不同成型方法对级配碎石的影响

为进一步了解成型方法对级配碎石性能的影响,本文通过目前两种比较常用的成型方法——击实成型和振动成型两种成型方法的级配碎石,对其做进一步分析研究。首先采用变K法对级配碎石进行级配设计,采用击实成型和振动成型方法分别成型级配碎石试件,然后分别测两种成型方法下的级配碎石试件的最大干密度、最佳含水量以及CBR值等参数,并对比分析测得的两种成型方法的级配碎石参数。分析研究试验数据得知:击实成型对级配碎石原有级配扰动比较大,尤其是对13.2~1.18 mm这几档的级配影响;振动成型对级配碎石原有级配扰动较小,基本保持了级配碎石的原有级配;相同级配条件下,振动成型的CBR值要远高于击实成型的CBR值,振动成型的CBR值是击实成型的CBR值的2倍;并非越密实的级配碎石其CBR值越大。     

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。     

基于振动成型的沥青稳定碎石基层路用性能研究

为研究振动成型对沥青稳定碎石基层(ATB)路用性能的影响,首先采用主骨料空隙填充法(CAVF法)对ATB的级配进行设计,比较干涉系数和松装间隙率对ATB性能的影响,优选ATB级配并确定最佳沥青用量;然后采用低温小梁弯曲试验、单轴压缩试验、贯入式重复加载试验、水稳定性试验评价振动成型ATB的低温性能、强度、高温性能和抗水损害性能,并与相同级配和沥青用量击实成型ATB的性能进行对比。最后研究级配最大粒径的变化对振动成型ATB性能的影响。研究结果表明：CAVF法设计的ATB结构密实,具备良好的性能;采用振动成型的ATB具有良好的路用性能,且总体性能要优于采用击实成型的ATB;设计ATB级配时,为保证良好的路用性能,最大粒径不宜超过31.5 mm。     

基于振动法的水泥稳定破碎砾石级配分形评价及力学性能

为了提高水泥稳定破碎砾石的性能,通过振动法与传统试验方法的对比研究,水泥稳定破碎砾石振动击实的最大干密度为重型击实的1.02倍,振动击实后的最佳含水量为重型击实后的0.79倍,振动成型试件的抗压强度与劈裂强度均优于静压成型。采用分形评价方法对振动法水泥稳定破碎砾石的级配进行分析,得出各级配类型的分形维数值域范围,分形维数值越大,级配越细,分形维数值越小,级配越粗。根据不同级配的振动法水泥稳定破碎砾石抗压强度和劈裂强度试验结果,得出合理级配的分形维数值域范围为[2.374 0,2.491 4]。     

骨架密实水泥稳定碎石振动试验方法

不同组成和结构类型材料振动压实效果最佳需要的工作参数配置条件不同。本文通过振动压实试验,确定水泥稳定碎石压实效果最佳时的VTM配置条件为工作频率30Hz、名义振幅1.3mm、偏心块夹角60°和配重块分配S4X6。对骨架密实水泥稳定碎石进行不同击实法和不同成型法的性能对比试验。试验结果表明,静压法成型试件级配衰退幅度明显大于振动压实法,振动压实法确定的最大干密度平均比重型击实法的约大0.06g·cm-3,振动法成型试件的7天无侧限抗压强度约为重型击实法的1.5~2倍,并且随着水泥剂量的减少,不同成型方法的强度差异越大。     

成型方法对级配碎石混合料抗剪性能的影响

研究振动和击实成型方法对级配碎石基层材料的应力应变特性和抗剪性能的影响,并分析强度差别产生的原因;试验中应用高精度静三轴仪对选定的级配碎石进行振动成型和击实成型的抗剪强度研究,揭示不同成型方法对抗剪强度的影响。试验表明,振动成型级配碎石的峰值应力、残余强度和初始模量较击实成型分别提高了22%、20%和90%,破坏应变有所降低,下降的幅度为10%;对强度参数来讲,内摩擦角φ提高2°,振动成型法的粘聚力C比击实法的提高了38%;振动成型试样的抗剪强度比击实的提高20%;振动成型试样的颗粒定向作用明显优于击实成型,使其抗剪强度高于击实成型试样。因此,在工程中要加强级配碎石的振动碾压,以提高级配碎石的抗剪强度潜能。     

