开级配OGFC矿料组成设计研究

以OGFC-13为研究对象,以标准级配矿料组成设计的关键性筛孔2.36 mm为出发点,分别选取级配的上限、下限、中值及中值时关键性筛孔2.36mm通过率相差±3%等5种级配类型,在各自最佳沥青用量的基础上通过马歇尔参数对比分析,得出OGFC-13级配设计时,当关键性筛孔通过率控制在与中值相差-3%以下,即2.36 mm通过率为13%~下限时,沥青混合料的强度及大空隙排水特性优势明显。     

基于单轴贯入试验的AC-20级配优化

为了提高沥青混合料的路用性能,利用颗粒流软件PFC~(2D)构建了沥青混合料单轴贯入数值试验方法,阐述了沥青混合料单轴贯入数值试验中试验条件的模拟方法和模型参数的取值,结合实体工程中AC-20室内单轴贯入试验评价了其可靠性。选取不同的原材料得到3组模型参数,基于单轴贯入数值试验研究了模型参数取值、粗集料级配、细集料级配和粗细集料比例对沥青混合料抗剪强度的影响规律。最后,通过室内单轴贯入试验确定了关键筛孔最佳通过率范围,提出了以抗剪强度最大为原则的AC-20矿料级配,并验证了其路用性能。结果表明:单轴贯入强度模拟曲线与室内实测曲线基本吻合;单轴贯入数值试验模型参数的取值对最大抗剪强度时集料的比例不产生影响;五档粗集料19~26.5mm,16~19mm,3.2~16mm,9.5~13.2mm,4.75~9.5mm的比例为3∶12∶5∶10∶10,细集料级配取I=0.75时所对应的级配,粗细集料比为60∶40时,沥青混合料抗剪强度最大;建议AC-20沥青混合料矿料级配9.5mm,4.75mm,2.36mm及0.075mm筛孔通过率分别为50%~60%、34%~44%、31%~37%和3%~7%;与规范推荐级配中值相比,优化级配AC-20混合料的抗剪强度、动稳定度分别提高了25%、27%。     

AC-25沥青混合料矿料级配优化及应用研究

为提高AC-25沥青混合料路用性能,应用正交试验设计,研究了各因素水平对马歇尔性能指标的影响,提出了优化的AC-25矿料级配工程设计范围.结果表明,2.36 mm筛孔通过率是空隙率、毛体积相对密度、矿料间隙率和稳定度的主要影响因素;混合料性能指标主要受控于细集料(＜2.36 mm)的级配组成和含量的变化.通过相关力学性能和实体工程检验,证明了采用优化的AC-25混合料级配具有良好的骨架密实特性、高温抗车辙性能和力学行为特性,可应用于高温多雨地区高速公路沥青路面中,对提高混合料组成设计水平和沥青混合料质量控制具有指导借鉴作用.     

基于灰熵法的SMA-5混合料级配组成范围研究

为确定SMA-5混合料级配组成范围及关键控制筛孔,分别以2.36mm、1.18mm为粗细集料分界筛孔,采用粗集料断级配的矿料设计和贝雷法进行级配研究,结合沥青混合料体积特性与路用性能分析,借助灰关联熵法推荐出级配范围及关键控制筛孔。结果表明:2.36mm、1.18mm和0.3mm为SMA-5混合料矿料级配的关键筛孔,而9.5mm、4.75mm、0.6 mm、0.15 mm、0.075 mm为非关键筛孔;确定出SMA-5矿料各筛孔通过率范围0~9.5mm:100%;4.75 mm:98%~92%;2.36 mm:38%~28%;1.18 mm:34%~21%;0.6 mm:29%~18%;0.3mm:25%~15%;0.15mm:21%~13%;0.075mm:16%~12%。     

细集料敏感筛孔的判定研究

通过试验研究和理论分析,针对AC-13沥青混合料骨架结构,寻找对该混合料级配设计贡献突出的细集料敏感筛孔.研究基于颗粒堆积学和逐级填充理论,采用敏感筛孔的判定及两阶段试验验证方法,确定0.3 mm筛孔为AC-13沥青混合料骨架结构的敏感筛孔,并提出了一套适应于该类骨架结构沥青混合料细集料敏感筛孔的判定方法.     

