基于差异磨光的沥青路面抗滑性能研究进展

为保证道路行车安全,沥青路面上面层一般要求采用具有优异抗磨光和抗磨耗性能的集料.但随着中国公路建设速度的提升及优质石料资源的不断消耗,利用优劣集料间的差异磨光特点铺筑高抗滑沥青路面表层的理念逐渐引发关注.该文概述了路表常用粗集料的材料特性及复配沥青混合料的组成设计,介绍了不同天然集料、固体废物、人造集料复配沥青混合料的...     

基于矿物学角度评价道路的抗滑耐久性

为了研究道路表面抗滑性能,选取了由不同结构矿物所组成的4组花岗岩集料进行试验.将4组集料放置在试验板上,分别采用石英粉和石英砂作为磨光剂,运用德国亚琛工业大学研发的磨光试验机进行磨光试验.每阶段磨光之后,分别用英摆式摩擦系数测定仪(SRT)和动态摩擦试验机(PWS)测试这些试件表面的摩擦系数.通过比较试件表面的磨蚀情况,得出集料中矿物组成和晶体大小对磨光能力和集料摩擦系数抗衰减性能的影响.进而提出一种用来评价道路工程中集料的长期抗滑性能的新方法.     

沥青路面抗滑性能定量评价的分形方法

采用离散型外露尺寸函数研究了沥青混合料表面微观凸凹的随机分布特征,并根据统计自相似性原理推导了路面微观凸凹的外露尺寸函数的计算公式和级配分维数值的计算方法.利用该方法计算了AK-16A和开级配抗滑磨耗层(OGFC)不同级配路面的外露尺寸函数值;并用摆式摩擦仪对相应级配的车辙板进行试验,确定了混合料表面纹理对应的抗滑系数.结果表明:沥青混合料级配不同,其路面微观凸凹的分维数值也不同;分维数值越大,外露尺寸函数的指数值越大,抗滑性能越高;外露尺寸函数的指数值越小,抗滑性能越低;微观凸凹分维数值与路面抗滑性能具有单调递增的一致相关性.     

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.     

粗集料磨光值试验存在的问题和解决方法

粗集料磨光值是衡量路面抗滑能力的关键性指标,又是决定一种集料能否用于沥青路面表面层的重要的决定性指标,因此粗集料的磨光值指标是高等级公路路面用料必检项目之一。但由于该项指标的检测有一定的难度,试验过程复杂烦琐,不容易把握,对试验结果整体质量和工作效率影响较大。文中分析了影响检测结果的关键性因素,并提出了有效的解决方法。     

抗滑表层沥青混合料中细集料的选择

通过系统的对比试验,研究了细集料类型对于沥青混凝土路面抗滑表层的抗滑性能以及沥青混合料的稳定性和耐久性的影响。作者建议选择棱角性好的碱性石屑作为路面表层混合料填隙细料,对于提高沥青混凝土的抗滑能力及其他路用性能具有重要的意义;当考虑到改善沥青混合料的施工和易性,或是由于料源限制必须使用天然砂时,应控制天然砂的含量,使其最好少于破碎石屑含量。     

石灰岩排水沥青路面路用性能及其抗滑持久性研究

石灰岩力学性质不如玄武岩,且抗磨光性能较差.为了研究将其用于排水沥青路面时的路用性能和抗滑持久性,首先对比分析了石灰岩排水沥青混合料、玄武岩排水沥青混合料以及玄武岩SMA沥青混合料三者的路用性能.然后采用加速磨光设备,通过测试不同磨耗次数之后3种类型沥青混合料的摆值,评价了三者的抗滑持久性.研究结果表明:石灰岩排水沥青...     

