土石混合料大型击实试验研究

采用自行研制的大型击实仪,对土石混合料进行了击实试验。试验结果表明:粗颗粒含量对土石混合料的最大干密度影响较大,其中粗颗粒含量为70%是土石混合料最大干密度变化的分界点;最大粒径对土石混合料的最大干密度和最佳含水量影响较小。土石混合料的最佳含水量随粗颗粒含量增加而减小,当粗颗粒含量大于70%时,土石混合料中细粒土的含水量急剧增加。     

土石混合料最大干密度理论计算方法研究

通过引入细粒料最大干密度的校正系数、土石混合料的密度干涉系数、最佳含水量系数，在室内大型击实试验的基础上建立密度干涉系数、最佳含水量系数与粗颗粒含量之间的双对数关系，从而得出了土石混合料最大干密度、最佳含水量的理论计算公式。     

土石混和料大型击实试验研究

采用自行研制的大型击实仪对土石混合料进行击实试验，不同击实功、击实方法及超粒径处理方法情况下击实试验结果表明：土石混和料的最大干密度和最佳含水量随粗颗粒含量不同而不同，其中粗颗粒含量较少时，击实功的变化对土石混合料干密度的影响较大；对于土石混合料，不同击实方法得到的最佳含水量和最大干密度均相差较大，其中大型击实法得到的最大干密度值最大；对于土石混合料中超粒径部分，采用等重量替换法处理时中型击实试验得到的最大干密度与大型击实试验结果接近。     

土石混和料大型击实试验研究

采用自行研制的大型击实仪对土石混合料进行击实试验,不同击实功、击实方法及超粒径处理方法情况下击实试验结果表明:土石混和料的最大干密度和最佳含水量随粗颗粒含量不同而不同,其中粗颗粒含量较少时,击实功的变化对土石混合料干密度的影响较大;对于土石混合料,不同击实方法得到的最佳含水量和最大干密度均相差较大,其中大型击实法得到的最大干密度值最大;对于土石混合料中超粒径部分,采用等重量替换法处理时中型击实试验得到的最大干密度与大型击实试验结果接近.     

静力贯入法检测土石混合料路基压实度研究

基于土石混合料的结构构造和物理力学性质复杂,采用静力贯入法对其路基压实质量进行了研究。通过室内试验对含石量分别为30%、50%、70%的土石混合料采用室内振动法成型试件,确定最大干密度和最佳含水量;制作含石量30%、50%、70%的不同压实度的土石混合料路堤模型,验证了静力贯入法检测土石混合料路基压实度的可行性。研究发现,土石混合料最大干密度随含石量增加呈直线趋势增长,含石量为70%时,最大干密度为2.12 g/cm~3;探头形状为平底圆形时,贯入曲线具有一定的规律性,能较好地建立力学模型;贯入荷载与压实度正相关,贯入曲线可以较好地模拟与土石混合料压实度的相关性。     

土石混合料力学特征影响因素的试验研究

采用大型土石混合料三轴试验机对三类试样进行多组常规三轴试验和K-G模型试验,分析了应力路径、密实度、含石量、粗集料含量、最大颗粒粒径对于混合料强度及变形特征的影响.得到诸如:混合料中粗颗粒的强度影响混合料的整体强度;随着密度的增大,土石混合料颗粒间的接触力和咬合力增大等规律.     

经济型SMA沥青混合料级配优化与路用性能研究

对石灰岩集料的经济型SMA沥青混合料开展矿料级配优化工作,首先根据逐级填充理论和粒子干涉理论确定粗集料最佳组成,以等体积替代方法试验得出细集料各含量最佳组成;然后通过分析粗、细集料含量与路用性能的关系,确定经济型SMA沥青混合料的最佳矿料级配;最后对经济型SMA路用性能与不同集料、级配混合料做了对比分析。结果表明:石灰岩集料级配优化后的经济型SMA混合料的高温性能与玄武岩集料SMA沥青混合料相当,低温性能与水稳定性优于玄武岩集料SMA沥青混合料。     

