小型搅拌器内沥青混合料颗粒搅拌的仿真

为了研究沥青混合料颗粒在双卧轴搅拌机内的混合特性,提高搅拌质量,通过Creo2.0建立小型双卧轴搅拌机模型,采用EDEM仿真软件对不同工况下的沥青混合料搅拌过程进行仿真研究;在其他条件相同的情况下,分别研究4种不同充盈率下物料颗粒在搅拌过程中的分布、速度及均匀性,确定出沥青混合料搅拌均匀性较好的充盈率范围;在其他条件相同情况下,分别研究了4种不同转速对混合料搅拌均匀性的影响,确定了合理的搅拌转速。     

基于三维有限元混合料均匀性对沥青路面力学反应影响研究

基于ABAQUS有限元软件建立三维沥青路面模型,通过计算两种典型沥青路面的不同结构层混合料发生不均匀性时,在行车荷载作用下各层层底的应力、应变和位移量,研究沥青混合料均匀性对沥青路面力学反应的影响。结果表明:沥青混合料均匀性影响路面力学反应参数;相同的行车荷载和环境因素下,柔性基层沥青路面的位移量比半刚性基层沥青路面的位移量大;沥青路面中拉应力几乎总是出现在路表面和基层层底,且出现在半刚性基层沥青路表面的拉应力一般比柔性基层沥青路表面的拉应力大。     

就地热再生沥青混合料均匀性的细观评价指标

就地热再生能直接在现场一次性完成路面修复,但因其材料组成和施工工艺复杂等极易出现混合料不均匀问题,为解决此问题,尝试从集料入手,对就地热再生沥青混合料均匀性的评价指标进行研究。首先,采用数码相机获取就地热再生沥青混合料试件截面的数字图像,基于数字图像处理技术识别截面中所有新旧集料的细观结构;然后,采用环扇分割法将截面分成36个等面积区域,基于区域集料颗粒面积比和新集料颗粒偏离度分别提出集料均匀性评价指标D和新集料均匀性评价指标H;最后,通过改变RAP加热温度、RAP拌和时间、新沥青混合料拌和温度与新旧料混合时间4个因素,进行正交试验,进一步分析均匀性指标的变化规律和可靠性。结果表明：环形分区结合OTSU阈值分割方法可准确识别沥青混合料截面图像中的集料信息,保留绿色通道的方法可有效识别不同灰度值的新旧集料;对试件截面均匀性的定性分析初步验证了这2个均匀性指标的有效性;RAP加热温度与新沥青混合料拌和温度对D影响显著,RAP加热温度和新旧料混合时间对H影响显著;而且,随着RAP加热温度、新沥青混合料温度和新旧料混合时间的增加,就地热再生混合料的均匀性变好,这与以往的研究结论相一致,进一步验证了这2个均匀性评价指标的可靠性。     

粗细集料对沥青混合料均匀性影响研究

为了研究粗细集料对沥青混合料均匀性的影响,基于沥青混合料均匀性指标,以AC-16为例,分别研究4.75 mm档集料和2.36 mm档集料对沥青混合料均匀性的影响.研究结果显示:无论是从沥青混合料均匀性指标,还是相应的沥青混合料力学性能的变异性角度来看,粗细集料都影响沥青混合料均匀性,而且集料中4.75 mm这档集料比2.36 mm这档集料对沥青混合料均匀性的影响要显著.     

含水率对微波加热旧沥青混合料的影响

为了解含水率变化对微波加热旧沥青混合料除湿效果的影响,本文首先对含水率变化对微波能吸收效率和对微波加热除湿所需热量两方面的影响,采用计算、仿真的手段进行了分析,之后又进行了试验研究。结果表明:含水率较少时,含水率的增加会带来加热脱水效率的提高,但随着含水率的进一步增加,加热脱水的效率会逐渐降低。     

高效微波加热发生系统研究

为了提升沥青道路材料微波加热设备的性能,通过对沥青混合料微波加热发生系统的理论和试验研究,得出可以通过提高磁控管效率和使高压电源变频来提升磁控管微波发生系统的加热效率。同时研究了固态源微波加热系统,得出了基于大功率蓄电池技术的5.8 GHz固态源高效移动设备解决应用方案。研究结果表明,以上方法可以有效提升沥青混合料微波加热发生系统的能效,为未来沥青道路材料微波加热设备的核心设计提供参考。     