大粒径沥青混合料LSM-30型性能的研究

采用体积法进行密级配大粒径沥青混合料LSM-30级配设计,分析大粒径密级配沥青混合料LSM-30的级配组成特点,并分别采用振动成型和大型马歇尔击实方法对混合料的强度性能、水稳定性及低温拉伸性能及塑性指标等进行对比试验,探讨成型方法对LSM性能的影响程度和规律。     

建筑垃圾垫层的路用性能研究

根据相似级配原理,采用振动击实法对建筑垃圾的最佳含水率、最大干密度、CBR值、无侧限抗压强度、水稳定性能和冻稳定性能进行研究,结果表明:建筑垃圾的最佳含水率和最大干密度分别为13.2%和1.781g/cm3;CBR值为104%;无侧限抗压强度为1.2 MPa;而且具有良好的水稳定性能和冻稳定性能。     

花岗岩大粒径级配碎石力学性能研究

花岗岩大粒径级配碎石力学性能优于常规级配碎石,在实际工程中得到应用,但中国规范没有规定大粒径级配碎石的级配范围,工程中采用的级配多为经验级配,存在部分路面性能不稳定的缺点。因此,该文采用泰波法与i法相结合,设计其级配组成,采用重型击实成型方法,由无侧限抗压强度试验、CBR试验、回弹模量试验,探索最大公称粒径为53 mm的花岗岩级配碎石的力学性能。试验结果表明:基于泰波法与i法相结合的级配设计方法要优于单独的泰波法设计方法,初拟级配中n=0.55、i=0.70对应级配的力学性能最佳;8组初拟级配对应力学性能无论最大值或最小值都远远大于规范对普通级配碎石的要求,体现了花岗岩大粒径级配碎石良好的力学性能和应用前景;提升干密度与增大击实功可有效改善花岗岩大粒径级配碎石的力学性能。     

级配碎石材料标准振动成型方法的研究

级配碎石的室内试验目前均采用击实法成型,不符合振动对无粘结粒料压实有效的原则且反映不出级配类型的差别;在自行研制的振动成型设备上,对3种结构类型的级配碎石进行振动压实试验,考察了频率、离心力、振幅对压实效果的影响。试验结果表明,当频率、离心力保持不变时,存在最佳振幅;激振强度对压实的影响存在阈值。给出了各结构类型级配的最佳振动参数和室内振动压实试验标准参数,并比较了击实法与振动方法的差别。     

集料级配对马歇尔实验的影响

集料级配不同混合料的工作性能差异很大,马歇尔实验数据也不尽相同.文中就集料级配对马歇尔实验的影响进行了系统试验研究,首先确定了最佳沥青用量,并对击实次数及其对沥青混合料的影响进行研究,由此得知,75次击实比50次击实更能获得综合性能良好的沥青混凝土;对相同击实次数下马歇尔试验各种参数进行分析后可知,细集料含量和集料最大粒径对于各试验指标的影响最为显著.     

再生集料水泥稳定碎石基层的级配变异性研究

同时试验探究了再生集料用于高速公路水泥稳定碎石基层的适应性,主要对基于再生集料性能而造成的水稳混合料级配变异性进行了研究,发现击实后混合料中粒径9. 5～31. 5mm的集料质量减少较多,尤其是19～31. 5mm粒径范围的集料,9. 5mm以下的集料质量均有增加,说明再生混合料在击实过程中主要是粒径为9. 5～31. 5mm的集料发生了破碎。并根据试验结果重新进行了混合料级配设计及相关性能研究。     

碎石基层混合料中细集料级配的研究

为了进一步研究碎石基层级配混合料组成设计，首先对碎石基层级配混合料中细集料的级配进行了广泛的研究，采用上置式表面振动法和重型击实法进行对比试验，从而提出泰波指数n和不同工艺与细集料物理、力学性质的关系。     

