基于Ⅰ法的沥青砂浆组成设计方法

随着交通的不断发展,沥青路面早期破坏显现日趋严重,提升沥青混合料性能刻不容缓。沥青混合料可以分为沥青砂浆和粗集料两部分,其中沥青砂浆主要起填充、粘结作用,为了提高沥青混合料的性能,有效防止沥青路面的早期破坏,通过动态剪切流变试验、旋转粘度试验、低温弯曲试验、车辙试验和冻融试验,对沥青砂浆进行配合比设计。结果表明:当粉胶比为1.4,用I法确定细集料级配I值取0.65,沥青胶浆与细集料质量比为3∶2时,得到的沥青砂浆抗车辙性能最优,水稳定性最好。     

集料粉尘对环氧沥青混合料强度及疲劳性能影响研究

为评价集料所含粉尘对环氧沥青混合料强度及疲劳性能的影响,选取辉绿岩、玄武岩、花岗岩3种集料所含粉尘,与两种矿粉对比,测试矿粉和粉尘的粒度及微观形貌;试验评价不同填料对环氧沥青胶浆拉伸强度的影响,以及填料对环氧沥青混合料强度及疲劳性能的影响;并利用SEM观察刻蚀前后环氧沥青胶浆断面的微观形貌,分析其影响机理。不同填料试验结果表明,3种粉尘粒径较小、颗粒形状不规则;填料岩性对环氧沥青胶浆拉伸强度影响不显著;粉料胶浆比矿粉胶浆拉伸强度平均提高20%;较细粉料比矿粉填料的环氧沥青混合料马歇尔稳定度平均提高约70%;更小粒径的粉料能增强环氧沥青胶浆拉伸强度,并显著提高环氧沥青混合料强度和疲劳性能。     

几种矿粉指标对沥青胶浆的影响分析

通过对矿粉的几种不同指标以及矿粉组成的沥青胶浆路用性能的研究,得出不同矿粉以及矿粉的不同指标对它组成的沥青胶浆路用性能的影响关系。通过研究表明,颗粒细、平均粒径小、矿物组成中粘土类物质含量少以及比表面积较大的矿粉组成的胶浆具有良好的路用性能,矿粉的差异显著影响着沥青胶浆的宏观路用性能。这对于研究和改善沥青胶浆乃至混合料的路用性能具有一定的指导作用。     

高灰分岩沥青改性沥青混合料路用性能及其作用机理研究

为研究高灰分岩沥青(BRA)改性沥青混合料的路用性能,考虑到BRA中灰分对矿粉的替代作用,在粉胶比1. 2的条件下,制备了不同BRA替换比例的AC-25型沥青混合料进行路用性能试验。结果表明,随BRA替换比例的增大,混合料的高温性能、水稳性能显著提高,低温抗裂性能提升幅度较小,BRA的最佳替换比例为75%。采用扫描电镜(SEM)和荧光显微镜分析BRA改性机理。结果表明,BRA对沥青胶浆的界面起到修饰作用,改善沥青胶浆的热储存稳定性,增加沥青胶浆与集料之间的粘附性。     

灰熵法分析矿粉指标对沥青胶浆低温性能影响

由矿粉和沥青组成的沥青胶浆是沥青混合料重要组成部分,沥青混合料的路用性能在很大程度上受矿粉各技术参数的影响。文章采用灰熵法对相关试验结果进行分析,研究了矿粉各技术参数对沥青胶浆低温性能的影响程度。结果表明,矿粉密度、CaC03含量、矿粉细度对沥青胶浆的低温性能影响显著,亚甲蓝值次之,亲水系数影响最小。研究结果对改善沥青胶浆低温性能乃至为耐低温抗裂沥青混合料配合比设计具有指导作用。     

HMA微观组成结构对高温抗剪性能的影响

探讨了沥青混合料微观组成结构参数及其对高温抗剪切性能的影响。微观组成结构指标有集料颗粒主轴就位方向统计值,基于Delaunay三角剖分状态的集料与胶浆的比例以及沥青混合料抗剪参数:内摩擦角和粘聚力。结果表明沥青混合料高温抗剪切性能的提高不应该单纯依赖提高其骨架的嵌挤作用,而更要关注微观组成结构指标的平衡。     

抗剥落剂对沥青及花岗岩集料沥青混合料性能的影响

为研究酸性集料花岗岩作为沥青混合料用集料的应用潜力,制备添加抗剥落剂的沥青胶浆和基于花岗岩集料的沥青混合料。基于表面能理论和红外光谱试验（FTIR）,分析沥青与酸性集料的黏附机理,探究沥青与抗剥落剂的化学组成。采用车辙因子、疲劳因子、残留稳定度、劈裂强度比等评价指标,研究抗剥落剂对沥青及混合料路用性能的影响。结果表明：抗剥落剂能改善沥青的高温稳定性和中温抗疲劳性,提高沥青混合料的水稳定性,且抗剥落剂与沥青是物理共存反应;接触角试验的结果定量反映不同集料与沥青的黏附性差异;细集料类型对沥青混合料的水稳定性影响极大,选择石灰岩作为细集料有利于提高花岗岩沥青混合料的水稳定性。     