基于体积指标的多孔隙水泥稳定碎石设计方法

以集料的体积指标作为级配设计的基本参数,粗集料形成的骨架嵌挤结构为出发点,通过振动击实确定每档粒径集料的体积指标,并以该指标为基本控制参数,混合料设计空隙率为已知控制变量,同时引入Bailey设计方法中粗集料比(CA)用以控制混合料的离析,建立集料体积指标的关系表达式。得出骨架孔隙结构水泥稳定碎石的级配范围和设计级配。根据室内试验和理论分析得出多空隙水泥稳定碎石的含水量的确定方法。通过旋转压实和静压成型试件,分析并提出适宜的压实方案。建立压实次数和7 d抗压强度的关系。     

重载交通沥青混合料的压实特性探讨

用旋转压实剪切实验机（GTM）设计方法设计的沥青混合料和粗密级配沥青混合料与一般沥青混合料相比，其压实要求高，压实难度大，压实是成功铺筑重载交通沥青混合料的关键因素，从适合的压实限制、压实空间（层厚与集料粒径大小关系）、压实温度和压实作用等几个方面探讨了以防止车辙为主的重载交通沥青混合料的压实特性。     

土石混合料室内振动压实研究

采用上置式振动压实装置对不同含石量的土石混合料进行了压实研究，土石含量不同，材料的组成结构亦不同，而组成结构决定材料的工程性质。通过研究，可将其分为三种不同的结构类型：多土类、中间类和多石类。根据不同结构类型土石混合料对振动响应的不同，总结出了三种结构类型土石混合料的最佳室内成型工艺，并对压实特性进行了研究。     

嵌挤密实型粗级配沥青混合料压实特性探讨

嵌挤密实型粗级配沥青混合料与细级配沥青混合料相比，其压实要求高，压实难度大。提高和保证压实密度是成功铺筑嵌挤密实型沥青混合料的关键因素。从嵌挤密实型沥青混合料的特点、压实空间（层厚与集料粒径大小关系）、压实工艺和压实温度几个方面探讨了嵌挤密实型沥青混合料的压实特性。     

骨架密实型水泥稳定碎石性能影响因素研究

研究了含水量、水泥剂量、集料类型等因素对骨架密实型水泥稳定碎石性能的影响。结果显示对于同样的级配,水泥剂量越大,最大干密度、无侧限抗压强度、劈裂强度和干缩变形越大。压实含水量和水泥剂量会影响水泥稳定碎石基层中的结合水的含量,进而对混合料的干缩特性造成影响。最佳含水量下随着水泥含量的增加,干缩系数变大。     

土石混填路基压实度影响因素分析

在现场压实试验的基础上,采用相关分析和多元线性回归模型对影响土石混填路基压实度的各因素进行了分析,并得出压实度多元回归方程。分析结果表明,对于含石量小于40%的土石混合料,含水量是影响压实效果的最重要的因素,其压实特性与纯土类似,且随含石量、5~10 mm颗粒含量、大于10 mm颗粒含量的增加,土石混填路基的压实度均有一定程度提高。     

沥青混合料马歇尔击实法与振动压实法成型工艺的比较研究

论证了为改善沥青路面抗滑与抗车辙使用性能而提高粗集料含量所出现的水损害与混合料级配组成设计所采用的成型方法密切相关；当粗集料含量超过一定数量时，由于马歇尔击实标准的局限，建议采用振动压实标准。     

基于彩色数字图像技术的粗集料松方密实方法选择

为确保沥青混合料集料骨架结构的形成,需要找到一种与路面沥青混合料相近的粗集料密实成型方法。基于彩色阈值分割技术,准确提取粗集料颗粒,根据颗粒的积聚状态特点,利用粗颗粒长轴与X轴正方向的夹角角度为评价指标,研究振实、捣实和旋转压实3种粗集料密实方法的粗集料堆积形态,并与沥青混合料试件粗颗粒长轴夹角进行对比。结果表明:基于彩色图像处理技术,避免了大颗粒被判断为小颗粒的误差,保证全部粗集料颗粒均被有效提取。捣实法粗集料夹角明显小于沥青混合料试件统计结果,粗集料松方振实法与沥青混合料试件颗粒长轴夹角统计结果数据最为接近,与捣实和旋转压实相比,是一种更为准确的粗集料密实方法。     

