浇注式沥青混合料矿料评价法级配优化设计

针对浇注式沥青混合料性能波动范围大和高温性能不足的问题,结合混合料结构组成特点,基于矿料最大密度理论及贝雷理论,初拟10种级配曲线的矿料,通过体积性能、流动性能、嵌挤性能等多个参数的测试评价,提出了浇注式沥青混合料配合比设计过程中矿料评价指标,并制定了优化的级配范围。测试结果表明,所提出矿料级配评价指标及级配范围是合理可行的,级配范围内的浇注式沥青混合料的贯入度及增量波动范围极小,对指导浇注式沥青混合料配合比设计和保障混合料施工质量具有重要作用,但对混合料高温性能的改善非常有限。     

矿料级配对沥青混合料体积参数的影响

对8组AC—13沥青混合料级配进行马歇尔试验,测定其体积参数空隙率W、矿料间隙率VMA、沥青饱和度VFA;利用灰色关联度理论计算3个粒径组和油石比与体积参数的关联度,得出大于2.36 mm部分矿料粒径对混合料体积参数的影响最大,其次是小于0.3 mm粒径和沥青形成的沥青胶浆,0.3～2.36 mm部分对体积参数的影响最小.在混合料设计中,矿料级配对沥青混合料体积参数的影响大于沥青用量,应注重矿料级配特别是粗集料骨架结构的设计.     

建筑废弃混凝土再生集料在沥青混合料中的应用

该文采用室内试验将建筑废弃混凝土再生集料替代部分细集料配制成再生沥青混合料,采用Superpave沥青混合料设计方法成型试件,对再生沥青混合料的矿料间隙率、空隙率和沥青饱和度进行试验,同时对混合料的回弹模量、水稳定性及高温性能进行试验研究。结果显示:随着再生集料用量的增多,矿料间隙率和沥青饱和度呈现出降低的趋势,而沥青混合料的空隙率呈现增大趋势;同时其回弹模量和水稳定性有所衰减,而高温性能得到明显的提高。     

沥青用量对浇注式沥青混凝土路面性能影响的研究

结合成都市二环路桥面铺装出现的早期严重车辙问题,该文针对相同矿料级配下,不同沥青用量对浇注式沥青混凝土路面高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、施工和易性等路用性能的影响开展了研究。通过两种沥青配制的不同掺配比例的改性硬质沥青,调整其不同用量进行沥青混合料配合比设计,并通过沥青混合料性能验证试验,提出了二环路高架路面性能的沥青混凝土优化配合比设计方案。试验结果表明:当矿料采用规范中值级配,改性硬质沥青用量为9.1%,SBS改性沥青与TLA湖沥青的掺配比为7∶3时,浇注式沥青混凝土的高温稳定性能更优,流动性更好,虽然低温抗裂性能有一定的降低,但是对于高温地区路面性能的影响可以不予以考虑。     

沥青胶浆数量对浇注式沥青混合料性能的影响

为研究沥青胶浆数量对浇注式沥青混合料性能的影响,保持粉胶比相同而变动0.075mm筛孔通过率设计合成矿料级配,并采用高粘度聚合物改性沥青进行混合料性能试验和与甲基丙烯酸树脂防水粘结体系的层间粘结性能试验。结果表明:随着沥青胶浆含量的增加,浇注式沥青混合料流动性和低温抗裂性逐渐增强,但高温稳定性和层间粘结性能逐渐降低。     

内蒙古大货运量高速公路ATB-25配合比设计

基于内蒙古某高速公路以货运为主的实际情况,结合规范中关于密级配沥青碎石混合料的马歇尔设计方法的要求,在最低矿料间隙率要求的基础上,给出了ATB25混合料建议空隙率和矿料间隙率的范围,采用当地玄武岩集料,进行了马歇尔击实试验,确定了最佳沥青用量,对相关性能进行了试验,并通过理论分析的办法验证了最佳沥青用量的取值的合理性。     

基于高温稳定性的浇注式沥青矿料级配研究

为了提高浇注式沥青混合料的高温稳定性,采用线性插值法分析了国内外浇注式沥青混合料矿料级配设计范围,通过贝雷法参数CA比的研究,提出了关键筛孔(0.075 mm、2.36 mm、4.75 mm)通过率和CA比的适宜控制范围,以及基于高温稳定性的浇注式沥青混合料设计矿料级配范围,解决了浇注式沥青混合料抗高温变形能力差的问题。     

