环氧沥青混合料级配优化设计及性能分析

结合江顺大桥钢桥面铺装工程实例,对如何提高钢桥面铺装上面层表面构造深度和抗滑性能进行研究。对常规环氧沥青混合料配合比进行优化设计,通过室内试验和试验路铺装分析验证优化级配后的环氧沥青混凝土性能。研究结果表明:优化粗级配环氧沥青混合料性能与常规密级配混合料性能相近,表面构造和抗滑性能显著提高。     

级配类型对沥青混合料路用性能影响的试验研究

为研究矿料级配对沥青混合料路用性能的影响,采用五组由粗到细级配的SMA-13沥青混合料,对其抗滑性能、高温稳定性能、低温抗裂性能、抗疲劳性能等路用性能进行系统的室内试验研究。试验结果表明,沥青混合料的级配组成对混合料的路用性能有直接影想,在规范规定的级配范围内,从粗级配到细级配,沥青混合料的抗滑性能逐渐降低,抗疲劳性能逐渐提高,混合料的高温稳定性以及低温抗裂性呈先增加而后减少的变化趋势。总体上,靠近规范级配中值附近的级配,其各项路用性能指标均体现出较好的状态。     

不同因素对沥青混合料抗滑能力的影响

研究了集料岩性、级配类型与粗细程度以及荷载大小三因素对沥青混合料抗滑性能的影响。集料岩性不同,沥青混合料抗滑性能衰变趋势虽相同,但抗滑能力不同;岩性相同的集料,地理区域、岩层层位、地质构造以及造岩矿物种类与含量等的差异均会引起沥青混合料抗滑性能的差异性。SMA型沥青混合料抗滑性能优于AC型,且级配越粗,沥青混合料的抗滑性能越好。加载荷重越大,沥青混合料的抗滑性能衰减越快。为保证沥青混合料获得适宜的长期抗滑性能,轻交通下,可以选用AC粗型级配;中交通下,优先选用SMA级配;重交通下,应选用SMA粗型级配以及抗滑性能优异的集料。     

采用GTM的AC-13型沥青混合料级配优化研究

在规范提供的AC-13级配范围内选择了7种级配,以GTM为手段进行配合比设计,并进行了不同级配沥青混合料的高温抗车辙能力、抗水破坏能力、渗水能力及抗滑能力试验。试验结果表明,沥青混合料体积参数VMA与抗车辙能力有显著相关关系,对于特定原材料、特定的成型方式,粗细集料比例对沥青混合料路用性能有重大影响。根据研究结果,对贝雷法参数进行了修正并提出了基于提高沥青混合料高温抗车辙能力及抗水破坏能力,兼顾密实与抗滑能力的AC-13优化级配范围。     

排水抗滑磨耗层冷拌沥青混合料的级配设计及性能

为确定排水抗滑磨耗层冷拌沥青混合料级配,以空隙率、渗透系数、马歇尔稳定度为设计指标,并通过正交试验分析确定冷拌沥青混合料级配,评价其路用性能。结果表明:2.36mm筛孔通过率对排水抗滑磨耗层冷拌沥青混合料的影响最为显著;排水抗滑磨耗层冷拌沥青混合料的动稳定度高于7 500次·mm~(-1),低温弯曲破坏应变大于3 000(10~(-6)),冻融劈裂强度比在80%以上;OGFC-5排水抗滑磨耗层冷拌沥青混合料具备良好的路用性能。     

超薄磨耗层路面使用性能与层间剪切试验研究

NovaChip~超薄磨耗层不仅可改善路面抗滑性能,提高路面平整度,同时具有降低路面噪声的效果。文中设计半开级配沥青混合料NovaChip~Type C、密级配沥青混合料AC-13C及开级配沥青混合料OGFC-13 3种超薄磨耗层混合料,通过试验分析评价了3种沥青混合料的路用性能及路面结构层间的力学性能。     

