贝雷法和CAVF法在AK-13A和SMA-13的混合料级配设计中的应用

传统的沥青混合料配合比设计时,通过粗、中、细3种级配试配,然后再进行马歇尔试件的击实,分析体积指标确定级配、油石比,过程复杂,试验人为误差较大,耗时,耗力。通过贝雷法的粗集料选取密度,CAVF法计算粗细集料比例及油石比,对AK-13A和SMA-13的级配和油石比进行优化,并运用贝雷法3个比例参数CA比、FAc比、FAf比对优化后的级配的骨架嵌挤情况进行判别,以评价优化后的级配是否符合贝雷法3个比例参数的要求,旨在严格控制沥青砂浆体积与粗集料间隙率之间的关系,使沥青混合料的骨架嵌挤效果更好,性能更稳定。研究过程中采用GTM方法成型试件,用马歇尔方法进行沥青混合料路用性能验证。结果表明,粗集料的设计密度位于松装密度及干捣实密度之间时可以达到嵌挤状态,对于一般的密级配沥青混合料如AK-13A,粗集料的设计密度选择松装密度,对于SMA选用干捣实密度。采用改进的CAVF法计算粗细集料的比例并优化级配,通过计算得到的油石比与最终实际采用的油石比基本一致。粗型密级配AK-13A混合料的3参数符合贝雷法范围,形成一种嵌挤密实结构;SMA的3参数都不在贝雷法的范围内,其形成的骨架密实结构是独有的。SMA-13的粉胶比较AK-13A大,同时沥青膜厚度小于AK-13A,但2种混合料路用性能经实践证明都是良好的。     

基于改进粗集料空隙填充法的密断级配沥青混合料设计

为准确评价密断级配沥青混合料中粗集料的嵌挤特性,提出了粗集料骨架间隙率最小值的测定方法和密断级配混合料骨架嵌挤的新标准;据此,改进了粗集料空隙填充法,应用于密断级配沥青混合料的设计;并通过马歇尔试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验等检测了所设计混合料的路用性能.发现所设计的密断级配沥青混合料中粗集料间隙率比...     

基于多级嵌挤型骨架的沥青混合料配合比优化设计及路用性能评价

针对传统连续级配设计的不足,以某高速公路沥青混合料配合比设计为基础,进行多级嵌挤形式级配设计,采用马歇尔试验方法确定最佳油石比,并对最佳设计配合比沥青混合料的路用性能进行评价。结果表明,沥青混合料的毛体积相对密度、沥青饱和度随着油石比的增大而增大,空隙率与油石比则呈现相反的趋势,沥青含量对矿料间隙率的影响较小;粗级配矿料形成的密实结构需要较多的次集料及沥青填充,一般通过调整粗集料比例可获得最佳密实状态;随着沥青含量的增大,混合料的流值增加量略有提高,沥青混合料的高温抗变形能力降低;该工程不同面层最佳油石比分别为5%、4.8%、4.2%,采用多级嵌挤级配设计获得的级配具有较好的路用性能。     

细集料密度对沥青混合料矿料间隙率值的影响

研究了我国的VMA规定值和计算方法.指出了我国普遍使用的马歇尔设计方法,根据集料公称最大粒径规定的最小VMA值,与美国马歇尔设计方法给定的最小VMA及美国Superpave设计方法规定的最小VMA值,本质上是一致的,但计算方法却不同.采用现行计算VMA的4种方法,计算了25种工地沥青混合料的VMA值.我国的粗集料用毛体积相对密度,细集料用表观相对密度计算VMA的方法和美国的方法所用公式形式一样,但我国计算的VMA比美国方法计算的VMA均偏大.在实际使用时,建议按照细集料含量与细集料平均吸水率的乘积大小,修正我国计算公式,使之接近沥青混合料的真实VMA.     

济南经十路SMA混合料的质量控制

SMA属于间断级配沥青混合料,它依靠大量粗集料形成嵌挤并通过沥青玛蹄脂填充而形成高性能沥青路面,其设计与验证依然沿用马歇尔试验方法,另附加了其他试验方法以弥补马歇尔法的不足。SMA设计必须对其混合料是否形成嵌挤进行验证。     

细集料密度对沥青混合料矿料间隙率值的影响

研究了我国的VMA规定值和计算方法.指出了我国普遍使用的马歇尔设计方法,根据集料公称最大粒径规定的最小VMA值,与美国马歇尔设计方法给定的最小VMA及美国Superpave设计方法规定的最小VMA值,本质上是一致的,但计算方法却不同.采用现行计算VMA的4种方法,计算了25种工地沥青混合料的VMA值.我国的粗集料用毛体积相对密度,细集料用表观相对密度计算VMA的方法和美国的方法所用公式形式一样,但我国计算的VMA比美国方法计算的VMA均偏大.在实际使用时,建议按照细集料含量与细集料平均吸水率的乘积大小,修正我国计算公式,使之接近沥青混合料的真实VMA.     