小粒径大空隙排水沥青混合料性能试验

为实现超薄排水沥青路面的设计与应用,采用渗透性试验、摆式摩擦系数试验、动态摩擦系数试验、声波吸收系数试验、肯塔堡飞散试验、车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验,对最大公称粒径4.75 mm和13.2 mm的2种开级配型式与2种不同沥青混合料类型组合而成的4种大空隙排水沥青混合料的综合性能进行试验评价。试验结果显示,最大公称粒径4.75 mm级配形式的开级配沥青混合料的透水性能、摩擦性能及抗松散能力比最大公称粒径13 mm级配的沥青混合料略优,具有很好的排水降噪功能。环氧沥青混合料的使用,有利于提高小粒径大空隙排水沥青混合料的整体路用性能。     

不同水泥稳定碎石混合料结构成型方式研究

主要研究振动击实成型和重型击实成型方式对骨架密实结构和悬浮密实结构相关指标的影响,分析不同成型方式下级配、最佳含水率、最大干密度及7d无侧限抗压强度的变化规律。结果表明,水泥稳定碎石混合料振动击实后级配较接近于原级配,重型击实对悬浮密实级配混合料的影响大于骨架密实级配混合料。     

成型方法对水泥稳定碎石压实度差异性分析

压实度是基层施工的关键控制指标,室内标准密度大小直接影响压实度。通过对室内重型击实试验与振动压实试验中不同成型方法对级配和密度变异性影响的研究,得出悬浮-密实型水泥稳定碎石混合料用重型击实和振动压实法成型混合料时,对初始级配和最大干密度改变都不大;而骨架-密实型水泥稳定碎石混合料用重型击实成型时,对初始级配和最大干密度影响较大,用振动成型法成型时对初始级配与最大干密度的改变不大。     

马氏击实次数与体积特性的关系

本文研究了Superpave不同公称最大粒径混合料马氏击实次数与吸水率、密度、孔隙率等体积特性的关系,得出了获取4．0％孔隙率的标准马氏击实次数;并对水损害试验击实标准进行了讨论,建议采用双面击实40次成型马氏试件来进行水损害检验。     

超粒径土石混合料最大干密度的试验研究

采用自行研制的大型击实仪对超粒径土石混合料进行击实试验,同时对土石混合料超粒径部分采用剔除法、相似级配法及等量替换法处理后进行中型击实试验,根据试验结果,提出采用等量替换法可间接求出超粒径土石混合料最大干密度的结论。其次,对于连续级配的土石混合料,采用剔除法处理其超粒径部分,得出不同最大粒径下的松装密度、干燥密度、最大干密度和最佳含水量,从而提出剔除法处理超粒径土石混合料的最大干密度确定方法。最后综合比较等量替换法和剔除法的优缺点及适用条件,提出超粒径土石混合料最大干密度的确定方法。     

一种沥青混合料间断级配新型数学模型

基于沥青混合料级配间断性评价指标当量粒径比,分别结合代表级配偏粗、居中和偏细的3种函数模型——指数函数模型、幂函数模型和对数函数模型,分析4.75 mm通过率和2.36 mm粒径含量双因素与当量粒径比的关系,改进原有当量粒径比与4.75 mm通过率单因素非线性公式。研究结果表明:当量粒径比与2.36 mm粒径含量符合幂函数模型;4.75 mm通过率与2.36 mm粒径含量对当量粒径比的权重比为60%∶40%;将4.75 mm通过率和2.36 mm粒径含量分别与当量粒径比进行回归,两者回归系数的统计关系式有所不同。以16 mm公称最大粒径沥青混合料为例,验证了该新型级配间断性模型不仅符合评价指标的定义,而且计算结果更加准确。     

级配碎石性能的振动与击实成型对比试验

为建立振动成型和击实成型的转换关系,进行了3类典型级配碎石在振动和击实成型下的对比试验。结果表明:2种成型方法的物理指标和力学指标具有线性关系;振动成型的物理和力学指标优于击实成型;击实对级配碎石具有严重的破碎作用,且破碎作用存在临界空隙率;振动成型颗粒的定向作用使不同类型的级配碎石形成了良好的结构,物理和力学指标充分反映了材料结构类型的差异;而击实成型正好相反,由于材料和方法的不协调,使材料之间力学性能平均化。