冷再生中粒式混合料目标级配范围研究

为了使冷再生混合料的性能得到提高,从影响冷再生混合料的关键因素—级配入手,基于国内外冷再生级配范围的研究和工程应用,通过N法、K法和I法等方法设计级配,经过贝雷法级配检验,得出冷再生中粒式混合料目标级配范围,并通过混合料性能试验,得出按所推荐的级配范围设计的冷再生混合料性能较优。     

冷再生中粒式混合料目标级配范围研究

为了使冷再生混合料的性能得到提高,从影响冷再生混合料的关键因素一级配人手,基于国内外冷再生级配范围的研究和工程应用,通过N法、K法和I法等方法设计级配,经过贝雷法级配检验,得出冷再生中粒式混合料目标级配范围,并通过混合料性能试验,得出按所推荐的级配范围设计的冷再生混合料性能较优。     

低水泥剂量稳定级配碎石基层沥青路面结构分析

目的通过室内试验得到低水泥剂量稳定级配碎石的路用性能指标,得到不同交通等级下的最低水泥掺量,同时分析低水泥剂量稳定级配碎石的力学响应及裂缝扩展规律,为路面设计提供参考。方法基于《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》,选用骨架密实型级配,以最佳含水量制作试件,得到其路用性能指标。同时采用ABAQUS有限元软件对路面结构进行验算,并基于断裂力学基本理论分析其裂缝传递规律。结果通过室内试验得到低水泥剂量稳定级配碎石的7d无侧限抗压强度值、90d回弹模量值和90d劈裂强度指标,并通过分析得到不同交通等级所对应的最低水泥掺量;由裂缝分析得到水泥稳定级配碎石的应力强度因子随着水泥掺量的增加而增大。结论通过室内试验以及有限元建模分析,得到低水泥剂量稳定级配碎石材料满足轻、中交通等级的要求;同时,能有效防止反射裂缝的传递。     

基于均匀试验的沥青混合料级配优化研究

均匀试验是目前用于材料配方设计最流行方法之一。该研究将均匀试验用于沥青混合料级配设计，将均匀试验与体积设计相结合得到的级配可以实现级配骨架密实。通过5种不同级配沥青混合料技术性能对比研究，结果表明：采用均匀试验设计的级配其高温稳定性、抗水害性以及低温抗裂性均要优于Superpave级配，通过禁区下方的级配高温稳定性较好。     

用分形几何理论评价旧路面沥青混合料级配变异性

为控制沥青混合料生产过程中级配变异过大,防止铺筑后的路面产生由混合料级配变异引起的病害,利用分形几何理论对级配的变异性进行研究,给出了控制级配变异性的技术参数。用分形几何理论推导出混合料级配的分形表达式,得到分形理论下描述级配变异性的方法;钻取有车辙病害的路面芯样,通过室内试验得到路面的实际级配数据,计算出相应的级配变异性大小,分析分形几何理论下的级配变异性情况。结果表明:分形几何理论能够很好地从另一个角度去描述沥青混合料的级配变异性,可以用具体的数值来体现实际道路的级配与生产配合比之间的变异情况,为沥青混合料级配提供新的技术参数,有效防止在沥青混合料生产施工过程中级配变异偏大,确保沥青混合料的级配符合工程要求。     

细集料级配对沥青砂浆影响的单轴压缩蠕变试验研究

文中首先进行沥青砂浆配合比的设计,得到了6种基准级配和6种对比级配；再通过对这6种基准级配和6种对比级配进行单轴压缩蠕变试验,分析了不同细集料组成和不同级配对沥青砂浆高温性能的影响.     

主骨料空隙填充法在级配碎石设计中的应用研究

为解决级配碎石配合比设计中控制性指标不足的问题,达到提高级配碎石力学性能的目的,在传统的级配碎石配合比设计方法基础上,引入主骨料空隙填充法(CAVF)理念,增加体积参数作为确定最佳级配的控制性指标。通过试验论证了CAVF法在级配碎石配合比设计中应用的可行性,试验得到的体积指标可以量化表征级配碎石材料的结构形式,并且保证了结构的力学性能,使得级配碎石最佳级配的选定更加科学、合理。     

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。     

混合料配合比矿料组成设计的正规方程法改进

为解决正规方程法进行混合料配合比组成设计时出现负数解及混合料级配超出理论界限范围的问题,采用迭代算法,先按普通正规方程法计算矿料组成比例系数,将得到的混合料级配作为目标级配初始值,当矿料组成比例系数为负数时则取消对应的矿料,将超出理论级配范围上限(或下限)的目标级配值强制调整为相应的界限值,根据修正后的目标级配再利用普通正规方程法计算新的矿料组成比例系数,将得到的新混合料级配作为新的目标级配,通过迭代计算最终得出完全满足理论设计级配范围要求的解,其结果与采用二次规划法的计算结果完全相同。改进后的正规方程法算法简单明了、应用方便,计算结果收敛、稳定,具有良好的工程实用性。     

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。     

基于抗开裂性能的水泥稳定碎石配比设计及路用性能研究

水泥稳定碎石基层强度高,变形量较小,在中国高等级道路中得到广泛运用,但其在温度、湿度和荷载等因素不断变化的情况下容易产生裂缝.文中依据《公路沥青路面设计规范》对悬浮密实和骨架密实级配的要求,选取其上限、中值和下限3种级配,采用级配分维数对6种级配进行评价分析,并通过室内试验验证6种级配的路用性能;通过对6种级配路用性能的分析及路用性能与级配走向和级配分维数的关系,提出了抗开裂性能较好的水泥稳定碎石配合比设计.     

