铁尾矿沥青混合料动态模量试验研究

根据不同铁尾矿掺量设计了3组AC-13C型沥青混合料,高低温性能试验和浸水汉堡车辙试验表明:铁尾矿沥青混合料高低温性能良好,水稳定性在满足要求的前提下相较于基准组有所降低。采用沥青混合料性能试验机(AMPT Pro)测试了3组混合料的动态模量和相位角,试验结果表明:掺加铁尾矿的沥青混合料随加载频率增大,其动态模量增幅小于普通混合料;相位角在低温和常温下随加载频率的增大而减小,当温度高于35℃时,随加载频率的增大而增大。根据时间-温度等效原理,采用非线性最小二乘法拟合得到参考温度20℃下的动态模量主曲线,通过主曲线可以查找任意频率下的动态模量,进一步获得铁尾矿沥青混合料的动态响应特性。     

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。     

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。     

基于间接拉伸试验模式的不同沥青混合料低温回弹模量研究

基于间接拉伸试验模式,研究了AC-13、OGFC-13、SFP(半柔性沥青路面材料)三种不同沥青混合料在动态荷载条件下应力水平和试验温度对低温回弹模量的影响,并与-10℃低温小梁弯曲试验进行对比分析.结果表明:随着温度降低,三种混合料的回弹模量均增大,其中OGFC-13增加最明显,表明其温度敏感性最强.最佳应力水平值AC-13应取0. 4、OGFC-13应取0. 5,SFP应取0. 3.同一温度条件下,回弹模量大小顺序为SFP AC-13 OGFC-13,与-10℃低温小梁弯曲试验得到的弯曲劲度模量大小规律一致.通过该研究为道路工程中用间接拉伸回弹模量试验评价沥青混合料低温性能时的参数选取提供一定的借鉴意义.     

布敦岩沥青改性AC-20C在高速公路中面层的应用

以A-70石油沥青为基质沥青,掺入3％布敦岩沥青,对AC-20C沥青混合料改性.在室内开展相关材料和配合比设计试验,对混合料水稳定性、高温稳定性、低温性能等路用性能进行评价,并与同级配SBS改性沥青AC-20C沥青混合料路用性能进行对比研究.结果表明:BRA改性AC-20C混合料与SBS改性沥青AC-20C混合料相比,其高温稳定性和水稳定性更优,而其低温性能略低于后者,但满足改性沥青混合料技术要求,具有良好的改性效果和推广价值.     

改性乳化沥青冷再生技术的路用性能研究

为验证改性乳化沥青冷再生混合料在高速公路面层的应用效果,通过多序列局部加载动态蠕变试验、半圆弯曲断裂试验和半圆弯曲疲劳试验对改性乳化沥青冷再生混合料的路用性能进行了全面研究。结果表明,SBR改性乳化沥青冷再生混合料相比普通乳化沥青混合料在高温性能、中低温抗裂性能和疲劳性能方面得到全面提升,并且在高温性能复合蠕变速率方面与AC-20和Sup-20两种普通热拌沥青混合料相近,远小于普通乳化沥青,在中低温抗裂和疲劳性能方面改性乳化沥青冷再生混合料虽然显著提升,但和热拌沥青混合料仍存在一定差距。     

沥青混合料常应力弯曲疲劳试验

沥青混合料耐疲劳性能是影响沥青路面使用寿命的关键因素。对AC-13、AC-20、ATB-25三种类型沥青混合料试件进行常应力三分点小梁弯曲疲劳试验,分析温度、加载频率、级配类型等对沥青混合料疲劳性能的影响规律。研究表明：密实型沥青混合料由于含有较多的沥青胶结料,其疲劳性能一般较嵌挤型沥青混合料更好;施加相同应力时,低温条件下沥青混合料的疲劳寿命较高温条件下高;而同一应力比时,高温条件下沥青混合料的疲劳寿命较低温条件下高;较低加载频率对沥青混合料的疲劳寿命影响更为显著。     

分析老化温度、时间对SBS改性沥青混合料路用性能及评价的影响

SBS改性混合料施工温度明显高于普通沥青混合料,为了探究短期老化试验条件对SBS改性沥青混合料路用性能的影响,通过烘箱老化方法在135℃、150℃、165℃温度下分别对SBS改性沥青混合料老化4 h、8 h、12 h后,进行沥青混合料路用性能试验对比研究分析。结果表明,老化试验温度设定在150℃、165℃温度更加适宜SBS改性沥青混合料;与弯拉强度和弯拉应变,劲度模量更适宜SBS改性沥青老化后低温性能的评价;残留稳定度比难以区分SBS改性沥青混合料老化水稳定性的优劣,但可以用冻融劈裂比评价SBS改性沥青混合料老化后的水稳定性。     

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。     

基于重复加载蠕变试验的沥青混合料高温稳定性能研究

为了研究车辙随温度和应力改变的变化规律,对AC-13、AC-16和AC-20三种不同级配沥青混合料,在三种温度下进行重复加载蠕变试验,提取多种反映沥青混合料高温变形性能的力学参数,并进一步分析了这些参数在不同温度水平下的变化规律.研究结果表明,随着温度的增加,劲度模量、流动次数和斜率表现出一定的规律性,而永久变形没有明显的规律性;加载应力为0.7MPa、温度为60℃时,劲度模量、流动次数和斜率对于三种不同的混合料区分度最大.     