粗细集料比对排水性沥青混合料性能的影响

基于马歇尔、贯入剪切、低温SCB、间接拉伸疲劳试验研究了88/12、85/15、80/20、78/22、75/25、70/30共6种粗细集料比例对排水性沥青混合料体积指标和路用性能的影响。试验结果表明:粗细集料比对排水性沥青混合料体积指标和路用性能均有显著影响,粗细集料比合理的排水性沥青混合料具有较高的贯入剪切强度,较小的粗细集料比能有效提高混合料的抗疲劳性能和低温抗裂性能。综合考虑沥青路面的功能性和路用性能,建议的排水性沥青混合料粗细集料比的范围为80/20~75/25。     

橡胶沥青路面抗滑性能研究

通过铺砂法和摆式摩擦仪对两种用量的连续式混合的橡胶沥青、间歇式混合的橡胶沥青、基质沥青与间断级配、密级配组合得到的10种沥青混合料板的宏观纹理和微观纹理进行测量,研究了不同生产方式的橡胶沥青和矿料级配对沥青路面抗滑性的影响。结果表明:间断级配的沥青路面表面纹理比密级配沥青路面表面纹理构造要好;橡胶沥青路面比普通沥青路面的抗滑性好;橡胶沥青的加工方式对橡胶沥青路面的宏观纹理影响显著,对微观纹理影响不大。     

混合料磨光对沥青路面抗滑性能影响研究

经对比分析国内外开发过的路面磨光仪的特点,在吸收经验的基础上,开发了简易便携式室内磨光仪。采用特殊车辙板模具,制备AC-13、SMA-13两种不同级配的混合料试件,通过磨光,获得在不同试验阶段的抗滑性能指标,具体为:铺沙法测得的构造深度、摆式仪测得的摆值、动摩擦系数仪测得的动摩擦系数,并采用指数模型对试验结果进行了回归分析。     

粗集料接触参数对沥青混合料损伤演化的影响

为了揭示沥青混合料内部细观损伤对宏观性能的影响,基于DIC方法与四点弯曲疲劳试验,对不同粗集料接触状态的混合料细观损伤尺度效应进行研究。首先以颗粒堆积理论与粒子干涉理论为基础,提出可表征细观主骨架结构状态的颗粒接触主力链配位参数（n_pfc）计算方法。采用SAC设计方法,通过控制关键筛孔2.36~4.75 mm的分计筛余质量百分比,设计4组可反映不同粒径尺寸集料组合形式的SAC16级配（B60S00~B60S15）,计算不同级配沥青混合料对应的npfc。其次,结合DIC方法与四点弯曲疲劳试验,分析疲劳荷载作用下沥青混合料小梁试件水平应变场演化特征,并提出混合料疲劳损伤因子定量分析方法。最后对不同粗集料接触参数的沥青混合料的细观损伤演化特征、疲劳损伤因子D_FD及表征宏观抗疲劳性能的K_m进行分析。研究结果表明：随着疲劳荷载作用次数的增加,4种不同n_pfc混合料的水平应变量逐渐增大,各D_FD也均显著增加;随着n_pfc的增大,D_FD明显减小,当n_pfc=7.73~9.55时,D_FD较小,混合料的疲劳细观尺度损伤叠加效应较小;同时,随着n_pfc增加,K_m呈先增大后略微减小的趋势;当n_pfc=7.73~9.55时,对应的宏观抗疲劳性能较好;因此,选取合理的n_pfc可优化沥青混合料内部主骨架细观结构状态,减少细观尺度损伤叠加效应影响,提高沥青混合料的宏观抗疲劳性能。     

粗集料压碎值对多孔沥青混合料体积特征与路用性能的影响

为了明确粗集料压碎值对多孔沥青混合料性能的影响,选取玄武岩、破碎砾石和石灰岩3种不同压碎值的粗集料.首先采用击实试验模拟分析了粗集料和多孔沥青混合料受荷后的级配变化规律,其次探究了粗集料压碎值对多孔沥青混合料体积指标和路用性能的影响.研究结果表明:粗集料和沥青混合料受荷后9.5 mm筛孔集料的质量通过率变化最大,4.7...     

