嵌挤骨架型集料级配设计的研究

该文以填充理论和干涉理论为基础,根据集料的填充特性,提出了嵌挤骨架型沥青混合料集料新的临界筛孔的计算系数,从理论上计算出了多级嵌挤骨架型沥青混合料集料中粗、细集料的用量:粗集料占74%,细集料和填料占26%.同时引入了分形理论,根据粗、细集料的架构效应和填充作用的不同,分别提出了粗、细集料级配设计的数学模型.通过计算得出了多级嵌挤骨架型沥青混合料矿料的级配曲线,并用贝霄法对其进行了检验.结果表明,文中提出的矿料级配设计方法有别于以往的级配设计方法,是一种纯理论的设计方法.     

基于分形与VCADRF法的沥青混合料空隙研究

结合二度域分形级配定向化设计与VCADRF矿料级配检验方法,研究了矿料级配组成与沥青混合料空隙率之间的关联性。研究结果表明:二度域分形级配沥青混合料空隙率计算公式是矿料级配分形特性与沥青混合料空隙率之间的纽带;二度域分形级配沥青混合料设计方法有利于在沥青混合料配合比设计过程中定量分析矿料级配分形特性对沥青混合料空隙率的影响。     

沥青混合料数字图像分形特性分析

利用沥青混合料数字图像技术,以直观的沥青混合料颗粒级配体积特征为研究对象开展了分形特性研究,从级配颗粒填充理论的角度,分析了沥青混合料颗粒级配组成和矿料间隙分布的统计自相似分形特性,给出了相应的分形维数计算方法.试验结果表明,采用"小岛法"可以定量描述级配颗粒组成的分形特性,利用"计盒维数"能够描述沥青混合料矿料间隙在行车荷载作用下发生变化的分形特性.     

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.     

基于分形理论的沥青混合料级配组成分析研究

以分形理论为基础,对分形级配在密级配沥青混合料配合比设计中的适用性进行试验研究。研究结果表明:分形理论级配计算公式与传统级配计算方法具有高度相似性;分形级配与现行规范密级配设计上下限范围相关性较高;分形矿料级配需要对个别筛孔通过率进行修正;分形级配粗集料堆积密度在分维数D=2.5附近存在最大堆积密度;分维数D=2.40~2.55范围内,修正的分形矿料级配对应的AC-20沥青混合料和AC-16沥青混合料具有良好的高温稳定性、马歇尔体积指标和抗水损性能等路用性能。     

基于Matlab的沥青混合料级配优化设计

阐述了目前沥青混合料矿料级配设计的方法以及存在的缺点,针对现行方法的不足提出了基于Matlab的沥青混合料级配优化设计方法。该方法依据矿料级配设计原理,在最小二乘法的基础上,考虑满足贝雷法矿料骨架嵌挤要求的约束条件即:CA值、FAC值、FAf值的合理范围,建立优化模型,利用Matlab规划求解工具,实现沥青混合料的矿料级配设计。实际应用证明:该方法能够很好地解决密级配沥青混合料的初始配合比问题,极大地提高设计效率;能够通过改变约束条件满足多样级配设计需求,具有较高的扩展性。     

大粒径透水性沥青混合料级配设计方法研究

在借鉴贝雷法级配设计思想的基础上引入"预留空隙率"这一预设参数对大粒径透水性沥青混合料矿料级配进行设计,并初步提出"预留空隙率"的设定方法。同时对国内外同类工程矿料级配用量进行反算,确定贝雷法设计LSPM级配的初始体积参数。通过对设计级配的检验及混合料路用性能的测试,基于贝雷法设计的LSPM矿料级配具有良好的骨架结构,且混合料空隙率适当,综合路用性能良好,验证了应用贝雷法进行骨架型开级配或半开级配沥青混合料矿料级配设计的可行性。     