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。     

乳化沥青冷再生混合料成型方法优化研究

为选择一种能够有效模拟实际工程压实方式且操作简单的乳化沥青冷再生混合料成型方法，分别按照马歇尔击实成型、旋转压实成型和振动成型3种方法制备混合料试件，对不同成型方法混合料试件的孔隙率、劈裂强度、冻融劈裂强度比和无侧限抗压强度进行试验测定，并通过CT扫描试验对不同成型方法混合料试件的高度方向孔隙特征、最可几孔径和乳化沥青砂浆特征进行对比。结果表明，采用旋转压实成型方法制备的混合料试件力学性能最优，相较其他两种成型方法具有更好的承载能力与水稳定性；同时采用旋转压实成型的试件内部空隙分布更加均匀，且试件内部沥青砂浆厚度最大，粗集料之间的接触和嵌挤程度最佳。因此最终确定旋转压实法作为冷再生混合料的最佳成型方法，由此得到的混合料试件与实际道路碾压相似，可以有效提高路面的高温性能和水稳性能。     

第四讲SMA混合料的铺筑

5 SMA混合料的铺筑 5.1铺筑工艺要点 SMA混合料生产、运输、摊铺、压实所用的机器与传统AC混合料基本相同.但SMA的施工特性与施工工艺具有自身显著特点.与传统AC混合料不同,在装载、运输与摊铺过程中,不会发生AC混合料经常出现的粗细集料的离析现象.SMA是粗集料骨架型结构,在摊铺和压实后将形成平整、均匀、粗糙、美观的表面.但在储存、运输与摊铺过程中可能发生沥青结合料(胶泥)从粗集料析漏的现象.SMA混合料铺筑厚度较薄,可压缩性小,其压实特性与压实方法与传统AC混合料有很大不同.     

基于旋转压实的水泥稳定再生集料设计方法

废旧水泥混凝土再生集料具有吸水率较高的特点,将其用于路面半刚性基层时传统的击实设计方法得到的水泥稳定再生集料含水量偏高,半刚性材料更加容易发生干缩开裂。为了解决这一问题,提出采用旋转压实成型方法设计水泥稳定再生集料,减小再生混合料的干缩变形,形成适用于再生集料的水泥稳定再生材料设计方法。通过室内试验对比水泥稳定再生集料在传统成型方法下与旋转压实成型方法下的配合比设计结果,试验结果表明:采用旋转压实成型法设计得到的水泥稳定再生集料的最佳含水量较传统方法得到的小;旋转压实80次的干密度指标对应于传统击实法的设计结果,但旋转压实试件的强度高于静压法试件;当水泥用量超过7%时,材料的强度主要受水泥控制,成型方法对强度影响较小;存在一个使水泥稳定再生集料的最佳含水量与最大干密度达到稳定的压实次数,可通过设置合理的压实次数,以最大干密度与抗压强度稳定状态为设计目的确定配合比。研究提出的旋转压实设计方法更适用于水泥稳定再生集料的配合比设计,可用于指导水泥稳定再生集料基层或垫层的材料设计。     

沥青混合料骨架稳态参数及模型

为明确沥青混合料粗集料的骨架特征参数与路用性能之间的相关性，基于优化的分级掺配设计方法设计3种骨架密实型沥青混合料，采用数字图像处理技术观察混合料粗集料骨架特征参数转变的全过程，结合路用性能试验建立基于骨架特征参数的动稳定度估算模型，研究骨架参数的合理范围。研究结果表明：采用简化的分级掺配设计方法可以得到3种不同骨架特征的沥青混合料；混合料的空隙率和矿料间隙率VMA随着粗集料分级掺配次数的增加而降低，稳定度和动稳定度指标则随着掺配次数的增加而增加；混合料密度和有效沥青饱和度VFA最大值出现在二级掺配混合料中，采用间断级配有利于增加混合料的密度；随着掺配次数的增加，混合料粗集料接触点数量先增多后减少，但集料长轴水平倾角呈减小趋势；成型后混合料粗集料长轴初始倾角越小，混合料的动稳定度越高；试验数据暗示了沥青混合料存在一个粗集料骨架初始接触点数与初始倾角的合理范围，使混合料在一定的压实功下能够形成稳定的骨架嵌挤结构；混合料的粗集料接触点不宜过多，级配设计时应将粗集料接触点的数量控制在一个合理范围内；建立的沥青混合料动稳定度估算模型可分辨出粗集料接触点、倾角和沥青种类对混合料动稳定度的影响，但仅适用于有显著骨架特征的混合料。