级配碎石基于CBR的关键筛孔合理范围确定

通过级配碎石CBR试验研究,分析了不同筛孔及其通过率对级配碎石CBR值的影响。级配碎石的CBR值随4.75mm和0.6mm筛孔通过率的增加呈上凸抛物线趋势变化,随2.36mm筛孔通过率的增加呈平卧的“S”形状变化,随0.075mm筛孔通过率的增加近似呈抛物线趋势变化。结果表明,对于最大粒径为31.5mm、n值为0.5的级配碎石而言,4.75mm、2.36mm、0.6mm、0.075mm筛孔均应视为关键筛孔进行控制;以CBR值不小于180%为控制指标,推荐关键筛孔4.75mm、2.36mm、0.6mm和0.075mm基于CBR值的通过率合理变化范围分别为37.0%~45.5%、不小于25.5%、13.5%~18.0%和3.5%~8.0%。     

水泥稳定碎石强嵌挤型骨架密实级配研究

为了提高水泥稳定碎石路用性能,分析了水泥稳定碎石组成结构对性能影响规律,提出级配设计原则和强嵌挤骨架密实级配,并通过室内试验验证了其路用性能。结果表明:强嵌挤骨架密实级配中9.5mm以上集料、4.75mm以下集料和0.075mm以下集料用量多,4.75～9.5mm集料用量少;强嵌挤骨架密实级配矿料的CBR值比规范骨架密实级配矿料提高了8%～14%;与规范骨架密实级配水泥稳定碎石相比,强嵌挤骨架密实级配水泥稳定碎石28天抗压强度、极限强度和劈裂强度分别提高了6%～12%、8%～20%、8%～15%。     

级配碎石柔性基层沥青路面试验路研究

通过试验路观测的方法,对级配碎石柔性基层沥青路面进行了研究,分析了级配碎石柔性基层的路用性能和性能主要影响因素,给出了级配碎石基层结构设计、合理层厚、最佳级配以及原材料控制等关键影响因素的相关建议。研究结果表明级配碎石柔性基层能有效减缓半刚性基层沥青路面的常见病害,且其强度满足使用要求;当其用于旧路加铺时可直接摊铺而不必采用倒装结构,但应控制其最小厚度不小于15cm、最大粒径和4.75mm、0.075mm通过率在建议范围内;还应控制石料压碎值、针片状含量和塑性指数满足要求,且碎石宜由4档以上矿料掺配而成。     

超薄磨耗层矿料级配试验研究

针对超薄磨耗层SMA-10矿料级配,在现行技术规范提供的级配范围基础上,以2.36 mm作为关键控制筛孔,设计了13种SMA-10级配;采用旋转压实法成型混合料试件,测试并计算混合料的体积指标,对比分析关键体积指标与2.36～4.75 mm集料含量之间的关系,并对满足级配设计要求的沥青混合料进行路用性能评价.研究结果表明,当2.36～4.75 mm集料含量为0～8%或20%～28%时,所获得SMA-10混合料的体积指标更容易满足设计要求;其中,2.36～4.75 mm集料含量控制在0～8%时的矿料级配,更适合用于超薄磨耗层路面.     

沥青混合料施工过程级配控制措施

针对混合料级配控制迄今没有可遵循的准则,研究了混合料级配控制方法。研究指出一种混合料应控制其公称最大粒径对应的筛孔,以及小于它,从2.36 mm起按2倍递增的各筛孔,即下面层用5种,上、中面层用4种合格集料。提出了集料规格选用规则;利用合格集料筛分资料设计了8种常用混合料,将设计级配同要求值比较,检验了混合料级配控制方法。使用合格集料并利用级配控制技术使设计混合料级配与要求值一致,能够大幅度减少路面离析,减少维修费用,延长路面使用寿命。     

沥青混合料级配控制方法

针对混合料级配控制迄今没有可遵循的准则,研究了混合料级配控制方法.研究指出一种混合料应控制其公称最大粒径对应的筛孔,以及小于它,从2.36 mm起按2倍递增的各筛孔,即下面层用5种,上、中面层用4种合格集料.提出了集料规格选用规则;利用合格集料筛分资料设计了8种常用混合料,将设计级配同要求值比较,检验了混合料级配控制方法.使用合格集料并利用级配控制技术使设计混合料级配与要求一致,就能够大幅度减少路面离析,减少维修费用,延长路面寿命.     

