基于正交试验设计AC-20改性沥青混合料性能指标影响因素研究

结合安徽省沿江高速公路沥青混凝土路面工程施工实践,运用正交Marsball试验设计方法,研究AC-20改性沥青混合料矿料级配范围内各筛孔、对应筛孔不同质量通过百分率与不同油石比的5因素5水平对马歇尔技术性能指标的影响,通过数学方差分析,确定了各因素对空隙率、矿料间隙率、有效沥青饱和度、压实试件毛体积相对密度、稳定度和流值的影响因素排序和各因素的显著性定量分析,找到了影响马氏性能指标的各关键性影响因素,对AC-20改性沥青混合料组成设计水平和其他结构类型的矿料级配设计提供了调整满足性能指标的科学方法和分析方法.     

AC-25沥青混合料矿料级配优化及应用研究

为提高AC-25沥青混合料路用性能,应用正交试验设计,研究了各因素水平对马歇尔性能指标的影响,提出了优化的AC-25矿料级配工程设计范围.结果表明,2.36 mm筛孔通过率是空隙率、毛体积相对密度、矿料间隙率和稳定度的主要影响因素;混合料性能指标主要受控于细集料(＜2.36 mm)的级配组成和含量的变化.通过相关力学性能和实体工程检验,证明了采用优化的AC-25混合料级配具有良好的骨架密实特性、高温抗车辙性能和力学行为特性,可应用于高温多雨地区高速公路沥青路面中,对提高混合料组成设计水平和沥青混合料质量控制具有指导借鉴作用.     

海南岛AC-13型沥青混合料矿料级配区域优化研究

结合海南岛典型的热带季风海洋性气候,以AC-13型沥青混合料的矿料级配主要控制筛孔9.5 mm、4.75 mm、2.36 mm、0.075 mm和油石比组成5个因数,《沥青路面施工技术规范》(JTJ F40-2004)中AC-13型沥青混合料的矿料级配范围对应筛孔取上限、上中值、中值、下中值和下限等5个通过率作为5个水平,采用正交试验方法对AC-13型沥青混合料的矿料级配区域进行优化设计。     

矿料级配对沥青混合料体积指标的影响

采用正交试验方法,研究了矿料级配对GTM和马歇尔法成型的AC-16型沥青混合料体积指标的影响,并采用SPSS统计软件对混合料体积指标与其矿料级配参数的关系进行了多元线性回归,发现成型方法不同,级配各因素对沥青混合料空隙率的影响大小排序并不一致,传统马歇尔击实可能会改变矿料级配的结构,而GTM混合料体积指标与其矿料级配参数的回归关系式可作为优化级配的依据。     

强紫外光地区改性沥青AC-16混合料级配优化设计研究

通过正交试验设计方法,将13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm四个关键筛孔和油石比作为影响因素,按照5因素5水平设计对SBS I-C改性沥青AC-16沥青混合料进行了马歇尔试验研究,利用极差分析法系统分析了每个影响因素对SBS I-C改性沥青、AC-16沥青混合料体积参数的影响规律,得到了各个体积参数的最...     

基于分形理论的沥青混合料级配组成分析研究

以分形理论为基础,对分形级配在密级配沥青混合料配合比设计中的适用性进行试验研究。研究结果表明:分形理论级配计算公式与传统级配计算方法具有高度相似性;分形级配与现行规范密级配设计上下限范围相关性较高;分形矿料级配需要对个别筛孔通过率进行修正;分形级配粗集料堆积密度在分维数D=2.5附近存在最大堆积密度;分维数D=2.40~2.55范围内,修正的分形矿料级配对应的AC-20沥青混合料和AC-16沥青混合料具有良好的高温稳定性、马歇尔体积指标和抗水损性能等路用性能。     

AC-25C沥青混合料级配正交优化试验研究

考虑南方湿热地区沥青路面的使用要求,选取了19 mm、9.5 mm、4.75 mm、2.36 mm和0.075 mm筛孔的通过率和油石比六种因素及相应的五个水平,采用正交表试验表L25(56)进行了优化试验,通过极差分析法和趋势图分析了各因素和各水平对各马歇尔指标的影响程度和规律,分析提出了满足各沥青混合料指标要求的AC-25C沥青混合料的矿料级配和油石比范围.     

