NCAT环道第二阶段试验车辙成果综述

为了进一步研究混合料的结构和特性,NCAT环道继第一阶段试验之后,2003年对其中部分试验段重修后进行了第二阶段的试验.笔者运用现场试验数据分析了结合料类型和含量、集料级配、空隙率、混合料类型、温度分别对抗车辙性能的影响.结果表明,使用PG76试验段的车辙量比使用PG67试验段的车辙量少60%;仅考虑车辙时,粗细级配对混合料的性能相当;使用破碎砾石的SMA混合料与用Superpave设计的混合料相比,抗车辙性能相当;PG67混合料的沥青用量每增加0.5%,车辙将增加50%,而PG76混合料则不受这种影响;试验室空隙率不能单独用来预测车辙性能;车辙一般产生于三个阶段,分别是初始密实化阶段和两个夏季高温阶段,且第二个高温季节的车辙增长速度远小于第一个高温季节.     

矿料级配对沥青混凝土体积特性及抗车辙性能的影响

以2.36mm作为粗细集料的分界筛孔尺寸,将级配曲线分为粗段与细段两部分。采用分段设计思想,依据分界筛孔的通过率设计了3种公称最大粒径沥青混凝土混合料的15种级配。通过粗集料振实试验、沥青混凝土混合料马歇尔击实与车辙试验,研究了矿料级配对混合料体积特性与抗车辙性能的影响。结果表明:级配明显影响混合料的体积参数与组成结构形态,是抗车辙性能的显著影响因素。当分界筛孔的通过率设计适当时,沥青混凝土混合料为骨架密实结构,该结构呈现最好的抗车辙性能。     

冷补沥青混合料嵌锁骨架级配及其性能研究

为改善冷补沥青混合料早期路用性能及中后期抗车辙性能,以集料间嵌锁能力为基础,研究了粗集料级配组成、细集料级配组成以及粗细集料比例对混合料嵌锁能力的影响,提出了冷补沥青混合料嵌锁骨架级配,并对采用该级配的冷补沥青混合料路用性能进行了验证。试验结果表明:研究得到的嵌锁骨架级配高温稳定性明显提升,低温稳定性与水稳定性略有增加,实际工程应用表现优良。     

沥青路面抗车辙性能影响因素研究

沥青路面是中国高等级公路的主要路面类型,车辙病害是沥青路面的主要病害之一。为分析沥青路面车辙影响因素及其程度,该文针对不同沥青混合料类型、不同路面构造类型进行了室内车辙试验,影响因素包括结合料类型、集料级配类型、最大粒径、上下面层混合料类型等。试验结果表明:沥青针入度、集料级配、沥青混合料物理性能对沥青混合料抗高温稳定性的影响比较接近,防治沥青路面车辙需要从沥青材料、矿料级配和沥青混合料施工质量等方面采取综合处置措施。沥青路面上面层混合料的动稳定度对沥青路面结构整体高温稳定性的影响大于下面层混合料的动稳定度。在沥青路面产生的永久变形(车辙)中,上面层混合料仍具有重要影响,但下面层混合料的影响程度上升。因此,在进行路面抗车辙能力设计时,既要考虑沥青混合料的高温稳定性,又要考虑路面结构组合。     

高抗车辙中面层沥青混合料设计及应用研究

集料、沥青、级配、油石比等是影响沥青混合料抗车辙性能的主要因素,其中沥青的粘聚力和矿料颗粒之间的嵌挤力起着决定性作用。文中采用8%的岩沥青和2%的SBS改性剂配置复合改性沥青,借鉴Superpave技术成果,提出高抗车辙沥青混合料的级配范围;采用马歇尔试验方法确定最佳油石比。研究表明,高抗车辙沥青混合料施工质量易于控制,且具有良好的路用性能。     

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。     

以剪切模量为控制指标的级配设计方法

通过对散体力学剪切模量公式的分析,提出以剪切模量为控制指标的沥青混合料级配设计方法,在设计步骤中充分考虑粗集料的剪切模量而不是以最小间隙率为控制指标,提高了沥青混合料的抗剪切性能,解决了沥青混合料出现高温稳定性不足易发生车辙病害的问题。新方法设计出的级配以粗集料形成抗剪骨架,细集料充分填充,最终形成骨架抗剪密实结构。通过室内试验比较分析,其高温稳定性和水稳定性优于比较级配,低温抗裂性满足规范要求,证明了以剪切模量为控制指标的级配设计方法,可以提高沥青混合料料的高温稳定性,减少高速公路车辙病害的发生。     

