以压实参数和间接拉伸强度评价沥青混合料抗车辙性能

车辙,又可称为永久变形,是沥青路面的主要破坏形式之一。沥青混合料的破坏过程可由莫尔——库仑破坏理论分析。这种理论认为材料的剪切强度是由粘聚力和内摩阻力共同提供的。间接拉伸试验测出的间接拉伸强度IDT可以较好地表征混合料的粘聚力,但他却无法提供集料内摩擦角的信息。从旋转压实仪(SGC)获得的压实参数可以提供集料内摩擦角的信息,但却无法表征粘聚力。因此,同时利用压实参数和IDT强度来评价沥青混合料的抗车辙性能是可能的。研究表明:从APA车辙试验评估的沥青混合料的抗车辙性能,可以回归为从SGC得到的压实参数、混合料的体积参数以及用马歇尔稳定度仪进行间接拉伸试验获得的IDT强度的函数。     

以压实参数和间接拉伸强度评价沥青混合料抗车辙性能

车辙,又可称为永久变形,是沥青路面的主要破坏形式之一。沥青混合料的破坏过程可由莫尔—库仑破坏理论分析。这种理论认为材料的剪切强度是由粘聚力和内摩阻力共同提供的。间接拉伸试验测出的间接拉伸强度IDT可以较好的表征混合料的粘聚力,但它却无法提供集料内摩擦角的信息。从旋转压实仪（SGC）获得的压实参数可以提供集料内摩擦角的信息,但却无法表征粘聚力。因此,同时利用压实参数和IDT强度来评价沥青混合料的抗车辙性能是可能的。研究表明：从APA车辙试验评估的沥青混合料的抗车辙性能,可以回归为从SGC得到的压实参数、混合料的体积参数以及用马歇尔稳定度仪进行间接拉伸试验获得的IDT强度的函数。     

HMA的三轴抗剪强度与间接拉伸强度之间的关系研究

用时间-温度叠加原理来确定间接拉伸强度试验与三轴抗剪强度试验等效的试验条件。在这种等效的试验条件下,可以用间接拉伸(IDT)强度来预测沥青混合料的粘聚力,由这种方法所得粘聚力与IDT强度之比的平均值是1.73,这个值和其他研究者的结果非常吻合。对于不同的混合料,预测粘聚力c值的误差为0.9%~38%,平均不到21%。     

沥青混合料抗剪性能试验方法及影响因素研究

通过不同类型室内试验方法对4种沥青混合料的抗剪性能进行了评价;并采用统计学方法对沥青混合料抗剪性能的主要影响因素进行了敏感性分析。研究发现:采用不同试验方法得到的抗剪强度参数无显著性差异,在工程实践中推荐采用较为简便的单轴压缩试验和间接拉伸试验组合;试验条件和混合料类型均对沥青混合料抗剪强度参数有重要的影响。其中,对粘聚力影响最大的是温度和加载速率,其次为关键筛孔通过率和沥青性质;关键筛孔通过率是内摩擦角最重要的影响因素。     

磷渣沥青混合料抗剪强度影响因素试验研究

通过单轴贯入试验评价沥青混合料的抗剪强度,研究集料类型、沥青种类、温度、加载速率等因素对磷渣沥青混合料抗剪强度的影响,并结合无侧限抗压强度试验得到混合料的粘聚力和内摩阻角。结果表明,磷渣取代沥青混合料中0.075~4.75mm各档集料后,混合料的内摩阻角稍有降低,粘聚力值提高显著,因而使混合料的抗剪强度明显提高;磷渣沥青混合料的抗剪强度随加载速率的增加及试验温度的升高呈现对数变化趋势;这些因素主要是通过影响混合料的粘聚力而影响其抗剪性能,对内摩阻角的影响不明显。     

沥青稳定类冷再生混合料抗剪特性研究

采用乳化沥青和泡沫沥青作为冷再生沥青混合料的稳定剂,研究冷再生混合料的三轴抗剪特性。研究表明:乳化沥青冷再生混合料比泡沫沥青冷再生混合料抗剪切强度略高;水泥的掺加能显著增加冷再生混合料的内摩擦角及粘聚力;而粘聚力随着沥青稳定剂用量的增大呈现先增大后减小的趋势,内摩擦角则随沥青用量增大而降低,且影响内摩擦角的主要因素为集料颗粒组成而非沥青稳定剂的类型。     

沥青混合料高温性能设计参数研究

首先分析了沥青路面车辙病害的形成机理和高温下沥青混合料的强度构成原理,探讨了间接拉伸(IDT)试验原理及其与沥青用量的关系;其次在不同试验条件下对AC-16和克拉玛依70#基质沥青构成的沥青混合料进行了IDT试验,分析了IDT强度的变化规律与影响因素;最后对IDT强度数据与车辙试验结果进行了相关分析.结果表明:可以采用IDT强度取代马歇尔稳定度和流值作为沥青混合料的高温性能设计参数;将试验温度为40℃、加载速率为50 mm·min-1作为IDT试验的测试条件较为合适.     

内摩擦角对细集料特性的影响研究

为研究细集料特性对沥青混合料性能的影响,提出了一种测量集料内摩擦角的实验仪器.通过试验优化了桶的直径、孔径大小、桶高和桶底与仪器底座的高度,研究了内摩擦角与细集料流动时间、间隙率和砂当量的关系.研究结果表明,内摩擦角与细集料特性存在一定的关系,内摩擦角可以间接反映细集料的棱角性、砂当量值.因此,可以将内摩擦角作为一个补充性指标,用来指导抗高温的沥青混合料集料级配的设计.     

运用贝雷法设计的沥青混合料压实性能的研究

通过分析所设计的沥青混合料来研究其压实特性。选择了石灰岩、砂岩、花岗岩3种集料类型。用贝雷法分别为每种集料类型设计了3种不同骨架结构。设计满足重交通要求,其最大公称粒径(NMAS)为12.5 mm。在压实过程中使用压力分布分析器(PDA)进行测力,通过从PDA中所取得的数据以及传统的旋转压实仪所得的结果对混合料的压实性能进行分析。并通过模拟试验(汉堡车辙试验)和基本原理试验(间接拉伸试验和半圆断裂试验)来测定混合料的试验室工作特性及评价在不同车载和环境条件下的工作性能。并考虑老化效应对混合料的影响。试验数据表明所研究的混合料对车辙和水损害等病害有超强抵抗能力,级配参数变化对压实指数和力学性能试验的结果有非常明显的影响,但对SGC和PDA中的能量指数的影响却不明显。     

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。