基于分形理论的AC-16型沥青 混合料高温性能预测模型

设计了12组AC-16沥青混合料,对其高温稳定性进行了试验研究,根据分形理论和车辙试验结果,建立了分形维数与高温稳定性能评价指标的相关方程,利用该方程预测AC-16沥青混合料的高温稳定性,可减少试验次数,为工程设计提供参考。     

基于分形方法的沥青混合料抗剪性能研究

分形是研究自然界中大量存在的统计自相似特征的新的理论工具,在描述和评价一些具有层次连续性、不规则性或随机性等特征的现象方面表现出很强的功能。不同级配曲线走向决定沥青混合料具有不同的抗剪性能。以AC-16Ⅰ混合料为例,在规范级配范围选取10种代表性走向,根据分形理论定量计算这10种级配的分形维数,通过三轴试验研究了集料不同分形维数对沥青混合料抗剪性能的影响规律,从抗剪强度的角度给出了丘陵区公路和平原区公路沥青混合料合理的分维值范围。     

超大粒径沥青混合料级配分形特性与力学指标

为了定量评价超大粒径沥青混合料(SLSM)的级配特性,运用分形理论提出了SLSM集料质量分形分布函数的计算方法,得到了不同级配SLSM-40的质量分形维数,建立了集料质量分布与分形维数的关联模型,分析了分形维数与SLSM-40体积指标的关系,并通过强度试验和简单性能试验研究了SLSM-40的力学指标.分析结果表明:分形维数在2.60左右时,SLSM-40的体积指标均符合技术要求;分形维数在2.55～2.60之间时,SLSM-40的级配均匀性良好;随着粒径增大,粘聚力增大,SLSM-40中粘聚力对整体强度贡献率约为50％,比普通沥青混合料提高了1～2倍,而内摩擦角减小5°～10°;20℃试验条件下,SLSM-40抗压回弹模量比AC-25提高了1 869 MPa,为AC-25的2.6倍;不同试验温度条件下,随着加载频率的增大,SLSM-40的动态模量逐渐增大,相位角随温度和加载频率的变化规律与动态模量相比差异较大,并且温度越高,动态模量指标越小,SLSM-40的抗永久变形能力下降.     

高等级公路沥青面层结构类型及特点

1传统的沥青混凝土面层(AC) 1.1按沥青混合料集料的粒径分类 (1)细粒式沥青混凝土:AC-9.5 mm或AC-13.2mm. (2)中粒式沥青混凝土:AC-16 mm或AC-19 mm. (3)粗粒式沥青混凝土:AC-26.5 mm或AC-31.5 mm.     

沥青混合料抗车辙性能的分形描述方法

为了准确模拟沥青混合料抗车辙性能,采用分形理论分析了沥青混合料微观结构,研究了粗细集料不同级配分形维数对沥青混合料抗车辙性能的影响,并根据级配分形维数公式计算了沥青混合料的分形值,进行了沥青混合料车辙试验和微观结构的电子扫描。分析结果表明:4.75 mm通过率是集料尺度的分界点,集料分形维数与抗车辙性能有一致相关性,分形值越大,抗车辙能力越高;根据路用性能设计集料级配可以定量地分析沥青混合料的级配差异和路面性能,及路面微观结构与宏观路用性能的关系。     

多孔沥青混合料空隙特征与路用性能关系

以3种级配的OGFC-13马歇尔试件作为载体,运用X-CT技术和数字图像处理技术获取了不同类型混合料试件的内部空隙分布图像,采用分形理论研究了多孔沥青混合料的空隙分维特征,分析了空隙分维特征与混合料路用性能的关系。分析结果表明:多孔沥青混合料的劈裂强度随着空隙率的增加而减少,随着空隙轮廓分形维数的增大而增大;多孔沥青混合料的渗透系数随着空隙率的增加而增加,随着空隙轮廓分形维数的增大而减小。采用空隙轮廓分形维数可以很好地解释多孔沥青混合料孔隙率基本一致但路用性能差异较大的原因,可以用于分析多孔排水沥青混合料的空隙分布及其路用性能变化趋势。     