沥青混合料均匀性与性能变异性的关系

为了研究沥青混合料均匀性与性能间的相互关系,基于数字图像处理技术,通过沥青混合料均匀性指标,利用回归方法对沥青混合料均匀性与空隙率、动稳定度及力学强度间的相互关系进行了定量研究。研究结果显示:沥青混合料均匀性与性能的变异性之间存在相关性;均匀性较差的沥青混合料,其性能的变异程度较大;均匀性较好的沥青混合料,其性能的变异程度稍小;表明控制沥青混合料组成结构的均匀性对控制性能变异性有重要意义。     

微波加热湿旧沥青混合料的传热传质研究

为了研究微波加热湿旧沥青混合料过程中的质热传递规律,分析了微波加热再生过程中的质热传递现象,并基于Fick扩散定律和傅里叶热传导模型,建立了沥青混合料内非稳态传热传质数学模型.考察沥青混合料内部温度和湿度沿微波传播方向的变化,研究了初始条件、边界条件及湿度、微波渗透深度和内热源三者间的关系;建立了传热传质耦合方程的数值计算模型,采用交替显格式数值解法对该模型进行数值模拟,获得了温度、湿度和加热时间三者间的关系;使用了工作频率为2.45 GHz的微波系统对湿旧沥青混合料进行了加热试验.结果表明:在加热温度和脱水除湿方面,试验测试结果与数值模拟结果基本一致,从而验证了传热传质模型的正确性,对湿旧沥青混合料的微波加热再生工艺具有实际指导意义.     

吸波材料对就地热再生混合料的性能影响研究

为提高就地热再生微波加热效率，解决传统沥青混合料吸波能力弱问题，选择多种吸波材料代替矿粉，通过微波加热试验，研究吸波材料对集料、沥青混合料的吸波升温性能以及沥青混合料的使用性能、耐久性能的影响。结果表明：吸波材料可明显提高集料和沥青混合料的吸波性能。随着吸波材料掺量的增加，石灰岩AC-13与玄武岩SMA-13沥青混合料的温升变化趋势不同。吸波材料对沥青混合料水稳定性能影响甚微，其能够提升沥青混合料的低温抗变形能力。     

基于图像处理的粗集料细观分布均匀性研究

沥青混合料的均匀性对其物理力学性能具有重要影响,是沥青混合料基因组的重要构成及研究对象。为了给沥青混合料精细化设计提供参考,该文基于数字图像技术,针对3组不同级配,在不同击实条件下深入分析马歇尔试件粗集料分布的均匀特性,进而评估粗集料分布均匀性量化指标与沥青混合料宏观力学性能的关系。结果表明：马歇尔试件粗集料分布具有两端稍少而中间较多、粗集料数量最大值出现在试件高度1/3～2/3处的特征,击实次数的增加有助于增加沥青混合料分布均匀性;级配对粗集料分布均匀性具有重要影响,粗级配具有更好的均匀性,对于不同粒径集料表现为粒径越小分布均匀性越好;标准差可作为粗集料分布均匀性的定量评价指标,随着标准差数值的减小,沥青混合料具有越来越好的抗车辙性能。     

现场碾压模式对沥青路面压实均匀性影响的试验分析

沥青混合料的现场压实是施工过程中的重要工序,它直接影响沥青路面的耐久性和使用性能.该文研究了不同现场碾压模式与沥青面层压实均匀性的关系,涉及到多种不同热拌沥青混合料类型的压实过程,并从路面上多个不同位置钻芯取样进行试验,根据沥青混合料压实后空隙分布情况分析了不同碾压模式对路面压实均匀性的影响,同时研究了现场压实与室内压实的相关性.     

再生沥青混合料拌和质量评价研究

采用华盛顿大学的化学染色法,用3种不同色粉浓度和4种不同染布对再生沥青混合料的拌和均匀性进行评价,并采用普渡大学的分段回收法来评价新沥青对旧沥青的软化效率。结果表明:化学染色法能较好地评价再生沥青混合料的拌和均匀性,其可用于指导拌和设备的选择;分段回收法能较好地评价新沥青或再生剂对旧沥青的软化效率,其可用于指导新沥青或再生剂的选择。     

直投式SBP外加剂沥青混合料力学试验及三点弯曲破坏模拟分析

为了更好的研究一种新型直投式改性添加剂SBP对沥青混合料抗裂性能的影响,利用旋转压实仪得到马歇尔试件,通过对经过处理的半圆形试件的SCB试验,确定了矿料加热温度、拌和温度和压实温度。对不同类型的混合料进行室内劈裂试验,与普通沥青混合料类型相比,表明改性添加剂SBP能够提高沥青混合料的劈裂抗拉强度。利用粘聚带的双折线本构模型,采用有限元数值分析模拟出了SCB试验过程,得到了竖向位移和荷载变化的曲线,验证了改性添加剂SBP具有提高沥青混合料抗裂性能的能力。     