沥青混合料抗车辙性能的灰色理论分析

基于对秦巴山区内公路沥青路面车辙病害成因的调查与分析,通过室内模型试验和对已有研究成果的总结,利用灰色理论分析了不同影响因素对沥青混合料抗车辙性能的影响程度,并建立了以沥青用量、碾压次数及级配类型等因素为参数的沥青混合料抗车辙性能预估模型。研究结果表明:沥青混合料的集料粗细程度与分形维数成反比,集料越细,其分形维数越大,反之越小;沥青用量对沥青混合料抗车辙性能的影响程度最大,级配类型和温度次之,碾压次数的影响最小;沥青混合料抗车辙性能的主要影响因素为沥青用量、集料级配类型及温度;基于材料组成和外界环境因素建立的沥青混合料抗车辙性能预估模型为沥青路面抗车辙设计提供了依据和手段。     

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。     

沥青混合料抗车辙能力优化设计

对沥青混合料的抗车辙性能进行优化设计,设定骨架密实和设计8%空隙率2个优化条件,据此提出新型矿料级配设计方法--分级掺配法.矿料成型采用改进的干捣实方法,根据集料分界点分2步逐级掺配集料,粗集料部分每级集料掺配比例依据骨架判断公式和高斯拟舍结果得出,细集料部分每级掺配比例依据高斯拟合结果得出,进而确定粗细集料各自总的质量百分率,由此得到一条骨架密实型级配曲线,并进一步按照优化务件确定油石比.用成型试件对混合料沥青膜厚度、矿料间隙率、空隙率、动稳定度等各项性能指标进行验证,结果表明沥青混合料抗车辙性能较好,功能化设计方法能有效地改善沥青混合料的性能.     

小粒径排水型超薄罩面路用性能研究

通过车辙试验、小梁低温弯曲试验、冻融劈裂试验和渗水试验分别评价小粒径排水型超薄罩面的高温稳定性、低温抗裂性能、水稳定性和排水性能。结果表明,级配类型对小粒径排水型超薄罩面高温稳定性的影响显著,粗型级配PAC-1的动稳定度远大于细型级配PAC-2,同时其车辙深度小于PAC-2型细级配;4种沥青混合料的极限弯拉应变相差较小,且均符合规范要求;高粘沥青结合料出色的粘附能力有效增强了沥青与排水集料之间的抗剥落能力,水稳定性能表现优异;粗型级配PAC-1沥青混合料内部的连通空隙率大于细型级配PAC-2,排水性能更好。     

采用Superpave级配沥青混合料的路用性能研究

该文对面层采用Superpave级配设计方法所设计的沥青混合料从水稳定性、抗车辙性能、低温性能三个方面与传统的AC级配设计方法所设计的沥青混合料的路用性能进行对比试验;同时按照Superpave级配,分别采用标准马歇尔、大型马歇尔、旋转压实三种成型方法对所设计的沥青混合料进行了水稳定性、抗车辙性能、低温性能的对比试验,提出宁夏地区推荐沥青混合料级配设计和成型方法.     

基于超标准(高温重载)试验条件的抗车辙沥青混合料优化设计研究

为研究超标准(高温重载)条件下沥青混合料的抗车辙性能，以及优选适用高温特重荷载路段的抗车辙沥青混合料配合比，通过改变车辙试验温度与荷载工况进行车辙试验，模拟路面实际受到的高温与重载。选取矿料种类、沥青种类、抗车辙剂NRP掺量、级配类型4个因素，使用正交试验设计法设计车辙试验方案，使用动稳定度评价沥青混合料抗车辙性能的优劣。通过极差分析得到不同因素的影响程度大小，确定优选组合；通过多元回归分析法，拟合3种沥青混合料的动稳定度与抗车辙剂NRP掺量、级配类型、温度和荷载因素之间的关系。试验结果表明：4个影响因素在超标准(高温重载)条件下对沥青混合料的高温稳定性影响程度大小排序为NRP掺量>级配类型>沥青种类>矿料种类；抗车辙沥青混合料最优组合为玄武岩矿料、SMA-13级配、1.5%NRP掺量、SBS改性沥青；多元回归关系式经验证，拟合效果较好。     