几种矿粉指标与沥青胶浆的关联分析

由矿粉和沥青组成的沥青胶浆是沥青混合料最重要的一种组成部分。虽然矿粉的用量在沥青混合料中所占的比重并不大,但在工程实践中经常会因为矿粉种类的改变而导致沥青混合料的路用性能产生很大的变化。本文采用灰色关联分析的方法,针对沥青胶浆的高、低温宏观性能与矿粉几种不同指标的关联度进行分析,得出这几种不同指标对沥青胶浆影响程度的大小关系。在评价沥青胶浆宏观路用性能时,用车辙因子表征胶浆的高温性能,粘度来表征低温性能。从而得出:在矿粉的这几种不同指标中,平均粒径对沥青胶浆的路用性能影响最大,密度其次,随后是0 02mm以下的颗粒含量和矿物组成,影响程度最小的是比表面积。这对于研究和改善沥青胶浆乃至沥青混合料的路用性能具有重要的指导作用。     

具有耐久使用性能的沥青混合料设计方法

为了实现沥青混合料路面的长期使用性能,提高其抗裂性能、抗车辙性能和水稳定性能,通过振实试验确定了粗集料的级配,并通过理论计算对试验结果进行了验证;同时采用正交试验方法确定了沥青砂浆的最佳配合比,并应用方差分析法确定了因子对试验指标作用的显著程度;最后通过体积法确定了粗集料与沥青砂浆的合理配合比.苏州段试验路的长期观测数据表明,该设计法确定的沥青混合料具有优良的长期使用性能.     

基于高温性能的沥青胶浆中消石灰掺量确定方法

沥青胶浆中消石灰掺量显著影响沥青混合料路用性能。该研究利用不同掺量的消石灰替换矿粉后配制沥青胶浆,进行软化点、动态剪切流变试验及粘度试验,研究消石灰对沥青胶浆高温性能,抗老化性能和施工和易性的影响,进而确定生产过程中消石灰掺配比例。结果表明,消石灰替换矿粉后,沥青胶浆高温性能有明显改善,但过量的消石灰会影响沥青混合料综合路用性能,故建议消石灰掺量不超过30%。     

细集料组成及级配对沥青砂浆小梁弯曲试验的影响

沥青砂浆是由沥青和细集料共同组成的复合材料,其工程性质相当复杂.沥青砂浆中细集料的组成和级配对沥青混合料的低温性能有着重要影响.笔者通过对不同细集料组成及级配的沥青砂浆小梁进行弯曲试验分析,研究沥青砂浆的低温性能,并采用灰熵法分析了各档集料和沥青含量对低温性能影响的主次关系.     

基于灰熵法分析研究矿粉指标对沥青胶浆高温性能的影响

由矿粉和沥青组成的沥青胶浆是沥青混合料的重要组成部分,在工程实践中经常会因为矿粉的改变而导致沥青混合料的路用性能产生很大的变化.该文基于灰熵法,分析了矿粉的几种指标对沥青胶浆高温性能的影响程度,分析结果表明:矿粉密度、细度、CaCO3含量影响显著,亚甲蓝值次之,亲水系数影响较小,这对于研究和改善沥青胶浆高温性能乃至为有耐高温要求的沥青混凝土设计具有重要的指导作用.     

沥青砂浆力学性能的粒径效应试验研究

为了进一步理解沥青混合料细观结构,从胶浆理论出发,通过传统力学试验研究集料尺寸对沥青砂浆力学性能的影响,并根据细观模型计算结果对粒径效应影响规律和成因进行分析。结果表明:沥青砂浆的黏性较强而强度较低,在试验过程中很难出现明显的破坏现象,仅最大公称粒径为2.36 mm的砂浆试件能发生单轴压缩破坏,在1.18 mm以下粒径的砂浆试件已无明显劈裂破坏,而在直接拉伸试验中粒径小于0.6 mm的试件均未被拉断;集料尺寸对沥青砂浆的抗压和抗拉性能的影响显著,随着最大公称粒径的减小,沥青砂浆的力学性能减弱,而当粒径小于0.15 mm时沥青砂浆的强度已与沥青胶浆较为接近;从细观力学计算可知,沥青砂浆中粒径最大的那部分集料对其整体回弹模量起主要作用,且进一步验证了集料尺寸对其力学性能有显著影响。     

沥青胶浆流变性能及与矿粉指标关联性研究

沥青胶浆的流变品质对沥青混合料性能有重要影响,而矿粉是沥青胶浆的重要组成部分。文中通过试验研究,发现不同矿粉对沥青胶浆高低温及疲劳性能的影响存在差异,并且高粘沥青胶浆的流变性能强于基质沥青胶浆,表现出改性沥青的优越性;基于灰色关联分析,研究了矿粉的不同物理化学指标与沥青胶浆高低温及疲劳性能之间的关联性,得到矿粉对沥青胶浆性能影响的关键指标为密度、亲水系数、P_(20)、D_(10)、比表面积及细度模数。     