AC一25C沥青混合料级配正交优化试验研究

考虑南方湿热地区沥青路面的使用要求,选取了19mm、9．5mm、4．75mm、2．36mm和0．075mm筛孔的通过率和油石比六种因素及相应的五个水平,采用正交表试验表L25（5^6）进行了优化试验,通过极差分析法和趋势图分析了各因素和各水平对各马歇尔指标的影响程度和规律,分析提出了满足各沥青混合料指标要求的AC-25C沥青混合料的矿料级配和油石比范围。     

沥青混合料配合比优化设计及性能验证

本文以AC-16C沥青混凝土为例,基于提高沥青混合料的高温稳定性提出沥青混合料配合比优化设计。通过调整工程级配范围、使用改性沥青、降低沥青用量、提高填料用量、增大混合料空隙率等措施进行优化设计,分析矿料级配、沥青性能、油石比、粉胶比、空隙率对高温稳定性的影响,并验证混合料马歇尔稳定度、动稳定度、浸水残留稳定度等性能指标。为夏季炎热地区沥青混合料配比设计提供参考。     

基于单轴贯入试验的AC-20级配优化

为了提高沥青混合料的路用性能,利用颗粒流软件PFC~(2D)构建了沥青混合料单轴贯入数值试验方法,阐述了沥青混合料单轴贯入数值试验中试验条件的模拟方法和模型参数的取值,结合实体工程中AC-20室内单轴贯入试验评价了其可靠性。选取不同的原材料得到3组模型参数,基于单轴贯入数值试验研究了模型参数取值、粗集料级配、细集料级配和粗细集料比例对沥青混合料抗剪强度的影响规律。最后,通过室内单轴贯入试验确定了关键筛孔最佳通过率范围,提出了以抗剪强度最大为原则的AC-20矿料级配,并验证了其路用性能。结果表明:单轴贯入强度模拟曲线与室内实测曲线基本吻合;单轴贯入数值试验模型参数的取值对最大抗剪强度时集料的比例不产生影响;五档粗集料19~26.5mm,16~19mm,3.2~16mm,9.5~13.2mm,4.75~9.5mm的比例为3∶12∶5∶10∶10,细集料级配取I=0.75时所对应的级配,粗细集料比为60∶40时,沥青混合料抗剪强度最大;建议AC-20沥青混合料矿料级配9.5mm,4.75mm,2.36mm及0.075mm筛孔通过率分别为50%~60%、34%~44%、31%~37%和3%~7%;与规范推荐级配中值相比,优化级配AC-20混合料的抗剪强度、动稳定度分别提高了25%、27%。     

热拌薄层AC-5沥青混合料体积参数及矿料级配范围研究

通过室内试验研究8种空隙率下热拌薄层AC-5沥青混合料的路用性能,提出最佳目标设计空隙率;借鉴国内外对热拌薄层AC-5沥青混合料体积参数范围的规定,提出适合中国国情的体积参数范围;以此为基础进行热拌薄层AC-5沥青混合料矿料级配范围研究,提出改进的矿料级配范围。     

BRA改性沥青混合料的室内试验研究

以布敦岩沥青作为改性剂,70号基质沥青作为基础沥青,进行试验室内的布敦岩沥青改性沥青的生产制备,对AC-13C和AC-20C2种代表性级配沥青混合料的技术性能进行了试验研究,并对3%BRA最佳掺量的改性沥青混合料进行力学性能试验。结果表明:1BRA的掺入对沥青混合料高温性能和水稳定性的改善效果明显,不同矿料级配组成对BRA改性沥青混合料的路用性能影响较大;2低剂量BRA的掺入对沥青混合料低温抗裂性能的改善效果并不明显;33.0%BRA最佳掺量下改性沥青混合料的各项力学性能比基质沥青混合料有了大幅度的提高,适用于各气候地区公路路面结构层的铺筑。     

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。     

TLA改性沥青BLSMA—16混合料配合比设计及路用性能研究

根据特立尼达湖沥青的性能,并结合广西的气候和交通特点,对33%TLA改性沥青及其混合料BLSMA-16的配合比和路用性能进行了试验研究。首先在矿料级配设计过程中,采用贝雷设计方法对BLSMA—16的矿质混合料进行优化设计,确定出了满足各项技术要求的矿料级配和最佳油石比。然后据此矿料级配和最佳油石比,拌制33%TLA改性沥青混合料和5%SBS改性沥青混合料,对比两种混合料的路用性能,进一步验证了33%TLA改性沥青混合料BLSMA—16的优良路用性能和33%TLA掺量的合理性,为广西地区将TLA改性沥青应用于路面工程提供了技术支持。     