级配组成对沥青混合料高温稳定性能的影响分析

通过对普通密级配沥青混凝土(AC型)与美国Superpave型沥青混合料的级配曲线分析,认为AC型沥青混凝土中2.36mm以下细集料用量偏高,会对其高温稳定性产生不利影响。采用马歇尔试验、车辙试验对两种级配沥青混合料的高温稳定性能进行比较后,对AC型级配范围提出修正建议:级配曲线应通过控制点要求的区间,并低于0.3mm与2.36mm集料级配限制区。试验结果表明,调整AC型级配范围后的沥青混合料,高温稳定性能得到提高。     

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。     

路面雷达在沥青混凝土路面离析检测中的应用研究

对沥青混凝土路面级配离析的路面雷达检测技术进行了研究,通过试验得到了沥青混合料介电常数与密度、空隙率、沥青含量的相关关系以及密度与构造深度的相关关系;通过对芯样介电常数与级配、密度、空隙率之间关系的分析研究,得出了路面雷达检测判定沥青混合料级配离析的标准。     

压实方式对水泥稳定碎石级配的影响研究

本文通过类SMA骨架原理及筛分试验方法,得到通过重型击实、振动压实、现场碾压后混合料的矿料间隙率参数及关键筛孔通过率,得到三种压实方式对水泥稳定级配碎石混合料级配的衰变影响规律:重型击实振动压实碾压成型。室内振动压实得到物理指标指导现场施工也更为合理。     

级配离析对桥面上面层SMA-13的影响与评价研究

为探究级配离析对桥面上面层沥青混合料的影响,室内设计SMA-13的标准级配和4种离析级配,对不同的级配成型马歇尔试件,进行力学试验和车辙试验,测定其各项指标,并利用分形理论研究级配离析。研究结果表明:级配离析对沥青路面的空隙率和沥青饱和度影响很大,仅是轻度离析就超过了设计要求的上下限;SMA-13级配离析后抗水损害能力有所增强,但动稳定度下降很快;该文以修正的级配分维数D作为评价级配离析的指标,通过拟合级配分维数与空隙率的关系得到SMA-13的无离析D值范围为1.990~2.092。     

广东省断级配与GAC沥青混合料适用性分析

为分析断级配与GAC两种混合料类型的适用性,进行断级配与GAC级配特点分析,并以级配范围差异较大的断级配与GAC型AC-25、AC-20作为对比级配规格,分别进行花岗岩、石灰岩及辉绿岩机制砂对沥青混合料体积指标与路用性能指标影响对比。通过对比分析得到:断级配混合料级配范围较窄、粗骨料较多,对原材料规格变异性、细集料变化敏感性、混合料施工的抗离析能力及拌和站计量的稳定性要求较高,配合比设计应适当增加细集料用量;断级配混合料填料用量及油石比较高,一定程度上增加了施工成本;两种混合料类型混合料均具有良好高温性能及抗水损害性能,且可认为两种混合料类型路用性能相当。     

级配碎石无侧限抗压回弹模量影响因素分析

级配碎石具有不传递拉应力、拉应变的特性,能有效阻止半刚性底基层的反射裂缝,是一种性能优良的基层材料。该文通过室内试验得到了不同影响因素下级配碎石的模量值,并利用灰关联理论对级配碎石模量的各个影响因素进行了敏感性分析。结果表明:对级配碎石无侧限抗压回弹模量影响最大的因素是压实度,其次为细集料级配,含水量影响最小。此外,还首次提出了矿料级配的量化表征方法。     

设置级配碎石功能层的沥青路面有限元模拟

级配碎石功能层指在半刚性基层与沥青面层之间铺筑10~15 cm厚的级配碎石,形成的倒装结构。级配碎石具有典型的非线性力学特性。利用有限元法,建立级配碎石功能层的沥青路面三维有限元模型,通过数值计算,得到沥青面层层底最大拉应力、沥青面层内剪应力以及半刚性基层底部最大拉应力。计算结果表明:级配碎石功能层厚度设计为10~15 cm,回弹模量设置超过300 MPa比较合理。     

高速铁路路基基床级配碎石导热性能试验研究

高铁路基基床级配碎石层导热性能,对下部埋入式连续桩板结构的温度荷载效应具有重要影响。为了在路基设计中充分利用级配碎石层较好的隔热效果,针对级配碎石层不同条件下对导热系数的影响,基于一维稳定热传导原理,通过作者设计的竖向试验装置,对铁路路基级配碎石导热系数进行了稳定计算分析。结果表明:用竖向试验装置测试级配碎石导热系数是可行的,并得到了级配碎石导热性能随各种影响因素变化而变化的规律。研究成果具有较明显的现实意义。