集料特性对沥青混合料配合比设计的影响

通过理论分析、室内试验、工程案例相结合的方式,研究了集料特性对混合料配合比设计的影响,包括集料特性对矿料级配的影响、集料特性对沥青用量的影响;通过沥青混合料性能检验,考虑集料特性影响的配合比的性能高于规范要求。     

浇注式沥青混合料矿料评价法级配优化设计

针对浇注式沥青混合料性能波动范围大和高温性能不足的问题,结合混合料结构组成特点,基于矿料最大密度理论及贝雷理论,初拟10种级配曲线的矿料,通过体积性能、流动性能、嵌挤性能等多个参数的测试评价,提出了浇注式沥青混合料配合比设计过程中矿料评价指标,并制定了优化的级配范围。测试结果表明,所提出矿料级配评价指标及级配范围是合理可行的,级配范围内的浇注式沥青混合料的贯入度及增量波动范围极小,对指导浇注式沥青混合料配合比设计和保障混合料施工质量具有重要作用,但对混合料高温性能的改善非常有限。     

多孔安山岩沥青混合料组成设计方法研究

采用贝雷法优化多孔安山岩混合料的级配设计,进行了不同FAc和FAf值矿料级配的压实特性试验;在配合比设计中分别应用沥青浸渍法和计算法测定混合料的最大理论相对密度,并对比分析安山岩沥青混合料的路用性能;进行了安山岩沥青混合料的水稳定性能试验和汉堡车辙试验。试验结果表明:适当增大FAc和FAf值能提高安山岩沥青混合料的压实效果;较之计算法,沥青浸渍法可以更为准确地测定多孔安山岩沥青混合料的最大理论相对密度;掺加消石灰是改善安山岩沥青混合料的最优措施。     

高性能超薄磨耗层Novachip应用关键技术探析

Novachip是一种较具代表性的高性能超薄磨耗层,具有抗滑能力强、排水性好、施工速度快等优点,适用于高等级沥青路面预防性养护。依托南京机场高速公路路面改造工程,介绍了高性能超薄磨耗层Novachip混合料集料、沥青胶结料、黏层油等原材料技术要求,阐述了Novachip混合料设计过程中级配选择、最佳沥青用量确定、性能验...     

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。     

基于纹理分形特性的沥青路面抗滑性能研究综述

沥青路面纹理形貌是影响道路抗滑性能的重要因素,而路面纹理具有自相似分形特性,因此借助分形特性实现路面纹理量化,对研究路面纹理与抗滑性能之间的联系具有重要意义。从宏观和微观这2个层面总结了沥青混合料纹理和集料纹理的单重、多重分形特性相关研究;分析了分形理论在路面抗滑级配设计和抗滑集料筛选中的应用,总结了基于分形理论的多种抗滑级配设计模型,提出了基于分形理论的集料优选新思路;对比分析了分形理论与参数统计法、力学解析法及有限元模拟法在路面抗滑性能预测中的结合应用。研究结果表明:分形分析为路面纹理描述提供了新思路,但其分析方法仍未突破关键瓶颈,在模型精确性、标准化、系统性方面仍有一定限制;分形理论与抗滑级配设计和抗滑集料筛选的结合应用仍处于探索阶段,需进一步加强设计方法的合理性研究,验证其在实际工程中的适用性;横向对比各类基于纹理分形特性的抗滑预测模型性能,结果表明,有限元模拟预测模型在实际应用中能更准确地还原复杂条件下的胎-路接触状态,更具发展潜力。展望了基于纹理分形特性的沥青路面抗滑性能的未来研究方向,主要包括多尺度的纹理分形特征与抗滑性能的关联规律、实际工程分形参数判别标准,以及基于分形理论的智能抗滑预测体系构建。      