基于CBR强度的改性级配碎石级配设计研究

低剂量水泥改性级配碎石是一种优质的路面基层材料,在工程应用中对低剂量水泥改性级配碎石并没有相应的级配范围与合适的级配设计方法。通过SAC级配计算方法,根据关键筛孔设计得到不同的级配,针对这些级配组成的混合料进行CBR试验,探讨关键筛孔对强度的影响规律。在满足强度要求的条件下,以级配范围最大为原则,确定改性级配碎石的级配范围,并分析该上下限的合理性。另外,提出了适用于施工的改性级配碎石配合比设计方法。     

基于灰熵法的SMA-5混合料级配组成范围研究

为确定SMA-5混合料级配组成范围及关键控制筛孔,分别以2.36mm、1.18mm为粗细集料分界筛孔,采用粗集料断级配的矿料设计和贝雷法进行级配研究,结合沥青混合料体积特性与路用性能分析,借助灰关联熵法推荐出级配范围及关键控制筛孔。结果表明:2.36mm、1.18mm和0.3mm为SMA-5混合料矿料级配的关键筛孔,而9.5mm、4.75mm、0.6 mm、0.15 mm、0.075 mm为非关键筛孔;确定出SMA-5矿料各筛孔通过率范围0~9.5mm:100%;4.75 mm:98%~92%;2.36 mm:38%~28%;1.18 mm:34%~21%;0.6 mm:29%~18%;0.3mm:25%~15%;0.15mm:21%~13%;0.075mm:16%~12%。     

水泥稳定碎石集料级配变异对无侧限抗压强度的影响

针对规范中没有对水泥稳定碎石集料级配中各筛孔变异性做出明确的要求,笔者基于无侧限强度的可靠保证率下的置信区间,提出关键筛孔的变异范围,以改善水泥稳定碎石的路用性能.     

级配碎石强嵌挤骨架密实级配

为了提高级配碎石力学性能,采用逐级填充方法以空隙率最小为原则优化得到粗集料级配,通过变化粗细集料比例、细集料级配以研究级配碎石物理力学特性,初步提出具有优良物理力学特性的级配。在此基础上,进一步深入研究筛孔通过率对级配碎石力学性能的影响规律,以力学性能最优为原则,提出强嵌挤骨架密实级配,并通过颗粒流模拟技术予以验证。结果表明,与已有文献中骨架密实级配碎石相比,本文提出的骨架密实型级配力学性能最优,CBR达500%～550%,围压100、300、500 kPa和700 kPa时的剪切强度分别为0.28、0.78、1.78 MPa和2.45 MPa,实现了强嵌挤的目的。     

贝雷法在SMA-16型集料级配设计中的应用

以贝雷法级配设计理论为基础,将0.075mm筛孔作为最小控制筛孔,提出了适合SMA-16型级配的检验指标范围和理论依据,并对调整前后的SMA-16型级配沥青混合料的路用性能进行了试验验证。研究表明:将0.075mm筛孔作为最小控制筛孔,以FAP检验0.075mm筛孔的通过率,提出了满足CA比和FA比检验的合理指标范围,完善了贝雷法对设计级配关键筛孔通过率的检验,为SMA的设计和检验提供了理论依据。     

超薄磨耗层SMA-10矿料级配比较试验研究

针对超薄磨耗层SMA-10矿料级配,在现行技术规范提供的级配范围基础上,以2.36 mm作为关键控制筛孔.设计了13种SMA-10级配;采用旋转压实法成型混合料试件,测试并计算混合料的体积指标,对比分析关键体积指标与2.36～4.75 mm集料含量之间的关系.研究结果表明,当2.36～4.75 mm集料含量为0～8%或20%～28%时.所获得SMA-10混合料的体积指标更容易满足超薄磨耗层的技术要求.     

细粒式SMA-5级配组成设计研究

针对目前规范中缺少细粒式SMA-5的级配设计,分别以2.36 mm和1.18 mm作为粗细集料分界筛孔,分析了SMA-5的体积指标参数特性;通过体积指标特性分析和路用性能试验,确定了SMA-5级配的粗细集料控制筛孔及通过率;结果证明马歇尔稳定度与流值不适合作为SMA配合比设计的关键控制指标,矿料间隙率VMA及VCAmix受级配变化的影响大于受沥青用量的影响,VCADRC值随着级配的增粗略微增大,试验用混合料级配对压实功的变化不敏感,采用双面击实75次的击实标准可行,推荐以2.36 mm作为SMA-5粗细集料的分界筛孔,通过率宜控制在28%~40%范围之内。     