基于AC-13沥青混凝土的贝雷法级配设计研究

沥青混合料的矿料级配设计是影响路用性能主要因素之一,选用AC-13级配,通过研究不同CA、FAC和FAf值的沥青混合料性能和体积参数变化,结合CBR试验评价级配骨架结构,确定适用于AC-13沥青混凝土三参数范围,为沥青路面配合比设计提供必要参数,具有一定指导意义。     

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。     

不同复合改性沥青混合料路用性能的对比研究

为探究不同复合改性沥青混合料路用性能的差异性,研究采取SBS、SBR、橡胶粉等3种改性剂进行两两复合,通过AC-13,AC-16,AC-20等3种级配进行沥青混合料的配制。最终选用4%SBS/3%SBR、4%SBS/15%橡胶粉、3%SBR/15%橡胶粉3种复合改性沥青混合料及AC-13,AC-16,AC-20等3种级配的沥青混合料作为研究对象,通过高温车辙、冻融劈裂、低温小梁弯曲等试验对3种不同复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温稳定性及水稳定性进行试验对比研究。研究结果表明,在3种复合改性沥青混合料的性能方面,4%SBS/3%SBR沥青混合料的各项性能最佳,4%SBS/15%橡胶粉沥青混料次之,3%SBR/15%橡胶粉沥青混合料最差。在3种级配沥青混合料的高温稳定性方面,级配为AC-20的沥青混合料最佳,AC-16沥青混合料次之,AC-13沥青混合料最差。在3种级配沥青混合料的低温稳定性及水稳定性方面,级配为AC-13的沥青混合料最佳,AC-16沥青混合料次之,AC-20沥青混合料最差。试验研究结果在沥青路面设计与施工中,可为沥青混合料的选择应用提供参考依据。     

天然湖沥青复配SBS改性沥青混合料性能研究

采用AC-20和SMA-13两种级配,对湖沥青复配SBS改性沥青混合料的各项性能指标进行了研究,并与相同级配的湖沥青改性沥青混合料进行对比分析。结果表明,湖沥青复配SBS改性沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性和疲劳性能都呈现不同幅度增长,水稳定性增长幅度不大。     

基于灰熵法的SMA-5混合料级配组成范围研究

为确定SMA-5混合料级配组成范围及关键控制筛孔,分别以2.36mm、1.18mm为粗细集料分界筛孔,采用粗集料断级配的矿料设计和贝雷法进行级配研究,结合沥青混合料体积特性与路用性能分析,借助灰关联熵法推荐出级配范围及关键控制筛孔。结果表明:2.36mm、1.18mm和0.3mm为SMA-5混合料矿料级配的关键筛孔,而9.5mm、4.75mm、0.6 mm、0.15 mm、0.075 mm为非关键筛孔;确定出SMA-5矿料各筛孔通过率范围0~9.5mm:100%;4.75 mm:98%~92%;2.36 mm:38%~28%;1.18 mm:34%~21%;0.6 mm:29%~18%;0.3mm:25%~15%;0.15mm:21%~13%;0.075mm:16%~12%。     

沥青混合料在高速公路大修中的环境性能优化与质量控制

基于不同级配下沥青混合料,对其在高温多雨地区高速公路大修中的环境性能优化与质量控制进行研究。结果表明,通过分析不同级配对SBS改性沥青混合料路用性能的影响,各级配高温稳定性排序为:AC-2503级配工地级配 AC-2502级配 AC-2501级配。在改善SBS改性沥青混合料高温抗车辙能力时,RA最佳掺量取0. 35%较为合适,同时沥青混合料的浸水强度可得到改善。就冻融劈裂强度和浸水马歇尔稳定度而言,AC-2503 KH-25 Sup-25;就冻融劈裂强度比和残留稳定度而言,KH-25 AC-2503 Sup-25,AC-2503比KH-25更适应恶劣气候条件。同时提出了沥青混合料施工质量控制措施。