粗细集料磨光值对沥青路面长期抗滑的影响

良好的路面抗滑性能是车辆安全行驶的重要保障,而集料品质是影响沥青路面抗滑性能的重要因素之一。集料的耐磨光性能直接决定路面抗滑性能的衰变规律和抗滑终值。因此,集料磨光值的表征和评价对沥青路面全寿命周期抗滑性能的研究具有重要意义。为充分明确粗、细集料对沥青路面长期抗滑性能的影响,引入了3种新的试验方法：①使用Wehner/Schulze (W/S)加速磨光试验对不同种类粗、细集料的磨光值进行评价;②使用自主研发的轮式加速磨光机对9组试样进行加速磨光试验;③使用W/S试验仪抗滑测试机体在速度为60 km·h^-1和水膜覆盖条件下测量试件磨光后的动摩擦因数。结果表明：①集料矿物成分是决定磨光值的重要因素,且磨光值越高沥青路面的长期抗滑性能越好;②密级配沥青路面细集料对路面长期抗滑性能的影响比粗集料更大;③W/S加速磨光试验不仅较Polished Stone Value (PSV)试验结果精度更高,还能评价细集料的抗磨光值;④不同抗滑检测设备与试验方法间具有较大的差异性,轮式加速磨光试验能对试件的全磨耗周期行为进行表征,W/S抗滑检测则可在高速动态旋转和水膜覆盖条件下进行检测(且不受人为操作影响和可重复性高),二者的工况模拟和工作原理具有较强的科学性与可靠性。未来工程应用中,应尽量提高细集料的磨光值,以进一步提高路面抗滑性能;同时,如需精确地表征集料磨光值差异性与路面抗滑性能之间的关系,建议使用W/S试验进行研究。     

路用粗集料抗滑耐磨性能衰减规律试验研究

为探索沥青面层路用粗集料抗滑耐磨性能衰减规律,测试了石灰岩、硅质石灰岩、辉绿岩和玄武岩等4种常用粗集料的主要物理力学性能,并在粗集料洛杉矶磨耗试验和粗集料磨光值试验的基础上,探究了该4种粗集料的磨耗值和磨光值衰减规律。结果表明:粗集料坚固性(质量损失率)越小,压碎值越小,相应的粗集料磨耗值越小,磨光值越大,粗集料的坚固性和压碎值与磨耗值和磨光值一样,具有一致的抗滑耐磨趋势,也可以反映粗集料抗滑耐磨性能;粗集料的磨耗留存率均随着转数的增大而减小,并成一定的线性规律,且初始磨耗留存率越小,磨耗衰减速率越快,采用一元线性回归方法对试验数据拟合,建立的粗集料磨耗衰减方程对粗集料磨耗衰减曲线拟合良好;粗集料磨光衰减速率前期衰减较快,但随着磨光轮数的增加,粗集料磨光衰减速率逐渐减小,最后趋于零,且粗集料的磨光值衰减曲线接近非线性指数函数曲线。     

基于激光扫描技术的粗集料纹理粗糙度评价

采用高精度激光位移传感器对不同粗集料的轮廓进行纹理测试,建立摩擦系数和磨光值之间的联系,揭示路面抗滑性能衰减过程中粗集料形貌变化特性。结果表明:辉绿岩与玄武岩集料表面分形维数值较高,花岗岩集料轮廓分维值最小;粗集料表面摩擦系数与表面轮廓分形维数值之间呈线性正相关关系;粗集料纹理随着磨损时间增加呈现单调衰减状态,路面磨耗层粗集料在条件允许下应优先考虑玄武岩与辉绿岩集料。     

干线公路沥青表面层采用石灰岩集料的可行性

从石灰岩集料技术指标分析来看,江苏省范围内为高速公路供应集料的石灰岩料场的所有石灰岩集料均能满足现行规范规定的沥青表面层所用集料除磨光值以外的11个指标的要求,有部分样品满足磨光值的要求,可用于干线公路沥青表面层;对于磨光值小于42 BPN但大于等于35 BPN的石灰岩集料,可考虑用于中等或轻交通量的等级公路(即三级及三级以下公路)沥青表面层,对于磨光值小于35 BPN的石灰岩,则不将其用于等级公路沥青表面层,而只用于中、下面层;为了提高沥青混凝土路面抗水损害能力,表面层的细集料可采用石灰岩,实际效果很好。建议铺筑专项试验路以验证石灰岩集料用于沥青混凝土路面表面层的路用性能。     

粗集料磨光值试验方法的分析及改进

粗集料磨光值试验过程繁复且周期较长,很多细节问题不容易把握和控制。该文以对现行规程的详细解读、现行试验设备的改进以及试验关键控制因素为切入点,结合与美国AASHTO相关规程的对比,分析粗集料磨光值试验中易出现的问题,并提出相应的改进措施。通过试验验证,磨光值试验的成功率和准确性均得到提高。     