花岗岩大粒径级配碎石力学性能研究

花岗岩大粒径级配碎石力学性能优于常规级配碎石,在实际工程中得到应用,但中国规范没有规定大粒径级配碎石的级配范围,工程中采用的级配多为经验级配,存在部分路面性能不稳定的缺点。因此,该文采用泰波法与i法相结合,设计其级配组成,采用重型击实成型方法,由无侧限抗压强度试验、CBR试验、回弹模量试验,探索最大公称粒径为53 mm的花岗岩级配碎石的力学性能。试验结果表明:基于泰波法与i法相结合的级配设计方法要优于单独的泰波法设计方法,初拟级配中n=0.55、i=0.70对应级配的力学性能最佳;8组初拟级配对应力学性能无论最大值或最小值都远远大于规范对普通级配碎石的要求,体现了花岗岩大粒径级配碎石良好的力学性能和应用前景;提升干密度与增大击实功可有效改善花岗岩大粒径级配碎石的力学性能。     

级配碎石回弹变形特性

级配碎石具有非线性的应力-应变特性,回弹模量是有效描述这一特性的参数,通过室内动三轴试验能够得到较好的模拟级配碎石回弹模量的模型。分析了影响级配碎石回弹变形特性的各种因素,并进行了试验验证。通过数据拟合发现,Uzan模型能更好地反映级配碎石的非线性回弹变形特性,且模型中的回归参数与级配中小于0.075mm筛孔的质量分数有一定的关联性。并针对影响级配碎石回弹模量的两个重要参数：级配中小于0.075mm筛孔的质量分数和含水质量分数,提出相应的取值范围建议。     

崇启通道(上海段)水泥稳定碎石基层级配控制技术研究

针对崇启通道(上海段)工程建设需要,从关键筛孔通过率、粉料含量(0.075 mm通过率)、原材料规格要求三方面,研究水泥稳定碎石基层材料的级配控制技术,避免或减少水泥稳定碎石基层的开裂。该研究成果在崇启通道APT试验段得到了初步验证。     

风化碎石粒料材料的CBR试验研究

通过对两种风化石粒料进行的CBR试验研究,分析了粒料的级配密实度、粒径小于0．075mm含量、粒径大于4.75mm的粗集粒含量和最大粒径与CBR值的关系,结果表明风化碎石粒料的CBR值与它的级配、密实度、小于0．075mm集料含量、大于4．75mm的集料含量和最大粒径有很大的相关性。     

海南岛AC-13型沥青混合料矿料级配区域优化研究

结合海南岛典型的热带季风海洋性气候,以AC-13型沥青混合料的矿料级配主要控制筛孔9.5 mm、4.75 mm、2.36 mm、0.075 mm和油石比组成5个因数,《沥青路面施工技术规范》(JTJ F40-2004)中AC-13型沥青混合料的矿料级配范围对应筛孔取上限、上中值、中值、下中值和下限等5个通过率作为5个水平,采用正交试验方法对AC-13型沥青混合料的矿料级配区域进行优化设计。     

多孔沥青混合料级配与骨架强度关系

通过骨架贯入试验，对多孔沥青混合料(PAC)骨架强度与不同筛孔通过率之间的关系进行了研究。并得出如下结论：(1)2.36～4.75 mm粒径大小的石料会为PAC-13混合料提供一部分骨架强度，因此混合料2.36mm通过率越高，混合料骨架强度越小；(2)4.75 mm通过率对PAC-13混合料骨架强度影响不大；(3)对多孔沥青混合料骨架强度具有最大影响的筛孔是9.5 mm筛孔，多孔沥青混合料骨架强度会随9.5 mm通过率的增长呈现出先增加后减小的趋势。骨架强度与高温稳定性具有较好的相关性，因此可以根据上述试验结果，对PAC-13设计级配范围进行改进。     

骨架密实型水泥稳定碎石级配算法研究

水泥稳定碎石基层材料的路用性能受矿料级配变化影响显著。针对基于最大密实度曲线理论衍生出的级配算法所要求的筛孔尺寸与中国所用筛孔的尺寸划分标准不相符及基于粒子干涉理论提出的逐级填充试验设计方法离散性大的现状,并结合骨架密实型水泥稳定碎石的颗粒组成及结构特点,提出了筛控级配算法和分形级配算法,把19、4.75和0.075mm筛孔作为筛控级配算法的关键筛孔,并推导出这两种算法的计算公式。采用正交试验设计进行设计级配方案优化,最后通过大量的力学性能试验验证了两种级配算法的适用性。