基于正交试验设计AC-20改性沥青混合料性能指标影响因素研究

结合安徽省沿江高速公路沥青混凝土路面工程施工实践,运用正交Marsball试验设计方法,研究AC-20改性沥青混合料矿料级配范围内各筛孔、对应筛孔不同质量通过百分率与不同油石比的5因素5水平对马歇尔技术性能指标的影响,通过数学方差分析,确定了各因素对空隙率、矿料间隙率、有效沥青饱和度、压实试件毛体积相对密度、稳定度和流值的影响因素排序和各因素的显著性定量分析,找到了影响马氏性能指标的各关键性影响因素,对AC-20改性沥青混合料组成设计水平和其他结构类型的矿料级配设计提供了调整满足性能指标的科学方法和分析方法.     

基于正交Marshall试验设计的技术指标影响因素研究

结合安徽省沿江高速公路沥青路面工程施工实践,运用正交试验设计方法,研究AC-20改性沥青混合料矿料级配范围内各筛孔及对应筛孔不同质量通过百分率的5因素5水平对马歇尔技术性能指标的影响,通过数学方差分析,确定了各因素对空隙率、矿料间隙率、有效沥青饱和度、压实试件毛体积相对密度、稳定度和流值的影响排序和各因素的显著性定量分析,找到了影响马氏性能指标的各因素排序,为提高AC-20改性沥青混合料组成设计水平和其他结构类型的矿料级配设计提供了分析方法和调整满足性能指标的科学方法.     

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。     

3种沥青混合料表面层现场路用性能试验研究

为配合交通部公路沥青路面施工规范的修订．在总结已建高速公路经验的基础上．提出了沥青混合料AC-13的一个新的矿料级配范围。选择我国规范推荐的工程中常用的表面层AC-13Ⅰ型和AK-13A型与我们提出的新型级配沥青混合料表面层在青海平西高速公路修筑了试验路。室内沥青混合料马歇尔试验、车辙试验和低温弯曲试验均表明,3种沥青混合料均可以作为青海地区的高速公路表面层。现场检测表明,新提出的级配沥青混合料综合了现行规范规定的路面设计中常用的2种沥青混合料表面层的优点．具有密水、抗裂兼顾抗滑和抗车辙等功能。从3种沥青混合料矿料级配和结构组成特性两方面．分析了它们的现场压实特性、空隙率、密水性能、构造深度等现场路用性能差异的原因。理论和实践均表明：新提出的AC-13调整型沥青混合料是一种较好的高速公路沥青混合料表面层材料。     

热拌薄层AC-5沥青混合料体积参数及矿料级配范围研究

通过室内试验研究8种空隙率下热拌薄层AC-5沥青混合料的路用性能,提出最佳目标设计空隙率;借鉴国内外对热拌薄层AC-5沥青混合料体积参数范围的规定,提出适合中国国情的体积参数范围;以此为基础进行热拌薄层AC-5沥青混合料矿料级配范围研究,提出改进的矿料级配范围。     

矿料级配对沥青含量检测结果的影响

针对沥青含量检测结果受矿料级配影响的问题,采用以比表面积估算油石比的方法研究矿料级配与油石比的关系。通过模拟级配离析取样的燃烧试验,建立油石比与关键筛孔的相关关系;通过目标级配计算沥青混合料的油石比。结果表明:沥青混合料的油石比与矿料2.36mm及4.75mm筛孔的通过率有良好的线性相关关系,且通过目标级配计算的油石比与目标油石比接近。     

基于高温稳定性的浇注式沥青矿料级配研究

为了提高浇注式沥青混合料的高温稳定性,采用线性插值法分析了国内外浇注式沥青混合料矿料级配设计范围,通过贝雷法参数CA比的研究,提出了关键筛孔(0.075 mm、2.36 mm、4.75 mm)通过率和CA比的适宜控制范围,以及基于高温稳定性的浇注式沥青混合料设计矿料级配范围,解决了浇注式沥青混合料抗高温变形能力差的问题。     

AC-25C沥青混合料级配正交优化试验研究

考虑南方湿热地区沥青路面的使用要求,选取了19 mm、9.5 mm、4.75 mm、2.36 mm和0.075 mm筛孔的通过率和油石比六种因素及相应的五个水平,采用正交表试验表L25(56)进行了优化试验,通过极差分析法和趋势图分析了各因素和各水平对各马歇尔指标的影响程度和规律,分析提出了满足各沥青混合料指标要求的AC-25C沥青混合料的矿料级配和油石比范围.     