直投式改性沥青混合料体积指标计算的探讨

通过试验研究了直投式改性沥青混合料的理论最大相对密度和体积指标的计算问题。结果表明,直投式改性剂参与计算后,沥青混合料的理论最大相对密度和空隙率计算结果减小,矿料间隙率和有效沥青饱和度计算结果增大。对掺用直投式改性剂的沥青混合料,在配合比设计及体积指标计算时,直投式改性剂不宜忽略不计。     

矿料间隙率标准研究进展

矿料间隙率作为沥青混合料主要体积指标之一,对沥青混合料合理的体积组成设计及优良的使用性能具有重要影响。通过查阅、汇总和分析大量国内外相关文献,对矿料间隙率的计算方法、影响因素、最小值标准的发展历程及其与沥青膜厚的关系进行了综述。认为基于集料公称最大粒径的现有矿料间隙率最小值标准不太合理,今后应对集料特性、集料级配组成以及沥青膜厚与矿料间隙率的相互关系开展进一步研究,并应结合实体工程路面混合料的性能,建立更加合理的矿料间隙率标准或找到更好的替代方案。     

应力吸收层混合料最小沥青用量确定方法分析

文章分析了应力吸收层混合料的性能要求与级配特点,提出了应力吸收层混合料的设计矿料级配,通过颗粒堆积模型预估了合成集料的矿料间隙率,在已知混合料空隙率的前提下推导了计算混合料沥青用量的公式,据此提出了确定最小沥青用量的确定方法。     

隔离膜厚度在砂砾式应力吸收层沥青混合料设计中的应用

利用新型沥青油膜厚度计算模型,计算了砂砾式应力吸收层沥青混合料的隔离膜厚度.与传统模型计算的结果进行了对比,验证了隔离膜厚度计算模型的合理性.分别研究了矿料间隙率、矿料合成毛体积相对密度、吸收沥青用量对隔离膜厚度计算结果的影响,最后提出了砂砾式应力吸收层沥青混合料隔离膜厚度标准.     

沥青混合料临界矿料间隙率试验分析研究

JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中VMA的大小是根据集料的最大公称粒径和空隙率规定的。理论上讲,规范规定的最小VMA应该是此种混合料的临界VMA。笔者采用动态三轴蠕变试验对表面层AC-13型3种级配沥青混合料进行试验研究,确定AC-13型沥青混合料的临界矿料间隙率值。沥青混合料在相同的沥青用量下,其耐久性与裹覆在集料表面的沥青膜厚度相关,沥青膜厚度越大,其耐久性越强;否则,反之。将确定的临界矿料间隙率值转化为设计空隙率下的矿料间隙率,并通过计算沥青膜厚度验证该矿料间隙率的合理性。     

沥青混合料体积参数影响因素分析

研究了马歇尔试验击实次数、短期老化、成型压实方法、成型温度几种试验条件对密级配沥青混合料体积参数的影响。结果表明:击实次数显著影响密级配沥青混合料的体积参数,随着击实次数的增加,马歇尔试件的空隙率和矿料间隙率减小,试件的沥青饱和度增加;沥青混合料老化后的体积指标变化规律与老化前一致,随着沥青混合料成型温度降低或老化,沥青混合料的矿料间隙率和空隙率增大,沥青饱和度减小,增加了沥青混合料水损坏的可能性。     

运输时间对浇注式沥青混合料性能的影响

利用胶结料的3大指标及浇注式沥青混合料的级配、贯入度、低温弯曲应变等宏观指标对浇注式沥青混合料在长时间运输过程中的性能变化进行了试验研究。从回收胶结料的针入度、软化点及5℃延度以及混合料高低温性能来看,在浇注式沥青混合料的运输过程中存在较为明显的老化现象。从浇注式沥青混凝土的高低温性能及筛分结果来看,当运输时间超过240 min后,浇注式沥青混合料存在离析现象,对高温性能而言,混合料离析优于老化作用;对低温性能而言,在离析和老化的共同作用下,低温抗裂性急剧下降。浇注式沥青混合料的运输时间不宜超过240 min。     