基于分形理论SAC级配设计与改性沥青应用研究

应用分形理论级配设计方法设计多级嵌挤骨架密实型SAC级配,通过调整分形设计维数Dc、Df和分界尺寸通过百分率P(r_(DCF))设计不同组SAC级配,以宏观指标空隙率研究分形级配设计方法对SAC级配矿料组成结构的影响,并运用灰色关联法分析分形设计参数与混合料空隙率相关性;在分形SAC级配上使用SBS改性沥青,通过混合料室内路用性能试验揭示SAC级配改性沥青的应用效果。研究表明:分形级配设计3种设计参数与空隙率的关联程度DcDfP(r_(DCF)),通过调整3个设计参数能有效控制沥青混合料空隙率,改性沥青配合SAC级配使用表现出极佳的路用性能。     

集料形态参数对沥青混合料高温性能的影响研究

集料的形态特征对于沥青混合料的高温性能起到至关重要的作用。应用分形理论的基本原理,采用分形维数作为集料的形态参数对于集料的形态特征进行定量的评价。同时采用动态模量试验,对三种不同级配类型的沥青混合料的高温性能进行评价,采用动态蠕变曲线第二阶段的指标,流变次数Fn来表征沥青混合料的高温性能。通过一元线性回归分析,集料的形态参数分形维数与高温指标Fn具有很强的相关性。因此,集料结构完整,嵌挤密实,分形维数越大的沥青混合料具有更优越的抗高温性能。     

温拌再生混合料配比设计及压实温度试验研究

进行温拌再生混合料AC-16配比设计,确定其级配组成比例及再生剂、温拌剂掺量,并以此AC-16再生混合料制作试验试件,确定最佳压实温度,最后分析RAP掺量对温拌再生混合料压实温度的影响程度。研究结果表明:AC-16温拌再生沥青混合料的最佳油石比为3.7%,再生剂的最合适掺入量为老化沥青的7%,温拌剂的最合适掺量为沥青的0.6%;温拌再生沥青混合料125℃压实温度下的各技术指标都符合相关规定的要求。RAP掺量控制在40%以下更有利施工中混合料质量的控制。     

多因素对沥青混合料空隙率影响的正交试验分析

根据分形级配理论进行矿料级配设计,把粗级配分形维数D_c、细级配分形维数D_f、粗细级配用量比、油石比和压实次数作为沥青混合料空隙率影响因素,采用正交试验分析方法进行试验分析,找出其对沥青混合料空隙的影响程度和变化规律,为优化沥青混合料配合比设计提供依据。     

沥青混合料常应力弯曲疲劳试验

沥青混合料耐疲劳性能是影响沥青路面使用寿命的关键因素。对AC-13、AC-20、ATB-25三种类型沥青混合料试件进行常应力三分点小梁弯曲疲劳试验,分析温度、加载频率、级配类型等对沥青混合料疲劳性能的影响规律。研究表明：密实型沥青混合料由于含有较多的沥青胶结料,其疲劳性能一般较嵌挤型沥青混合料更好;施加相同应力时,低温条件下沥青混合料的疲劳寿命较高温条件下高;而同一应力比时,高温条件下沥青混合料的疲劳寿命较低温条件下高;较低加载频率对沥青混合料的疲劳寿命影响更为显著。     

级配理论应用研究

在对最大密度曲线理论和粒子干涉理论及相关级配算法研究的基础上,提出了变i法及相应算法.通过变i法计算的集料级配与规范中AC-16、SMA-16、Sup-12 5级配和以粒子干涉理论为依据设计的多级嵌挤密实结构级配的比较,给出了满足AC-16、SMA-16和Sup-12 5级配的相应i值范围,并结合工程实例对变i法在AC-16型沥青混合料设计中的应用进行了检验.结果显示,利用该方法设计的级配,较好的满足了设计要求.同时也说明变i法能较好的适应我国沥青混合料级配采用方孔筛的划分标准及不同沥青混合料类型的级配设计要求.     