基于不同岩性排水沥青混合料路用性能对比研究

排水性沥青路面作为一种新型的第五代功能型路面,具备优良的排水、抗滑等特殊功能,而合格的排水性沥青混合料具备级配粗集料多、细集料少的级配特征。本文基于大空隙排水沥青混合料的高低温性能、水稳定性能、抗飞散性能、排水性能和强度性能对两种不同岩性集料制备的沥青混合料进行了较为系统的研究。结果表明:高粘改性沥青可显著提高排水性沥青混合料的高低温性能,通过合理的级配设计和沥青用量优选后的排水性沥青混合料的水稳定性和抗飞散性能均满足规范要求。大空隙排水性沥青混合料相较于普通沥青混合料具有更优秀的排水性能,但劈裂加载和单轴压缩加载方式下测定的强度性能稍劣于普通密级配沥青混合料。     

骨架密实型沥青混合料矿料级配的设计与优化

在有关沥青混合料矿料级配设计理论与方法的基础上,提出了在拌制沥青混合料试验之前,先由筛分试验结果和测试的材料密度对骨架密实型沥青混合料进行矿料级配设计的方法,并利用Matlab、Excell等办公软件对矿料组成进行了优化.按该方法设计的矿料级配拌制沥青混合料,进行了动稳定度和冻融劈裂试验.结果表明,在相同原材料条件下,按该方法设计与优化的矿料级配拌制的沥青混合料具有比按规范级配范围中值拌制的沥青混合料具有更好的路用性能,尤其是高温稳定性和表面抗滑性.     

间断密级配沥青混合料配合比设计方法

从沥青混合料的结构形态入手，利用均匀设计法对骨架密实结构类型沥青混合料的级配进行了系统的研究，提出了基于体积法的间断级配沥青混合料配合比设计方法和推荐级配。经室内路用性能试验验证，有本方法设计的沥青混合料具有优良的抗滑、防渗、抗车辙以及耐低温和疲劳的性能。     

空隙率对排水路面路用性能的影响研究

通过不同级配,对不同空隙率排水性沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、渗水性和抗滑性进行研究。结果表明：空隙率对排水性沥青混合料的路用性能有显著影响。空隙率在17％-24％时,排水性沥青混合料具有很强的高温抗车辙变形能力、良好的渗水性和抗滑性能。     

小粒径薄层铺装抗滑性能研究

该文针对目前封层类和常规热拌沥青混合料预养护技术存在的缺陷,对小粒径薄层铺装沥青混合料预养护技术展开应用研究。选择SMA-5混合料级配类型,在室内确定混合料配合比的基础上,对试验路段的混合料性能进行评价,并对路面抗滑性能进行跟踪观测。研究表明,小粒径薄层铺装沥青混合料具有优异的抗滑性能。     

SMA-13沥青混合料在湿热地区高速公路路面中的应用

SMA-13沥青混合料属于间断级配混合料,加之纤维的均匀分布,使其具有良好的抗滑性能和抗高温性能。结合某高速公路建设项目变更设计实例,确定SMA-13沥青混合料的5种配比,通过室内试验验证其性能,对比分析了不同级配和油石比对SMA-13路用效果的影响。结果表明:在级配范围内设计的5种级配的混合料性能均能满足规范和设计要求,5种路面的铺面整体均匀。从试验路芯样来看,方案5的级配最佳。SMA-13路面平整度、构造深度、渗水抗滑等性能优异。     

沥青抗滑表层的技术性能研究

根据沥青面层的抗滑机理，通过对６种级配所组成的沥青混合料进行的路用性能试验，分析了２种类型沥青混合料的抗滑特性以及高温，低温，疲劳和水稳性能。结果表明２类沥青混合料均可满足规范对高等级公路抗滑指标的要求；而透水性沥青混合料则适用于行车环境恶劣，对抗滑要求更高的地区和路段，但必须使用改性沥青等措施。     

沥青路面抗滑性能定量评价的分形方法

采用离散型外露尺寸函数研究了沥青混合料表面微观凸凹的随机分布特征,并根据统计自相似性原理推导了路面微观凸凹的外露尺寸函数的计算公式和级配分维数值的计算方法.利用该方法计算了AK-16A和开级配抗滑磨耗层(OGFC)不同级配路面的外露尺寸函数值;并用摆式摩擦仪对相应级配的车辙板进行试验,确定了混合料表面纹理对应的抗滑系数.结果表明:沥青混合料级配不同,其路面微观凸凹的分维数值也不同;分维数值越大,外露尺寸函数的指数值越大,抗滑性能越高;外露尺寸函数的指数值越小,抗滑性能越低;微观凸凹分维数值与路面抗滑性能具有单调递增的一致相关性.     