沥青路面粗集料棱角性表征方法及技术标准

利用ASTM D3398-97试验方法的改进表征法计算了粗集料颗粒指数Iap,采用数字图像处理技术提出了粗集料半径法棱角性指数IArm和梯度法棱角性指数IAgm的计算公式;通过对2类沥青混凝土的常规与动三轴试验,分析了粗集料棱角性表征指标对沥青混凝土性能和抗剪参数的影响规律,建立了沥青混凝土性能、抗剪参数与粗集料颗粒指数Iap的相关关系,结合沥青混凝土路用性能要求,提出了沥青路面粗集料棱角性技术标准。分析结果表明:Iap与棱角性指数IA具有明显的线性相关性,其回归系数可用于由粗集料颗粒指数Iap换算成IArm和IAgm;所提出的粗集料棱角性技术标准可作为沥青路面施工技术规范修订建议,有利于提高石料企业加工粗集料的质量。     

国外沥青路面抗滑性能影响因素研究

从轮胎与沥青路面间接触机理、沥青路面抗滑性能的评价方法和沥青路面抗滑性能的衰减规律三个方面,对国外的研究成果进行归纳总结。沥青混合料的材料特性和结构特性对沥青路面的抗滑性能影响较大,路表宏观纹理和微观纹理共同作用影响路面的抗滑性能,以优质石料作骨料的骨架嵌挤型沥青混合料结构表现出良好的抗滑性能。     

基于数字图像处理的粗集料棱角性量化研究

基于数字图像处理技术,对粗集料棱角性进行量化研究,以取代传统的试验方法。首先从单个颗粒的棱角性定义出发,建立了4个粗集料棱角性量化指标:AR、ARmax、AP、APc;然后采用数字图像处理(DIP)技术,对拍摄的粗集料二维图像进行处理分析,得到粗集料样本棱角性量化结果,最后将20份粗集料样本的未压实空隙率试验与DIP试验进行了比较。结果表明:4个用于评价粗集料棱角性的量化指标与未压实空隙率之间均有较强的相关性,其中以AP指标最佳;AP和APc指标更好地拉大了两个棱角性极端,有利于区分不同棱角性的粗集料。4个量化指标的面积加权平均值与未压实空隙率之间的相关系数均要大于它们的算术平均值与未压实空隙率之间的相关系数,这也表明经面积加权的棱角性指标考虑了粗集料的宏观性能,因此更加合理。     

沥青混合料设计的主骨料空隙体积填充法研究及应用

提出了根据主骨料空隙体积设计沥青混合料级配的新方法——主骨料空隙体积填充法。这一设计方法简便实用，能保证沥青混合料的嵌挤骨架结构，可用于设计任意空隙率的沥青混合料，且设计误差小，无需反复试配，具有较大的理论研究和实用价值。     

细集料形貌的分维数评价及沥青混合料性能试验

采用体视显微镜与面光源结合的细集料形貌测量方法获取五种细集料在0.003 mm/pixel分辨率下的颗粒图像,运用颗粒分维模型,以分维数表征细集料形貌特性,开展了细集料形貌及其对沥青混合料性能影响的研究.分析结果表明:细集料分维数服从三参数威布尔分布且不同细集料的分维数具有显著差异;细集料分维数与沥青混合料的体积参数具有显著的线性相关性;随着分维数的增大,混合料的极限弯拉应变和冻融劈裂强度比均是先增加后减小,在一定范围内存在最大值;但细集料分维数对混合料高温稳定性的影响并不明显.     

沥青路面安全行车保障措施研究

简述了抗滑性能不足对沥青路面行午安全的影响。在分析沥青路面抗滑性能影响因素的基础上,从公路建设、养护、公路管理与服务几个方面提出了基于抗滑性的沥青路面安全行车保障措施。     

沥青路面抗滑性能及测试方法研究

为寻求提高和合理评价沥青路面抗滑性能的方法,通过分析沥青路面抗滑性能的影响因素和探讨现行规范列出的抗滑性能检测方法, 提出沥青路面抗滑性能优化措施,并指出基于测试结果代表性的抗滑性能检测方法的设计方向;指出单轮式横向力系数测试系统因其突出优点应优先选择,并总结了其检测方法的操作要点和注意事项,对提高测试结果精度和合理选择检测方法具有工程实际意义。