基于贝雷法的SMA配合比设计及路用性能研究

对于SMA混合料,准确地设计矿料级配非常必要.因为其路用性能,尤其是抗车辙能力,主要归功于混合料中粗集料所形成的石-石嵌挤结构.该文论述了一种基于贝雷法的SMA配合比设计过程,研究了16种不同的沥青混合料,包括6个矿料级配和3个沥青用量.通过对成型试件的体积参数进行分析,发现粗集料用量对VCA和VMA两个指标影响较大.当粗集料的设计密度为干捣实密度的95%～105%时,粗集料可以形成很好的石-石嵌挤结构.试验结果表明,SMA混合料具有较好的抗车辙能力;同时车辙试验的动稳定度和蠕变试验的变形应变之间存在密切的联系.     

富沥青混合料的体积设计方法研究

结合广州南部快速路沥青路面的施工,进行了富沥青混合料体积设计方法的研究完善工作:确定了设计空隙率、初试沥青用量的确定方法及粗集料紧装密度的测试方法;明确了粗细集料的分界点;提出了富沥青混合料中粗集料的骨架嵌挤结构是否真正形成的检验方法;提出了根据期望的设计空隙率来确定最佳油石比。     

改性沥青混合料理论最大相对密度试验方法研究

通过将采用集料的毛体积相对密度、表观相对密度及毛体积相对密度与表观相对密度的均值计算的改性沥青混合料的理论最大相对密度与真空法、溶剂法实测的改性沥青混合料的理论最大相对密度进行比较,结果表明：针对聚合物改性沥青混合料,由真空法、溶剂法实测的理论最大相对密度和理论最大表观相对密度设计的沥青混合料的沥青用量偏高、空隙率偏小、易造成泛油;由理论最大毛体积相对密度设计的沥青混合料的沥青用量偏低、空隙率偏大、易造成水损害;而由集料的毛体积相对密度与表观相对密度的均值计算的理论最大毛视均值相对密度较好地体现了集料开口孔隙对沥青的吸附情况,结果也更加接近实际理论最大相对密度,因此采用集料的毛体积相对密度与表观相对密度的均值来计算改性沥青混合料的理论最大相对密度是合理的。     

细集料相对密度对沥青混合料矿料间隙率的影响研究

采用不同试验方法测定了细集料相对密度,分别计算了相应的矿料合成毛体积相对密度。分析了不同试验方法所测定的细集料相对密度对沥青混合料矿料间隙率(VMA)和有效沥青饱和度(VFA)计算结果的影响。结果表明,细集料相对密度采用毛体积相对密度时,矿料合成毛体积相对密度以及沥青混合料的VMA和VFA的计算结果要比采用表观相对密度时的计算结果显著下降。对某些配合比的沥青混合料,VMA计算结果难以满足现行规范要求。     

多孔玄武岩沥青混合料的设计与体积指标分析

多孔玄武岩吸水率较大,同样吸收沥青也较大,从而对混合料配合比设计、质量控制和使用性能都产生很大的影响。对多孔玄武岩进行马歇尔法和Superpave旋转压实仪法进行设计,两种方法设计的最佳沥青含量差别较大,通过比较,得出如何采用马歇尔法对混合料进行设计和现场控制。同时,对混合料理论最大相对密度和矿料间隙率的计算进行了比较,以便于混合料的质量控制。     

掺加不同纤维沥青玛蹄脂混合料性能的研究

以湖南省城郊高速公路大修改造为工程背景,对沥青玛蹄脂混合料（SMA-13）拟选用的木质素纤维、玄武岩纤维的两种混合料性能展开研究,分别从纤维、混合料的物理体积指标、马歇尔及浸水马歇尔、动稳定度等对比两种纤维混合料性能。结果表明:掺木质素纤维的沥青玛蹄脂混合料的马歇尔试件毛体积密度较掺矿物纤维的小;理论密度、空隙率、马歇尔及浸水马歇尔、动稳定度较掺矿物纤维的大。木质素纤维在抵抗荷载破坏、变形和高温稳定性方面具有比玄武岩有较大优势。     