橡胶沥青混合料高温性能的影响因素分析

为了研究橡胶沥青混合料高温性能的影响因素,使用不同级配、黏度、复合改性及抗车辙剂来分析比较其高温性能的变化。对橡胶沥青混合料进行车辙试验、单轴贯入试验、静态模量试验及均匀试验,结果表明:连续级配混合料的高温性能略优于间断级配混合料;贯压试验得到的间断级配混合料的内摩擦角大于连续级配混合料;由均匀试验可知橡胶沥青混合料ARG-16高温性能对9.5~16mm、4.75~9.5mm、0~2.36mm档料的用量并不敏感,对矿粉的用量较为敏感。     

基于APA车辙深度的AC-5沥青混合料体积参数的标准

通过总结国内外应用AC-5的级配,结合规范级配提出了AC-5试验级配范围。用石灰岩和花岗岩集料设计出36种薄层AC-5沥青混合料,通过APA车辙试验对混合料性能进行分析,分析发现很多高温抗车辙性能优异的混合料体积参数并不符合我国规范AC-5沥青混合料体积参数标准,同时我国规范AC-5沥青混合料体积参数标准不完善,也缺少实体工程应用检验。鉴于此在APA车辙试验基础上分析修正AC-5沥青混合料体积参数标准。     

基于级配理论的沥青混合料骨架结构研究

沥青混合料由集料、沥青胶结料和空隙组成.沥青混合料体积90％由集料构成,集料所形成的结构主要取决于集料的粒径分布及其形状.该文提出了基于集料级配理论的沥青混合料骨架结构,并以此来表征沥青混合料的路用性能.研究提出了一个基于球体填充理论的计算方法.参数包括:一级结构下的空隙率、一级结构的破坏因子和沥青胶结料在骨架结构的分布情况,它们可用于评价骨架结构的承载能力.采用骨架结构模型对几种不同级配的沥青混合料高温抗车辙能力和水稳性进行了预测,预测结果和室内外试验结果具有很好的相关性,建立的骨架结构模型可很好地用于判别沥青混合料的抗车辙性能.     

SMA高温稳定性研究

为了研究沥青玛蹄脂碎石(SMA)高温稳定性的影响因素,以车辙试验结果为判据,对不同粗集料含量、粗集料级配、沥青种类、混合料密度、粉油比的SMA混合料进行了高温稳定性系统研究,对采用旋转试验机(GTM)优化设计的SMA的抗车辙性能作了全面对比,对AC和AK系列混合料也做了车辙性能对比。研究表明:粉油比、沥青性质对SMA抗车辙能力的影响比级配更显著;GTM设计的SMA较马歇尔方法具有更为优良的抗车辙性能;恰能形成骨架密实结构的SMA具有最优的高温稳定性;GTM设计的AK 16A较SMA更具优势。     

抗车辙沥青混合料高温性能研究

通过试验研究表明,优化沥青混合料的级配,采用粘度更大、强度更高胶结料和添加外掺剂均能有效的提高沥青混合料的高温性能。因此,在本课题研究中,分别从级配、胶结料和外掺剂三个方面对比研究各项抗车辙措施的混合料性能。     

新河高速公路Superpave沥青混凝土路面级配设计和施工质量控制

介绍Superpave沥青混凝土路面级配设计有别于传统方法的特点,从材料选择、集料的级配设计及选取、沥青用量选择、混合料抗高温稳定性和抗水损害、现场施工工艺控制及试验检测控制等方面,结合实体工程的应用,具体阐述了Superpave沥青混凝土路面级配设计方法和施工质量控制。     

Superpave沥青混合料路用性能研究

针对Superpave集料级配的设计方法,采用现行规范中要求的马歇尔法进行沥青混合料相关的路用性能研究。结果表明采用Superpave禁区下方级配的沥青混合料具有较好的高温性能、抗疲劳性能及抗滑性能;通过调整混合料的级配组成对其改善水稳定性的作用是有限的;通过与旋转压实成型法(SGC)的对比研究表明,沥青含量的变化对马歇尔成型试件的影响较大。