高温状态下动荷载对粗集料压碎值的影响研究

粗集料压碎值是公路工程中的一项重要指标,JTG E42-2005《公路工程集料试验规程》中集料压碎值在常温静载条件下测试,未能体现路面集料实际服务状况。文中结合实际施工过程,研究甘肃石灰岩在高温动荷载下的压碎值,比较高温压碎值和常温压碎值、高温动荷载与高温静荷载下的压碎值,并根据试验结果分析了高温下压碎值增大的机理和集料母岩强度、试验方法对压碎值的影响。     

集料质量对沥青混合料的影响及其控制措施

分析粗、细集料不能满足相关指标会对沥青混合料高温稳定性、水稳定性的影响以及原因。简要介绍集料针片状含量、磨光值以及软弱颗粒对沥青混合料的影响及危害,并提出相应的控制措施。     

再生粗集料在水泥混凝土路面中的应用研究

通过上海市某道路改建工程实例,对含50%再生粗集料的水泥混凝土路面的性能进行较为系统的研究。首先在室内对再生粗集料的洛杉矶磨耗、压碎指标等进行测试,然后对拟定的3组不同配合比混凝土进行抗折强度、抗压强度等试验,最后根据室内试验结果并结合工程经验,选取一组较为理想的再生混凝土配合比,完成了水泥混凝土路面的施工,并对试验路段进行了全面的现场测试,结果证明再生粗集料在水泥混凝土路面上的应用是安全可行的。     

粗集料粒径对路面碾压混凝土施工性能及路面质量的影响

通过室内试验及路面铺筑试验，考察粗集料粒径对路面碾压混凝土施工性能及路面质量的影响，进行不同粗集料粒径的碾压混凝土路面质量的技术经济分析，研究提出高等级公路碾压混凝土路面对粗集料粒径的要求。     

粗集料压碎值对多孔沥青混合料体积特征与路用性能的影响

为了明确粗集料压碎值对多孔沥青混合料性能的影响,选取玄武岩、破碎砾石和石灰岩3种不同压碎值的粗集料.首先采用击实试验模拟分析了粗集料和多孔沥青混合料受荷后的级配变化规律,其次探究了粗集料压碎值对多孔沥青混合料体积指标和路用性能的影响.研究结果表明:粗集料和沥青混合料受荷后9.5 mm筛孔集料的质量通过率变化最大,4.7...     

基于集料特性及级配的沥青路面抗滑力模型研究

为研究沥青路面抗滑衰减变化规律,在考虑集料特征、混合料级配及交通荷载等作用条件下,研发一种路面抗滑力预测模型进行路面抗滑力预测,从而建立集料特性、路面表面特征与摩擦系数(SN)的统计分析模型,其中集料特性采用传统的测试方法(酸性不溶物、硬度、微型狄法尔磨耗值及磨光值)及集料成像系统(AIMS)进行测试;路面表面特性采用动态摩擦测试仪(DFT)和CTM测试方法,路面SN值采用锁轮拖车进行测试,从而建立以交通等级、初期及末期集料磨光值(采用AIMS测试)的函数,以及采用两参数威布尔分布的集料级配函数,并采用统计分析方法研发一种新的沥青路面SN预测模型。     

粗集料贯入试验方法研究

粗集料之间的骨架对路面抗车辙性能有较大的影响，而目前对粗集料骨架力学试验方法存在争议。文中借鉴CBR试验，利用压力机和位移传感器进行粗集料贯入试验，评价不同粗集料之间的嵌挤力，确定了贯入粗集料试验的方法，用来检验粗集料内部的比例是否合理。     

基于数字图像处理的粗集料棱角性量化研究

基于数字图像处理技术,对粗集料棱角性进行量化研究,以取代传统的试验方法。首先从单个颗粒的棱角性定义出发,建立了4个粗集料棱角性量化指标:AR、ARmax、AP、APc;然后采用数字图像处理(DIP)技术,对拍摄的粗集料二维图像进行处理分析,得到粗集料样本棱角性量化结果,最后将20份粗集料样本的未压实空隙率试验与DIP试验进行了比较。结果表明:4个用于评价粗集料棱角性的量化指标与未压实空隙率之间均有较强的相关性,其中以AP指标最佳;AP和APc指标更好地拉大了两个棱角性极端,有利于区分不同棱角性的粗集料。4个量化指标的面积加权平均值与未压实空隙率之间的相关系数均要大于它们的算术平均值与未压实空隙率之间的相关系数,这也表明经面积加权的棱角性指标考虑了粗集料的宏观性能,因此更加合理。     

对现行规范粗集料压碎值指标的探讨

通过对现行国家标准、交通部行业标准对碎石的使用要求以及相对应的粗集料压碎值的试验方法的探讨,分析粗集料压碎值指标在执行过程中所造成的实际影响。     

基于差异磨光的沥青路面抗滑性能研究进展

为保证道路行车安全,沥青路面上面层一般要求采用具有优异抗磨光和抗磨耗性能的集料.但随着中国公路建设速度的提升及优质石料资源的不断消耗,利用优劣集料间的差异磨光特点铺筑高抗滑沥青路面表层的理念逐渐引发关注.该文概述了路表常用粗集料的材料特性及复配沥青混合料的组成设计,介绍了不同天然集料、固体废物、人造集料复配沥青混合料的抗滑性能,分析了差异磨光的原理与磨光检测设备,剖析了现有研究存在的问题,并进行了展望.     

