沥青混合料生产质量变异性分析

针对某高速公路沥青面层建设项目,分析了沥青混合料级配变异性、沥青含量变异性、温度变异性等影响沥青混合料生产质量的关键因素。结果表明:AC-16混合料4.75mm筛孔通过率在39.5%~42.5%之间时,能使平整度及压实度两者均达到理想效果;建议采用较为准确的燃烧炉法日常抽检沥青用量,通过统计每天打印数据计算当天的沥青总用量非常必要;控制好集料的干湿程度、确保加热设备干燥滚筒和燃烧器性能稳定,可有效确保混合料的出场温度的稳定性。     

机场道面沥青混合料拌和变异性研究

为减小拌和楼对沥青混合料质量变异性影响,依据昆明新机场西跑道拌和楼逐盘数据,以比例差值标准差为指标,研究了不同类型拌和楼的原材料用量变异性、混合料合成级配的变异性以及整个拌和过程中混合料的质量稳定性.分析结果表明:拌和楼类型、控制精度和操作方法等因素对沥青混合料的质量变异性影响较大;各种拌和原材料的变异性不同;混合料级配变异性指标在9.5、4.75以及2.36 mm筛孔处较大,且在4.75 mm处最大;拌和楼开机和结束时混合料质量变异性较拌和中间阶段大.最后针对拌和楼提出了降低混合料质量变异性的一系列措施.     

SMA-13施工过程中集料质量变异性研究

利用沥青路面原材料质量指标检测数据,通过单粒级集料加工级配变异性,并用灰色理论分析单粒级级配变异性对合成级配的影响,从而研究原材料质量的变异性及其对沥青混合料路用性能的影响。研究结果表明,可以通过集料加工场地、集料破碎工艺、破碎机产量均衡性、集料加工筛孔配置、除尘设备选用、碎石设备调试等方面加以改进,以减小集料加工变异性、保证沥青混合料的质量稳定性。     

沥青混合料集料级配的变异性与动态控制措施

对多批次同料源的集料原材及热料仓集料进行筛分,分析了其级配的变异性规律及原因,探讨了沥青混合料生产中级配动态控制的措施。指出,矿石破碎加工工艺是减少集料级配变异的首要环节,应根据沥青混合料级配控制的关键筛孔尺寸设置破碎机筛孔尺寸;以关键筛孔通过率的平均值和极差动态管理图科学指导后续生产;加强生产过程的巡视,以弥补动态管理图作用的滞后性。     

粗粒式沥青混合料配合比模型

级配各筛孔通过率的变化对沥青混合料马歇尔指数的影响存在显著差异,通过合理控制关键筛孔的通过率可以获得最优性能的沥青混合料配合比。采用L50(511)正交表进行了粗粒径(AC25)沥青混合料的马歇尔试验,并采用SPSS软件进行回归分析,分别建立了沥青混合料的马歇尔指数和体积参数与各两两筛孔间的百分用量的关系。结果表明,对沥青混合料马歇尔稳定度、流值和体积参数显著影响的因素,关键筛孔并不只是一个4.75mm筛孔,而是存在显著的交互影响,而且交互影响的筛孔并不一定是两相邻筛孔。影响显著性排列的顺序也存在一定差异。此外受1.18～2.36mm和13.2～16mm两个筛孔间的百分用量影响很小或不受影响。利用本文提出的模型,在给定的马歇尔参数下,通过编程迭代计算,可计算出满足性能要求的沥青混合料配合比,大大减少试验工作量。     

沥青混合料渗透性能探讨

为了研究各因素对沥青混合料渗透性能的影响关系,设计相应试验。选取沥青针入度、沥青占比、2. 36mm筛孔通过百分比、0. 075mm筛孔通过百分比、级配最大粒径与空隙百分比等6个因素,借助灰色关联理论,计算各自的灰色关联度,分析其影响程度与影响机理。得到:灰色关联度能够客观反映6个影响因素的影响程度; 6个影响因素的影响程度由高到低排序为:空隙百分比、2. 36mm筛孔通过百分比、级配最大粒径、油石比例、0. 075 mm筛孔通过百分比、针入度,仅针入度因素基本不影响沥青混合料渗透性;空隙比例是影响沥青混合料渗透性能的决定因素。     

基于灰色关联理论的沥青混合料低温性能影响因素分析

沥青混合料低温性能的影响因素较多。文章通过低温弯曲试验作为评价沥青混合料低温性能的技术方法,应用灰色关联理论对沥青混合料中不同筛孔集料通过率、油石比及空隙率对沥青混合料低温性能的影响程度进行分析。研究表明:灰色关联理论可以作为分析方法评价不同因素与沥青混合料低温性能的关联度,其中沥青混合料的油石比与筛孔尺寸为2.36 mm时集料的通过率对沥青混合料的低温性能的影响最大。     