AC一25C沥青混合料级配正交优化试验研究

考虑南方湿热地区沥青路面的使用要求,选取了19mm、9．5mm、4．75mm、2．36mm和0．075mm筛孔的通过率和油石比六种因素及相应的五个水平,采用正交表试验表L25（5^6）进行了优化试验,通过极差分析法和趋势图分析了各因素和各水平对各马歇尔指标的影响程度和规律,分析提出了满足各沥青混合料指标要求的AC-25C沥青混合料的矿料级配和油石比范围。     

沥青混合料配合比设计中的关键技术

通过对沥青混合料配合比设计过程中集料级配的计算、设计、调整和沥青混合料高温性能评价指标的研究,提出了变i法及相应计算公式,给出了满足AC-16、SM A-16和Sup-12.5级配的i值范围;将0.075 mm筛孔作为最小控制筛孔,提出了FAP指标,以此来检验0.075 mm筛孔的通过率,完善了贝雷法对设计级配关键筛孔通过率的检验,给出了满足SM A-16型级配的CA比和FA比检验的合理指标范围,为SM A的设计和检验提供了理论依据;提出了综合考虑行车速率、累积变形量和最大永久变形量等因素对沥青混合料高温性能影响的动抗压强度(DCS)指标,结果表明动抗压强度指标能较好体现工程实际中车辙的形成规律,并有效提高了对沥青混合料高温性能评价的区分率。     

基于AC-13沥青混凝土的贝雷法级配设计研究

沥青混合料的矿料级配设计是影响路用性能主要因素之一,选用AC-13级配,通过研究不同CA、FAC和FAf值的沥青混合料性能和体积参数变化,结合CBR试验评价级配骨架结构,确定适用于AC-13沥青混凝土三参数范围,为沥青路面配合比设计提供必要参数,具有一定指导意义。     

SAC沥青路面在高原多年冻土区适应性试验研究

针对高原多年冻土区公路对沥青混合料性能的高要求,从矿料级配角度出发,试验选取多碎石沥青混合料（SAC）和沥青玛蹄脂混合料（SMA）作为高原多年冻土区沥青路面的路用性能试验用料,用密级配AC-13进行对比。试验结果表明:SAC-13与AC-13破坏弯拉应变差异并不明显,而SMA-13的破坏弯拉应变较AC-13降低20.7%。三种级配沥青混合料动稳定度由高到底依次为SAC-13,SMA-13和AC-13,选用的两种抗滑表层较密级配AC-13动稳定度提高了一倍左右;三种级配沥青混合料的水稳定性基本相当。高原多年冻土区沥青路面病害主要以低温病害为主,因此SAC-13级配沥青混合料在高原多年冻土区公路沥青路面应用更具合理性。     

基于混合料特性的搅拌设备振动筛筛孔的确定

为了合理确定搅拌设备振动筛筛孔,基于SuperPave级配设计理论和Bailey级配理论,分析了沥青混合料中粗细集料的比例与骨架嵌挤结构之间的关系、细集料含量对混合料抗永久变形能力和压实难易程度的影响、半筛孔材料通过率对粗集料骨架结构和施工特性的影响及最大粒径筛孔对剔除超限料的作用等,得出筛孔的选择原则;以AC-16型沥青混合料为例,进行了搅拌设备筛孔选择与生产级配控制试验研究,结果表明,目标级配和生产级配偏差可控制在±1%以内。     

矿料级配走向对沥青混合料性能的影响

为研究不同矿料级配走向对沥青混合料性能的影响,在推荐的AC-16型级配范围内,选取了5种代表性的级配曲线,分析了不同级配走向对沥青混合料高温稳定性和低温抗裂性能的影响.试验结果表明,"S"型级配走向(粗型密级配)沥青混合料具有最佳的高温稳定性和低温抗裂性,而规范级配上限(细型密级配)沥青混合料的高低温性能最差.     

沥青路面碎石场振动筛配筛的选择

通过分析碎石场不同筛孔尺寸及不同角度振动筛所生产的集料,研究碎石场AC-20及AC-16沥青混合料所用集料的配筛情况。研究结果表明:AC-20沥青混合料冷料振动筛配筛为23、11、6、3 mm较为合适,AC-16混合料冷料振动筛配筛为19、11、6、3 mm较为合适;集料筛分结果不满足要求时,首先查看振动筛筛网角度是否合适,调整到合格角度后再调整筛孔尺寸,若无法调整筛网角度,则在合理筛网尺寸上一定程度地放大。