基于剪切力的泡沫温拌沥青混合料成型温度研究

为确定泡沫温拌沥青混合料的压实温度,以发泡后的SBS改性沥青作为胶结料,在不同温度下用旋转压实分别成型Sup-20、AC-13沥青混合料试件,通过分析泡沫温拌和常规热拌沥青混合料在压实过程中剪应力与旋转次数的关系,确定泡沫沥青混合料的成型温度,并采用高温车辙试验、低温小梁弯曲试验、冻融劈裂试验验证此压实温度下泡沫温拌沥青混合料的路用性能.结果表明:SBS改性泡沫沥青的最佳压实温度为130℃,在130℃下成型泡沫温拌沥青混合料的高温性能、低温性能和抗水损害性能与热拌相当,均满足规范要求.     

围压对沥青混合料动态模量的影响

沥青混合料在路面结构中承受三维应力状态,所以有必要了解其力学性质随围压的变化情况.对改性沥青Su-perpave20和普通沥青Superpave25两种混合料分别在不同温度、不同围压和不同频率条件下进行了三轴动态模量试验,分析了各种条件下围压对动态模量的影响.结果表明,随着温度的升高和荷载频率的降低,围压对动态模量的影响越来越显著.当温度<15℃时,围压对动态模量的影响很小,但在55℃时,Superpave20和Superpave25混合料在250 kPa围压时的动态模量可达无围压时的4.7倍和18倍,表明在进行沥青路面结构分析时很有必要考虑围压的影响.     

围压对沥青混合料动态模量的影响

沥青混合料在路面结构中承受三维应力状态,所以有必要了解其力学性质随围压的变化情况.对改性沥青Su-perpave20和普通沥青Superpave25两种混合料分别在不同温度、不同围压和不同频率条件下进行了三轴动态模量试验,分析了各种条件下围压对动态模量的影响.结果表明,随着温度的升高和荷载频率的降低,围压对动态模量的影响越来越显著.当温度<15℃时,围压对动态模量的影响很小,但在55℃时,Superpave20和Superpave25混合料在250 kPa围压时的动态模量可达无围压时的4.7倍和18倍,表明在进行沥青路面结构分析时很有必要考虑围压的影响.     

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.     

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。     

基于加速加载的沥青混合料车辙发展规律研究

为研究沥青混合料在实际运营条件下车辙变形特征，对AC-13和SMA-13沥青混合料在不同试验温度及加载次数下进行加速加载试验，分析沥青混合料车辙发展规律并提出车辙预估模型。结果表明：沥青混合料的车辙深度随着温度升高、加载次数增加而增大，在25℃、50℃条件下SMA-13的稳态变形速率分别为AC-13的75.6%、50.5%,SMA-13的抗变形能力要优于AC-13。基于加速加载试验提出的车辙预估模型综合考虑了试件厚度、试验温度和加载次数的影响，拟合精度良好，可以为沥青路面运营养护决策提供技术支撑。     

沥青混合料抗裂性能试验分析

通过对大连太平洋、韩国AH-90基质沥青、SBS改性后的改性沥青及分别在这几种沥青中加博尼维聚酯纤维得到七种沥青种类,并在同一矿料级配AC-16C条件下所形成七种沥青混合料进行低温弯曲蠕变、间接拉伸室内试验得到的代表低温性能参数对比分析,来检验这七种沥青混合料在寒区高等级路面应用的可能性。     

多年冻土区温度对沥青混合料力学特性的影响

我国多年冻土地区主要分布于青藏高原和大小兴安岭地区,青藏公路自通车以来,由于当地海拔高、太阳照射强烈、昼夜温差大等原因,沥青路面经常发生低温收缩开裂病害。为研究温度对沥青混合料弯拉特性、抗压特性及劈裂特性的影响,分别对3种不同的沥青混合料进行弯拉试验、单轴抗压试验和间接拉伸试验,研究表明:-10℃是3种沥青混合料抗弯拉强度与温度关系曲线的变坡点,最大弯拉应变均随温度的升高而增大且变化率较大,弯曲劲度模量均随温度的升高而减小。多年冻土地区沥青路面设计时需严格控制-10℃下沥青混合料的最大弯拉应变,有必要对强度与模量参数取值进行修正。     

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.     

水泥对改性乳化沥青混合料水稳定性影响研究

为响应绿色公路建设节能减排号召,扩大改性乳化沥青在公路行业的应用范围,针对改性乳化沥青混合料水稳定性差的缺点,在混合料中加入水泥填料以期提高其抗水损害能力,并分析现有水稳定性评价方法对水泥-改性乳化沥青混合料的适用性,建立基于动态模量主曲线的改性乳化沥青混合料水稳定性评价方法.研究表明:水泥填料的加入可使改性乳化沥青混合料试件的空隙率大幅度减小,密实程度提高;现有的浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、浸水车辙试验等水稳定性评价方法均存在明显的不适用性,基于动态模量主曲线的评价方法与长周期荷载作用或高温环境下的力学变化更加贴合,其模型参数离散性小精度高;此研究可为改性乳化沥青的大范围推广提供材料支撑.