基于最大黏聚力性能的泡沫沥青冷再生混合料配合比设计方法

泡沫沥青作为一种新型的道路建筑材料,主要应用于病害道路的冷再生工程中。泡沫沥青冷再生混合料中沥青是以发泡的形式掺加,这使得沥青同集料接触更为充分,因而传统的热拌沥青混合料配合比设计方法对这种新兴材料并不适用。为了提高再生混合料的抗剪切变形和整体稳定性,该文通过对泡沫沥青再生基层混合料强度构成原理进行分析,提出以获得混合料最大黏聚力为目标的配合比设计方法。试验通过对拟定的不同组成级配进行力学强度试验,对目前泡沫沥青冷再生混合料推荐级配范围进行了检验与分析,建议泡沫沥青混合料级配设计应尽量靠近规范推荐级配范围中限。同时该文通过对关键筛孔过筛率变异性研究,确定了泡沫沥青冷再生混合料的关键筛孔4.75mm过筛率的允许波动范围。     

集料及沥青混合料级配变异性分析与评价

在现场施工过程中,集料级配不稳定变异性过大等现象常有发生,显著影响了最终成型的沥青混合料质量的可靠度。调查3处玄武岩石料场石料级配,各进行了20次取样分析,结果显示,石料场石料级配总体变异性偏大。根据相互独立的正态分布随机变量的性质,提出了集料级配变异性与沥青混合料级配变异性相关假设,对现场石料级配及沥青混合料级配进行了分析,并建立了合格性检验标准。研究结果显示,热料仓振动筛"二次筛分"并不能改善集料的变异性,并且目前技术规范中对于石料的要求过低,应提高技术标准。同时建议,对于高速公路沥青路面,应当保证沥青混合料级配各关键筛孔通过率在标准差的2倍以内,否则难以满足高速公路沥青路面工程质量要求。     

基于综合性能的沥青混合料组成结构优化

为了基于性能进行沥青混合料组成设计,对沥青混合料的综合性能优化进行了研究。根据胶浆理论,将沥青混合料的性能分为分散相主导型和分散介质主导型两类。选择4.75 mm筛孔通过率、0.075 mm筛孔通过率(矿粉用量)、粉胶比、空隙率作为沥青混合料性能优化决策参数。采用BP神经网络和遗传算法相结合的方法,对沥青混合料组成结构参数进行了优化。研究结果表明,随着疲劳性能的权重减小和高温稳定性权重的增大,4.75 mm筛孔通过率应逐渐减小;无论对疲劳性能还是高温稳定性,都需要5%~7%的矿粉用量和足够的沥青用量;粉胶比越小,沥青用量越大,疲劳性能越好;3%~4.5%空隙率的沥青混合料综合性能较好。     

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。     

沥青混合料抗剪性能试验方法及影响因素研究

通过不同类型室内试验方法对4种沥青混合料的抗剪性能进行了评价;并采用统计学方法对沥青混合料抗剪性能的主要影响因素进行了敏感性分析。研究发现:采用不同试验方法得到的抗剪强度参数无显著性差异,在工程实践中推荐采用较为简便的单轴压缩试验和间接拉伸试验组合;试验条件和混合料类型均对沥青混合料抗剪强度参数有重要的影响。其中,对粘聚力影响最大的是温度和加载速率,其次为关键筛孔通过率和沥青性质;关键筛孔通过率是内摩擦角最重要的影响因素。     

沥青混合料配合比设计中若干技术问题

通过对沥青混合料集料级配计算、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法及其公式,给出了满足AC-16、SMA-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SMA-16型级配的CA比和FA比检验的合理指标范围,为SMA的设计和检验提供了理论依据;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,提出的动抗压强度(DCS)指标 能较好体现工程实际中车辙的形成规律,有效提高了对沥青混合料高温性能评价的区分率.     

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.     

沥青混合料高温及水稳定性影响分析

通过正交试验详细分析了粗型AC-16沥青混合料高温及水稳定性指标车辙动稳定度、冻融劈裂强度比与沥青混合料级配各筛孔通过百分率、油石比之间的影响关系。分析表明,对车辙动稳定度指标影响最为显著的因素为油石比;对冻融劈裂强度比指标影响最为显著的因素为4.75 mm筛孔通过百分率。     

空隙率对沥青混凝土路面透水性影响及施工中的控制

沥青混合料空隙率是影响沥青混凝土路面透水性的主要因素,为了评价沥青混合料透水性与空隙率的关系以及沥青混凝土路面施工中空隙率控制方法,本文对沥青混合料透水性进行了室内与现场试验分析,并通过正交试验分析级配波动对沥青混合料透水性的影响。分析结果表明:沥青混合料空隙率与透水性成指数关系,空隙率越大,透水性越强;沥青用量和通过0.075 mm筛孔的质量百分率的波动对沥青混凝土路面的渗水性影响最大。     

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。     

橡胶沥青混合料级配范围的探讨

国内外不同地区橡胶沥青混合料设计级配范围有着较大的差异。为了确定合理的级配范围,该文应用三种级配理论模型,通过关键筛孔通过率的控制,确定了橡胶沥青混合料的理论级配,并分析了关键筛孔通过率对橡胶沥青混合料路用性能的影响。     

不同级配下橡胶沥青混合料路用性能的比较

试验采用相同的集料调配成2种不同的级配,比较不同级配下,橡胶沥青混合料路用性能的差别,结果表明：AR—ACl3橡胶沥青混合料更适于间断级配及开级配,其关键筛孔为0．075mm筛孔,降低此筛孔通过率将导致沥青用量增加,进而影响了其高温稳定性。尽管橡胶沥青混合料需要较大空间来容纳橡胶粉,存在一个较佳级配来满足其密实性要求。     

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。