振动法水泥稳定碎石基层抗裂级配优化设计研究

沥青路面出现早期反射裂缝与基层水泥稳定碎石级配组成有关。改良矿料级配可以降低水泥剂量,减少干缩和温缩裂缝数量。振动法利用粗集料嵌挤原则和最大密实度理论寻找骨料间隙率合理极小值下的矿料级配,以粗集料间相互嵌锁,水泥浆包裹细集料来填充骨料空隙,形成骨架密实抗裂结构水泥稳定碎石,并用7d无侧限抗压强度控制矿料级配组成设计。振动法确定的最大干密度和最佳含水量成型试件与施工现场的振动碾压效果较吻合,且干缩系数和温缩系数较小,具有更优的抗裂性能。     

聚酯纤维沥青混合料级配设计的理论方法

应用分形理论,推导出聚酯纤维沥青混合料粗、细集料级配设计的数学模型。根据颗粒填充特性,计算出粗、细集料各级筛孔的理论通过率。将粗、细集料分别看作一个整体对其级配进行设计,在保持集料总比表面积基本不变的情况下,建立在实际设计中粗集料级配调整设计的数学模型。根据数学公式,得出3种不同的设计级配。结果表明,粗集料占74%,细集料占15.2%,填料占10.8%;对于掺量为0.2%的聚酯纤维沥青混合料而言,级配1和级配2的体积参数不满足规范要求,级配3的体积参数均满足规范要求,是最优级配组成。     

新型路面养护材料-超薄沥青磨耗层混合料的设计及性能研究

该文介绍了采用改进的主骨料空隙体积填充法进行了超薄磨耗层沥青混合料的配合比设计,经室内试验验证沥青混合料路面具有良好的路用性能。同时介绍了高速公路维修工程中铺筑的超薄沥青磨耗层的应用。检测结果表明,与密级配沥青混凝土路面相比,超薄磨耗层沥青路面具有构造深度大、抗滑性能好、降噪效果明显等特点。     

AK16型抗滑表层的施工级配波动控制指标研究

以目前沥青路面抗滑表层常用的AK16型沥青混合料作为研究示例,应用灰色关联度的方法对影响沥青混合料性能的级配组成间的主次关系进行了分析。在此基础上,提出了采用实际生产级配与目标级配间各筛孔通过率的加权相对海明（Hamming）距离作为级配偏离程度的控制指标,改进了目前沥青混合料级配波动控制方法难于与沥青混合料路用性能相联系的不足,可为沥青路面施工质量控制提供参考。     

双层多孔沥青路面关键技术分析

双层多孔沥青路面相对于传统的路面结构,在降噪、抗滑、排水、抗冻及耐久性方面,有较为突出的优越性。论述了双层多孔沥青路面的发展和国外常见的结构类型,以及所使用材料的作用及要求,包括集料、粘结料、活性剂、纤维等;简述了“贝雷法”在多孔路面级配设计中的运用和利用双层沥青摊铺机进行此类路面铺设的过程;结合国内外的施工经验,提出了施工工艺中原路面的处理方式与需要考虑的环境和设备因素。     

大碎石沥青混合料柔性基层在路面补强中的应用研究

将空隙率较高的最大粒径为37.5cm的大粒径沥青碎石混合料铺筑在老沥青路面上代替半刚性基层,解决半刚性基层补强中反射裂缝及排水问题。采用集料嵌挤方法进行级配设计,使用高粘度沥青增加沥青膜厚度,以析漏指标确定沥青用量,通过试验路提出大碎石沥青混合料柔性基层的施工工艺。试验路观测表明:大碎石沥青混合料柔性基层用于旧路改造,能够满足道路结构强度及高温稳定性要求,起到路面结构排水的作用,有效地防止了反射裂缝的产生。     

沥青混合料级配辅助设计软件的开发

集料级配设计是沥青混合料设计的重要内容,直接影响沥青混合料的质量乃至沥青路面的质量。首先分析了沥青混合料级配设计软件开发的必要性及国内外动态;然后回顾了有关沥青混合料级配的设计理论,并分析和筛选出适用于计算机的级配设计方法;最后,介绍了该混合料级配设计辅助软件的开发思路和过程以及相关功能。