基于格子方差法的路面混合料均匀性评价研究

路面混合料的均匀性影响路面的路用性能和使用寿命。基于图像处理技术和 Python 程序语言,结合格子方差法提出颗粒分布离散系数作为均匀性评价指标。采用 CT扫描仪获取不同离析程度的集料截面图像,通过图像处理将集料按不同粒径范围分组,计算每档集料的离散系数,加权平均得出总离散系数;并将此评价指标应用于实际工程中。研究结果表明,用格子方差法计算得出的离散系数作为均匀性评价指标,能够定量地评价路面混合料的均匀性。通过试验研究给出路面混合料离析程度分类的建议值,为路面混合料的现场快速检测提供判定依据。     

水泥混凝土路面与沥青路面粗集料技术指标的对比研究

通过《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTGF30-2003）与《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2005）的对比研究,提出了将水泥混凝土路面粗集料压碎指标统一为沥青路面的压碎指标的质量临界值。建议沥青路面提高粗集料的压碎值、坚固性、针片状含量三项技术指标,有效防止和减少沥青路面因石料质量临界指标过低造成的早期破损。     

基于分段变维的沥青路表纹理磨光行为分析

为了多尺度表征沥青路表纹理磨光行为,揭示其表面纹理磨光演化机理,首先基于沥青表面纹理的自仿相似特性,引入高差自相关函数,将常维分形扩展至分段变维分形,建立了表面纹理分段变维评价模型。其次,分别选取高磨光值的玄武岩和低磨光值的石灰岩成型沥青混合料试件,对其进行岩相鉴定,借助平板磨光机进行室内加速磨光试验,测量了不同磨光状态下的动摩擦因数,同时采用三维激光扫描仪获取了表面纹理信息。最后分析了断面轮廓分段变维高差自相关特性,并与摩擦因数进行了对比分析。结果表明:路面在大尺度范围内有明显的分段变维特征,高差自相关函数可以多尺度量化沥青混合料表面微观至宏观纹理特征,2种路表宏微观纹理界限波长为0.4 mm左右;截止波长可以作为评价普通磨光和差异磨光的指标,其中水平截止波长表示路面平均微凸体尺寸,垂直截止波长表示骨料平均高度;随着磨光转数的增加,受2种磨光机制影响的试件(玄武岩)表面纹理的水平截止波长变化甚微,而受普通磨光机制作用的试件(石灰岩)表面纹理的水平与垂直截止波长均下降明显;在道路设计和施工过程中,选取矿物组成成分更多、粒径分布更广、矿物质间硬度相差较大的集料,更容易受到2种磨光机制的影响,从而有助于沥青路表保持足够的表面纹理水平,延缓路面抗滑性能衰减速率。     

基于分段变维的沥青路表纹理磨光行为分析（双语出版）

为了多尺度表征沥青路表纹理磨光行为，揭示其表面纹理磨光演化机理，首先基于沥青表面纹理的自仿相似特性，引入高差自相关函数，将常维分形扩展至分段变维分形，建立了表面纹理分段变维评价模型。其次，分别选取高磨光值的玄武岩和低磨光值的石灰岩成型沥青混合料试件，对其进行岩相鉴定，借助平板磨光机进行室内加速磨光试验，测量了不同磨光状态下的动摩擦因数，同时采用三维激光扫描仪获取了表面纹理信息。最后分析了断面轮廓分段变维高差自相关特性，并与摩擦因数进行了对比分析。结果表明：路面在大尺度范围内有明显的分段变维特征，高差自相关函数可以多尺度量化沥青混合料表面微观至宏观纹理特征，2种路表宏微观纹理界限波长为0.4 mm左右；截止波长可以作为评价普通磨光和差异磨光的指标，其中水平截止波长表示路面平均微凸体尺寸，垂直截止波长表示骨料平均高度；随着磨光转数的增加，受2种磨光机制影响的试件（玄武岩）表面纹理的水平截止波长变化甚微，而受普通磨光机制作用的试件（石灰岩）表面纹理的水平与垂直截止波长均下降明显；在道路设计和施工过程中，选取矿物组成成分更多、粒径分布更广、矿物质间硬度相差较大的集料，更容易受到2种磨光机制的影响，从而有助于沥青路表保持足够的表面纹理水平，延缓路面抗滑性能衰减速率。     

经济型SMA沥青混合料路用性能研究

通过室内试验,分析了粗细集料含量、粗集料针片状颗粒含量、沥青用量等不同因素对经济型SMA混合料高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性的影响规律。试验结果表明,以高低温性能兼顾最优为原则,经济型SMA混合料粗集料的最佳含量为74%,粗集料针片状颗粒含量不应大于12%。对实体工程的跟踪检测发现,经济型SMA路面具有优良的路用性能,其抗滑性能初期衰减较快,之后逐渐趋于稳定,且满足路用要求。