新型抗滑磨耗层混合料级配设计及路用性能研究

为了开发新型的抗滑磨耗层级配材料,从级配设计理论出发,分析抗滑磨耗层的粒径特征、空隙率、粗骨料含量、级配曲线走向等设计思路和重要影响因素,确定新型的抗滑磨耗层AK-13N的级配范围,并应用贝雷法对设计级配进行了合理评价.通过对4种典型类型的沥青混合料进行路用性能对比研究,试验结果表明AK-13N沥青混合料抗滑性能、防渗水能力、高温稳定性和耐久性表现突出;试验路证明了所设计的AK-13N密实骨架级配结构始终发挥着构成路面良好宏观构造的作用,且便于施工操作.因此,为选择合适的抗滑磨耗层提供了可靠理论依据和工程经验,具有重要的推广应用价值.     

基于加速加载试验的沥青混合料抗滑特性研究

为了研究级配类型、油石比与荷载大小对沥青混合料的抗滑性能影响及其衰变规律,基于室内试验制备了AC-13C沥青混合料车辙板试件,采用小型加速加载设备对其进行加速磨光,然后利用铺砂法和摆式摩擦系数测试仪分析其构造深度和摆值,最后基于灰关联法分析了3种不同因素对沥青混合料抗滑性能的影响程度。结果表明：沥青混合料的摆值与构造深度均随着加速加载次数的增加呈现出先急剧下降,后缓慢下降,最终趋于稳定。油石比与荷载值越大,对抗滑性能越不利。基于灰关联分析结果,级配类型对沥青混合料的抗滑性能影响程度最为显著。     

密实型小粒径沥青混合料路用性能试验研究

采用马歇尔方法设计骨架密实结构的小粒径沥青混合料。基于室内车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验、摩擦因数试验、构造深度试验、渗水系数试验,评价3种小粒径沥青混合料的高温稳定性能、水稳定性能、低温抗裂性能、抗滑性能和透水性能。试验结果表明:骨架密实结构的小粒径沥青混合料具有很好的高温稳定性能、水稳定性能、低温抗裂性能和抗滑性能,且密实不透水。采用软化点大于75℃,PG高温分级大于76的沥青制备的沥青混合料的动稳定度大于4 000次/mm。抗滑性能和透水性能与级配组成有关,与沥青关联性较差。     

不同玄武岩掺量对沥青混合料抗滑性能影响研究

为深入分析不同玄武岩掺量的沥青混合料抗滑性能衰变规律,以贵州安顺地区的玄武岩和石灰岩为研究对象,进行AC-16型沥青混合料级配设计。利用加速加载试验仪对不同玄武岩掺量的沥青混合料进行室内抗滑试验,分析不同水流量和荷载对沥青路面抗滑性能的影响,试验结果表明掺玄武岩试样的摆值下降程度比纯石灰岩方案的小。此外,采用国际摩阻指数IFI评价沥青路面的抗滑性能衰变规律,5种方案在前3小时内均可以满足抗滑性能要求,且方案一和纯玄武岩方案的抗滑性能明显优于其他三组的抗滑性能,说明合理的玄武岩掺量能提升沥青混合料的抗滑性能。     

透水性沥青混合料路用性能的研究

通过４种级配类型，介绍了路用透水性沥青混合料的组成成分及其特点，并在其最佳沥青量和空隙率的条件下，对透水性沥青混合料的路用性能，包括高温稳定性，低温抗裂性，疲劳特性及抗滑性能作了试验研究。     

基于GTM的抗滑表层混合料设计

用技术性能作为评价依据,以旋转试验机(GTM)为手段,研究了不同性质的原材料、不同级配的抗滑型沥青混合料的性能和施工技术。结果表明:用GTM可以进行级配和配合比优化,优化设计出的抗滑型混合料的综合技术性能优于SMA;用GTM设计出的抗滑型混合料更易压实,可将压实度标准提高1%~2%;体积参数不宜作为配合比设计的控制性指标,提出的新的级配范围以及配合比优化方法可使抗滑表层具有优良的抗滑、抗车辙和抗水损坏性能。