关系密切,在低温条件下,VV=25％的复合混凝土具有相对较强的黏性特征;随着温度的升高,3种空隙率下的复合混凝土黏弹性能逐渐接近;到高温条件下,复合混凝土的黏性特征随空隙率的增大而减小.故相比于22％、28％空隙率的复合混凝土,25％空隙率复合混凝土同时具有较好的高温稳定性与低温抗裂性能.研究结果为复合混凝土设计时材料组成的选择和设计参数的选取提供参考.     

基于灰色关联的环氧沥青混合料疲劳性能影响因素分析

采用应力控制的小梁弯曲疲劳试验方法,分析空隙率、摊铺等待时间、油石比对环氧沥青混合料疲劳性能的影响,依次给出各因素最佳取值范围,并通过灰色关联分析法计算各因素与疲劳寿命的关联度,为环氧沥青混合料设计提供参考。试验结果表明:最佳空隙率为3%,最佳摊铺时间为40 min,最佳油石比为5%,对于环氧沥青混合料疲劳性能的影响程度为:油石比空隙率摊铺等待时间。     

高速公路沥青路面渗水性能

通过对三条在建高速公路沥青路面渗水系数的测试，分析得出沥青路面渗水性能与沥青混合料的类型、路面现场空隙率、结构层厚度及路面表面构造深度有关。测试结果统计分析表明相同空隙率下，粗级配的混合料更易渗水；相同级配下，路面现场空隙率越大，表面构造深度越大，路面越易渗水；路面渗水系数随路面厚度的增加而减少；建议沥青路面渗水系数应作为高速公路施工中一项质量控制指标，并初步提出控制标准的建议值。     

道路施工过程中的路基路面质量控制分析

随着我国高速公路的进一步发展,高速公路在建筑材料上发生了很大的变化。为了在新的形势下更好的控制工程质量以期能进一步控制我国高速公路路基路面工程的质量,特别是提高施工和管理水平。对土石混填路堤,根据填料的特殊性,提出了依据荷载作用下填料空隙率发生变化的压实度检测方法。目前我国的沥青路面在材料和施工技术上已经取得了很大的发展。但是,我国在沥青路面质量指标检测方面,大多使用传统方法,效率低、准确性差。对当前国际上一些先进的检测方法进行研究,并结合现场试验进行对比分析。