基于FBG的沥青混合料横向流动变形评价

为了分析沥青混合料横向流动变形, 进行了沥青混合料的车辙试验, 利用布设于沥青混合料板表面的光纤布拉格光栅传感器, 研究了沥青混合料表面的横向应变规律; 以最大应变和蠕变稳定阶段横向应变速率绝对值为评价指标, 分析了沥青混合料横向流动变形。分析结果表明: 横向流动变形随沥青混合料的最大应变和横向应变速率绝对值的减小而降低; 横向流动变形在循环轮载作用下不断发展, 测试点距离轮载愈近其流动变形愈剧烈; 当胶粉掺量分别为0、15%、18%时, 距离轮载63 mm的测试点横向应变速率分别为6.8×10-6、4.0×10-7、6.4×10-6 min-1, 因此, 掺15%胶粉的沥青混合料具有较大的抵抗高温横向流动变形的能力; 对于15%胶粉掺量的沥青混合料, 当其集料级配分别为AC-13粗级配和AC-13细级配时, 距离轮载28 mm的测试点横向应变速率分别为6.0×10-7、7.7×10-6 min-1, 因此, AC-13粗级配沥青混合料高温抗横向流动变形能力优于AC-13细级配; 胶粉改性沥青混合料最大应变为1.96×10-4, 而胶粉和抗车辙剂复合改性沥青混合料最大应变只有1.22×10-4, 说明在高温情况下, 胶粉和抗车辙剂复合改性沥青混合料整体结构强度较大, 能够承受来自轮载的直接作用而不向轮迹两边产生横向推移致使发生较大的横向流动变形。基于光纤布拉格光栅横向应变的沥青混合料横向流动变形评价能较好地说明不同材料和级配对沥青路面产生侧向流动变形规律的影响。      

基于灰熵法的沥青稳定碎石水稳定性影响因素分析

沥青稳定碎石的水稳定性有许多影响因素,如沥青性质、矿料性质、混合料配合比等,在诸多因素中找出关键影响因素,对控制其水稳定性有着重大意义。利用灰关联熵分析法研究了沥青针入度、4.75 mm及0.075 mm筛孔通过率、集料公称最大粒径,以及沥青混合料的沥青用量、空隙率、饱和度、粉胶比等对沥青稳定碎石水稳定性能影响的显著程度。研究表明,沥青用量、沥青饱和度、沥青针入度及沥青混合料空隙率是影响沥青稳定碎石水稳定性的主要因素。     

细集料对沥青混合料性能的影响

针对AC-10沥青混合料的骨架形式,研究粒径为2.36mm和1.18mm的细集料用量与沥青混合料体积、力学及路用性能的关系。研究结果表明,细集料不仅影响混合料的体积特性,而且对其路用性能也有很大影响。     

纤维增强SBS改性沥青混合料性能研究

提出采用纤维增强SBS改性沥青AC-13混合料作为加铺层的上面层。通过一系列室内试验研究,介绍了纤维增强SBS改性沥青AC-13混合料的原材料的选择、配合比设计要点,提出适合于旧水泥路面加铺的配合比方案。试验结果表明,纤维增强SBS改性沥青AC-13混合料具有比普通SBS沥青混合料更好的路用性能,能够满足旧水泥路面加铺层的使用要求。     

岩沥青改性沥青混合料路用性能试验研究

岩沥青改性剂与基质沥青具有优良的配伍性,但不同掺量的岩沥青对沥青混合料的力学性能影响很大。本研究以AC-13沥青混合料级配为基准,通过室内对比试验,对基质沥青混合料和不同掺量下的岩沥青改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、疲劳耐久性等力学性能进行研究,以期为岩沥青改性沥青混合料的掺量标准提供参考。     

CAM沥青混合料路用性能分析

本文在参考国内外研究的基础上,以灰绿岩为骨料,采用高模量改性沥青为原料,分别设计了CAM、AC-13（1）、AC-13（2）和SMAI共4种改性沥青混合料。通过对上述沥青混合料在各自最佳油石比下的高温稳定性、低温抗裂性能及水稳定性进行了相关规范规定的试验,试验结果对比分析表明CAM沥青混合料路用性能良好。本文研究的试验数据可为CAM的推广应用提供基本参数。     

隧道用阻燃沥青的试验研究

基质沥青中加入阻燃剂后会提高沥青的阻燃性能,同时也会影响沥青的路用性能．针对AC-16密级配混合料以及三种阻燃剂对沥青的阻燃性能及混合料路用性能的影响进行试验研究,提出隧道用阻燃沥青的设计过程中必须综合考虑阻燃性能和路用性能进行选择,对于隧道路面阻燃沥青的选用具有一定的参考价值。