不同短切纤维沥青混合料体积参数研究

通过在沥青混合料中掺入不同种类短切纤维进行马歇尔击实试验,测定混合料的毛体积密度Gm、空隙率VV、矿料间隙率VMA、粗集料矿料间隙率VCAmix以及饱和度VFA等体积参数。研究不同短切纤维对AC-13沥青混合料体积参数的影响,并分析了纤维影响混合料体积参数的机理。结果表明:与无纤维沥青混合料相比,PET纤维沥青混合料体积参数并无明显变化,而掺入PAN纤维、PVA纤维、聚酯纤维及木质素纤维的沥青混合料的体积参数变化显著。     

纤维对浇注式沥青混合料性能的影响

为了研究纤维种类及掺量对桥面铺装浇注式沥青混合料路用性能的影响,首先基于关键指标对混合料的矿料级配进行了设计。然后研究了不同掺量的颗粒木质素纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维对浇注式沥青混合料高低温性能、水稳定性、疲劳性能的影响。再基于加速加载试验对浇注式沥青混合料的长期耐久性能进行了评价,建立了桥面全厚度沥青混合料铺装的耐久性能预测方程。最后分析了纤维增强沥青混合料性能作用机理。结果表明:纤维能够明显改善浇注式沥青混合料的路用性能;不同类别的纤维对沥青混合料性能提升作用各异,玄武岩纤维的改善效果优于木质素纤维和聚酯纤维;纤维对浇注式沥青混合料性能的增强作用随纤维掺量的增加先增大后减小;木质素纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维在最佳掺量4%,6%,8%时,混合料的性能最优;浇注式沥青混合料高温抗永久变形能力相对较差,试验车辙动稳定度不超过500次/mm;在最佳掺量下,木质素纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维可分别提升浇注式沥青高温抗车辙性能的72%,94%,44%;纤维增强浇注式沥青混合料的疲劳寿命随应变水平的增加呈指数函数递减趋势;组合铺装结构(3.5 cmSMA13+下面层3 cmGA10)的车辙深度与加速加载次数呈良好的指数关系,加速加载试验结合数值分析方法能够较为准确地预测铺装结构的耐久性能。     

内蒙古东北部沥青路面AC-16上面层配合比设计与优化

本文从原材料检验、沥青混合料级配、最佳沥青用量设计以及沥青混合料性能检验等方面详细介绍了内蒙古东北部某一级公路项目上面层AC-16沥青混合料的配合比设计与优化过程。考虑到该地区冬季寒冷且时间较长,适当提高了细集料用量以保证空隙与低温抗裂性能,并且根据空隙率、矿料间隙率以及理论最大相对密度的计算公式推导出了初试最小沥青用量用于配合比设计。     

基于体积填充理论的大孔隙基体沥青混合料矿料级配设计研究

针对大孔隙基体沥青混合料的设计需要,提出了基于体积填充理论的矿料级配设计方法。根据逐级插捣试验设计主骨架,实测其空隙率,然后根据主骨架空隙率以及沥青混合料设计空隙率,确定细集料及沥青用量,使细集料体积、矿粉体积、沥青体积及预留空隙体积的总和等于主骨架集料空隙体积。这种方法不但能够针对不同功能需要调整设计空隙率,而且能够考虑不同地区、不同工程的矿料性质的差异性,为类似混合料的设计提供了良好的借鉴。     

再生沥青混合料配合比设计影响因素试验研究

从研究再生沥青混合料性能差异出发,采用3因素3水平正交试验,重点考察了再生沥青混合料中沥青针入度、沥青含量和矿料细度模数3个因素对再生沥青混合料配合比设计中各体积参数的影响效果,得出配合比设计质量控制的科学办法.通过定性的直观分析和定量的方差分析,得出各因素对体积参数影响效果的排序为:矿料细度模数>沥青含量>沥青针入度...     

半柔性路面材料级配设计与性能研究

以体积法设计母体沥青混合料矿料级配,结合马歇尔、谢伦堡析漏和肯塔堡飞散试验确定混合料沥青用量。通过室内试验(车辙试验、浸水马歇尔试验)以及实验段现场性能检测(抗滑性能试验、渗水性能试验)评价其综合路用性能。结果表明,半柔性路面材料具有优良的高温稳定性、水稳定性和抗渗水性,但其抗滑性能稍显不足。