沥青胶浆对沥青混合料粘弹性的影响

为了研究沥青胶浆对沥青混合料粘弹性的影响,采用简单性能试验(SPT)对矿粉、添加剂和沥青三者组成的沥青胶浆进行研究,分析了粉胶比、纤维和水泥用量变化对沥青混合料粘弹性的影响。结果表明,粉胶比、纤维和水泥对沥青混合料粘弹性的影响程度不同,但沥青胶浆中添加适量的纤维、水泥后均可以提高混合料的抗高温变形性能。随着加入纤维量的增加,沥青混合料动态模量减小,而粘性增大;在胶浆中加入水泥对提高混合料粘弹性的效果不明显。另外,混合料动态模量随粉胶比的减少,先增大后减小,相位角逐渐增大。因此,在混合料设计时应注意对胶浆构成的比例,以达到改善沥青混合料粘弹性的目的。     

矿粉用量及其筛析法

矿粉在矿质混合料中的比例对于沥青混合料的技术性质有着重要影响，本文采用我国公路规范规定的细集料筛分法与美国材料试验协会制订的细集料水筛法进行试验比较。并按裹复理论对两种不同试验结果分别计算其沥青用量；最后得出对细集料采用水筛法将有利于消除假象，为沥青混合料组成设计提供可靠的依据。     

基于虚拟劈裂试验研究影响沥青混合料低温抗裂性能的因素

使用X-ray CT扫描粗集料,在PFC3D中重建颗粒,按照集料级配设计随机生成各档集料,构建沥青砂浆相并结合空隙相的实际分布,在重力作用和伺服机制控制下生成沥青混合料虚拟试件,随后设置合适的接触模型以及微观参数,进行虚拟劈裂试验,对影响混合料低温性能的因素进行分析。结果表明：本研究使用虚拟劈裂试验研究沥青混合料的低温抗裂性能是可行的；增大沥青砂浆间以及集料与沥青砂浆间的粘结强度可以提升沥青混合料的低温抗裂性能；增大集料体积分数、空隙率会减弱沥青混合料的低温抗裂性能；集料摩擦系数与沥青混合料的低温抗裂性能无明显相关性。     

发泡沥青及再生混合料老化特性研究

随着我国公路事业由新建公路向公路养护转变,发泡沥青及其再生混合料关注度随之上升。本文基于TFOT及PAV老化试验,对不同粉胶比发泡沥青胶浆老化前后三大指标、集料粘结强度以及老化前后混合料冻融劈裂强度指标开展了研究。结果表明老化导致发泡沥青针入度下降、软化点上升、延度下降;矿粉使发泡沥青脆性增大,导致沥青胶浆-集料抗拉强度降低,发泡沥青再生混合料劈裂指标劣化;矿粉通过吸收轻质组分,可减缓沥青老化速度,随粉胶比增大,不同老化阶段的沥青及沥青混合料指标劣化幅度均有所降低。     

基于灰熵关联的沥青胶浆高低温性能研究

为探究矿粉物理指标对沥青胶浆的流变性能的影响规律，基于灰熵关联法，采用动态剪切流变仪(DSR)和低温弯曲梁流变仪(BBR)分别对4种矿粉组成的沥青胶浆进行了高低温流变试验，探讨了沥青胶浆高低温流变特性参数和矿粉指标的关联程度。研究结果推断：4种矿粉中，在64℃高温及-12℃低温下推荐BAM、DAM与LAM的合理粉胶比为1.2,GAM合理粉胶比为0.8;矿粉指标中其密度及亚甲蓝系数对沥青胶浆高低温性能的影响度较大；此研究分析成果为沥青混合料中矿粉的指标控制提供了理论数据支持。     

纤维沥青胶浆的性能研究

针对纤维、纤维种类及纤维与矿粉的交互作用对纤维沥青胶浆性能的复杂影响,采用动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR)对纤维、矿粉和沥青三者组成的纤维沥青胶浆的高、低温性能进行研究,分析粉胶比和纤维用量变化对纤维沥青胶浆性能的影响.结果表明,提高粉胶比、增加纤维用量使沥青胶浆的高温性能改善,但会使低温性能有所降低;不同种类的纤维对纤维沥青胶浆的高‘、低温性能的影响不同;矿粉和纤维两种材料具有不同的作用机理,采用纤维取代部分矿粉或选取合适的纤维可取得沥青混合料高、低温性能均改善的效果,是解决沥青混合料高、低温性能难以兼顾的有效途径;综合考虑高低温性能,提出沥青混合料中合理地粉胶比,为沥青混合料设计提供理论依据.