不同类型抗剥落剂对花岗岩沥青混合料性能影响研究

为研究不同抗剥落剂对花岗岩沥青混合料的性能影响,该文采用配合比设计阶段向沥青中掺加0、3%的PA-1型抗剥落剂,在级配设计阶段采用0、2%的水泥替代部分矿粉的方式,设计了4种方案进行混合料指标试验,研究了不同抗剥落剂对花岗岩与沥青粘附性以及花岗岩沥青混合料性能的影响。试验结果显示:水泥、PA-1都能显著提高花岗岩与沥青的粘附性;水泥、PA-1可显著改善花岗岩沥青混合料的高温性、低温性以及水稳定性;水泥和PA-1混合使用后对花岗岩沥青混合料性能的改善效果更佳。     

沥青路面不均匀的影响因素分析

从沥青混合料设计角度,研究了沥青混合料的类型、级配设计对沥青路面不均性的影响;分析了在沥青混合料生产过程中,原材料的性质和管理、混合料的拌和对保证沥青路面均匀性的重要性;结合沥青路面的现场施工,研究了沥青混合料的摊铺、运输和碾压与沥青路面均匀性的关系.结果表明,选择合适的沥青混合料类型和原材料、加强对原材料的管理、正确进行沥青混合料的设计、采用合适的拌和、运输方式和摊铺、碾压工艺,有利于提高沥青路面的均匀性.     

微波与感应加热对沥青混合料自愈特性影响研究

为了研究微波与感应加热对沥青混合料自愈特性的影响,采用裂-愈循环前后三点弯曲试验强度之比对愈合率进行表征,通过试验与计算对两种加热方式下沥青混合料加热特性进行分析,采用微观观测并辅以其他试验方法对混合料加热前后理化特性进行探讨。结果表明:钢棉可以增强沥青混合料抗松散性能,但混合料设计时应考虑钢棉的掺入使混合料空隙增大的影响;沥青混合料自愈机理在于混合料内部空隙的重组;微波加热具有较感应加热更好的愈合效果,但微波加热易导致温度过高造成沥青损伤,建议微波加热时间不大于40 s,有条件时应优选感应加热技术。     

离析沥青混合料设计及性能变异特征定量评价

非均匀性是诱发沥青混凝土路面早期损坏的一个重要因素,降低了沥青混凝土路面的服务水平及寿命.离析混合料的级配、沥青含量以及体积特性都发生了变异,沥青混凝土路面性能变异特征值得研究.通过建立现场非均匀性沥青混凝土路面特性和体积参数的离析标准,在室内模拟不同离析程度沥青混合料,并进行汉堡浸水车辙试验,通过定量分析研究离析混合料的高温稳定性以及水敏感性变异水平,为建立定量的非均匀性沥青混凝土路面性能及寿命评价模型提供参数.     

沥青混合料微波加热替代烘箱加热可行性研究

选用3种沥青混合料加热方法,并与原样进行对比,试验结果表明:采用微波技术对沥青混合料进行加热,加热时间短,材料受热均匀,且加热后的混合料各项性能指标非常接近原样水平,采用微波技术替代烘箱对沥青混合料进行加热是可行的.     

沥青与石料的粘附性

人们可以采用各种不同手段(如加热等)来降低沥青的稠度,以满足施工和易性的要求。此时沥青就能均匀地涂覆于石料表面,并待稠度回升后将松散的石料颗粒粘结在一起,形成沥青混合料的强度。对沥青混合料不但要求有足够的强度,而且应具备较长的使用寿命,即所谓耐久性。沥青混合料的耐久性是指沥青路面暴露     

密级配沥青混合料均匀性评价

为了克服传统沥青混合料均匀性评价准确度低和耗时长的不足,采用数字图像技术定量评价不同类型的密级配沥青混合料均匀性。提出相邻粗集料区域面积比相对平均差作为评价指标来分析评价SMA-13和AC-13C两种类型混合料的均匀性。结果表明：SMA-13比AC-13C的相邻粗集料区域面积比相对平均差降低了33.1%,SMA-13的均匀性显著好于AC-13C。集料粒径的不同对混合料均匀性有较大影响,各档粗集料的均匀性随粒径增长呈二次抛物线分布规律,4.5~9.5mm档位集料的均匀性最好,＞13.2mm档位集料均匀性最差。混合料的局部与整体均匀性存在较好的对比效果。