振动法水泥稳定碎石基层抗裂级配优化设计研究

沥青路面出现早期反射裂缝与基层水泥稳定碎石级配组成有关。改良矿料级配可以降低水泥剂量,减少干缩和温缩裂缝数量。振动法利用粗集料嵌挤原则和最大密实度理论寻找骨料间隙率合理极小值下的矿料级配,以粗集料间相互嵌锁,水泥浆包裹细集料来填充骨料空隙,形成骨架密实抗裂结构水泥稳定碎石,并用7d无侧限抗压强度控制矿料级配组成设计。振动法确定的最大干密度和最佳含水量成型试件与施工现场的振动碾压效果较吻合,且干缩系数和温缩系数较小,具有更优的抗裂性能。     

高速公路加铺热拌超薄磨耗层级配设计研究

热拌超薄磨耗层是公路预防性养护的有效技术之一，基于某高速超薄磨耗层预防性养护工程，对不同级配进行路用性能试验研究。结果表明，不同级配混合料孔隙率随着2.36 mm筛孔通过率的增加而降低，细集料和矿粉均会填充混合料孔隙而且矿粉的填充效果为细集料的3倍。随着超薄磨耗层级配由粗变密，混合料马歇尔稳定度增加，肯塔堡飞散损失降低，疲劳寿命下降，采用矿粉作为填料的混合料性能显著优于细集料。相关性分析结果表明，超薄磨耗层混合料马歇尔稳定度，飞散损失以及疲劳性能与孔隙率存在较好的相关性，TSR结果与沥青膜厚度存在较好的相关性。超薄磨耗层的设计需要充分考虑孔隙率与沥青膜厚度指标。     

粗集料棱角性试验方法研究

针对粗集料棱角性评价方法进行理论和试验研究。从集料棱角性定义出发,考虑其对混合料路用性能的影响。提出松装密度、振装密度和流动时间3种评价粗集料棱角性的试验方法,并对石灰岩碎石、玄武岩碎石和破碎河滩料粗集料棱角性进行评价。研究针片状颗粒和浑圆状颗粒（破碎河滩料）含量与棱角性的关系,提出基于3种试验方法的粗集料棱角性技术指标及标准。     

不同粗集料组成的沥青混合料性能研究

粗集料是沥青混合料骨架结构的重要组成部分,不同种类和性质的粗集料对沥青混合料性能的影响各不相同。选取了7种不同种类和产地的粗集料,进行了基本物理力学性能试验,并以AC-16C粗型密级配为例,考察了不同粗集料对沥青混合料性能的影响。结果表明,粗集料性能对沥青混合料高温稳定性和水稳定性具有显著的影响,对低温抗裂性无影响,在固定其他条件的情况下,粗集料表观密度越小、吸水率越大,其沥青混合料动稳定度D S和劈裂强度比TSR越大。     

粗集料骨架优化研究

该文通过CBR实验和粗集料填充密度实验,确定粗集料各粒径在最强和最密实状态下的比例,并引入骨架因子和密实因子对粗集料骨架进行优化,从而设计出强度高、密实性好的粗集料,为骨架密实型沥青混合料的实现提供支撑。     

成型方式对SMA沥青混合料路用性能影响研究

分别对细、中、粗3 种不同的SMA 级配,采用GTM 法与马歇尔法进行设计,并对其体积特性参数和路用性能进行了比较研究。结果表明:GTM 法设计的试件密度和饱和度较马歇尔法设计的试件大,空隙率和矿料间隙率小,GTM法设计的SMA沥青混合料具有较高的高温稳定性,低温抗裂性和水稳定性。     

基于数字图像处理技术的VCAmix量测方法

沥青混合料试件粗集料骨架间隙率（VCAmix）是沥青混合料试件的重要体积参数之一。长期以来,VCAmix的量测主要依赖于利用密度将重量换算为体积的计算法。由于转换过程的误差,加之吸附沥青的影响。导致计算值与实际值存有一定偏差。本文介绍了一种利用数字图像处理技术直接量测VCAmix的方法。该方法使用彩色石料区分粗、细集料,并利用彩色阀值直接分割图像。结果证明该方法准确性好。