SMA沥青混合料与单粒径集料高温压碎值探讨

压碎值是评价集料抵抗压碎性能的指标。现行规范只对粒径（9.5~13.2 mm）集料的试验方法、步骤和评价指标有所说明,并未提及其它粒径和沥青混合料。结合我国道路实际情况,提出了SMA沥青混合料压碎值的方法、步骤和评价指标。通过对高温压碎值和常温压碎值比较,得出SMA沥青混合料和单粒径集料压碎值的相关分析,供读者参考。     

对现行规范粗集料压碎值指标的探讨

通过对现行国家标准、交通部行业标准对碎石的使用要求以及相对应的粗集料压碎值的试验方法的探讨,分析粗集料压碎值指标在执行过程中所造成的实际影响。     

粗集料骨架间隙率对多孔沥青混合料性能的影响

为了探究粗集料骨架间隙率对多孔沥青混合料体积指标和路用性能的影响,首先采用注水的方式对规范法骨架间隙率测试方法进行改进,对比了改进法和规范法测得骨架间隙率的规律性.进一步通过改变粗集料级配组成的方式,分析了粗集料骨架间隙率对多孔沥青混合料的空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度等体积指标的影响,以及马歇尔稳定度、飞散损失、动稳...     

粗集料对排水沥青混合料性能的影响

排水沥青混合料为骨架空隙结构,其粗集料的骨架结构对排水沥青混合料的稳定性和耐久性至关重要。为了研究粗集料类型对排水沥青混合料体积特性的影响,选择3种岩性的粗集料(S10、S12),1种TPS改性沥青,通过粗集料骨架间隙率VCA、马歇尔试验、车辙试验、间接拉伸试验、冻融劈裂试验,分析了3种不同粗集料对VCA、满足排水沥青混合料设计空隙率20%时各矿料级配组成的影响,结果表明,为满足排水沥青混合料的骨架结构和高温、低温、水稳定性能要求,2种粗集料S10和S12的相对用量比例应在40∶60~50∶50之间。     

集料对沥青混合料的性能影响研究

目前进行沥青混合料路面施工时,多数单位均按照现行技术规范[1]的要求,对所拟定的几家集料供应场所提供的集料样品进行物理力学指标的测定,从而择优确定集料。研究发现,满足现行规范要求的集料,其在沥青混合料中所表现出的性能,并不完全与其物理力学指标成正比关系,因此在进行集料的选取时,不能仅参考集料的物理力学指标进行确定。最终集料的选取与否还是应当取决于其在沥青混合料中的性能表现。     

再生集料破碎行为对沥青混合料性能影响

采用再生集料替代沥青混合料中的天然集料具有巨大的经济潜力和环保优势,但其中的低强度水泥砂浆较天然集料更易在压实荷载下出现破碎的问题,因此亟需探究再生集料在荷载作用下的破碎行为模式以及其对沥青混合料性能的影响规律,以优化再生集料在沥青混合料中的应用方法.通过旋转压实试验以模拟沥青混合料压实过程中集料的破碎行为,分析不同破...     

不同细集料对沥青混合料性能影响研究

细集料在密集配沥青混合料中占有重要比例,不同细集料的应用对于沥青混合料的路用性能有着较大的影响,通过采用不同类型的细集料对不同类型的沥青混合料进行室内试验与分析,并对不同细集料在不同沥青面层中的设计与应用提出建议。     

抗车辙剂对含再生粗集料沥青混合料性能影响研究

采用再生集料替代沥青混合料中的天然集料具有巨大的经济潜力和环保优势,但其中的低强度水泥砂浆和砖块成分较天然集料更易在荷载作用下出现破坏,导致沥青混合料性能出现衰减,因此亟需探究改善含有再生集料沥青混合料性能的方法及其对沥青混合料性能的影响规律.该文选用富含聚乙烯PE的抗车辙剂,通过马歇尔配合比试验,分析不同抗车辙剂用量...     

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。     

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。     

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。     

粗集料骨架对石灰粉煤灰稳定碎石路用性能的影响

对石灰、粉煤灰和集料配比同为4∶12∶84的5种粗集料配制的骨架密实结构石灰粉煤灰稳定碎石进行了抗压、抗折强度、抗压回弹模量和收缩系数试验.试验结果表明:粗集料级配不同时,混合料试件的抗压强度、抗折强度、抗压回弹模量以及温缩、干缩系数存在差异,单一粒径粗集料组成的石灰粉煤灰稳定碎石抗压强度和抗压回弹模量相对较小,平均温缩、干缩系数较大.而粗集料采用多级嵌挤级配或连续级配的石灰粉煤灰稳定碎石抗压强度和抗压回弹模量相对较大,平均温缩、干缩系数稍小,具有更佳的力学和抗裂性能.     

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。     

基于回收木质集料的沥青混合料路用性能研究

用回收木质材料代替石料制备了沥青混合料,采用室内正交试验设计了不同的材料组成,研究了不同材料组成对木质集料沥青混合料性能的影响.结果表明:结合料对木质集料混合料路用性能的影响最为显著;在最佳材料组成下,木质集料混合料的路用性能可以满足要求,但由于水稳定性能偏低,适宜用于干旱、半干旱气候分区.     

粗细集料磨光值对沥青路面长期抗滑的影响

良好的路面抗滑性能是车辆安全行驶的重要保障,而集料品质是影响沥青路面抗滑性能的重要因素之一。集料的耐磨光性能直接决定路面抗滑性能的衰变规律和抗滑终值。因此,集料磨光值的表征和评价对沥青路面全寿命周期抗滑性能的研究具有重要意义。为充分明确粗、细集料对沥青路面长期抗滑性能的影响,引入了3种新的试验方法：①使用Wehner/Schulze (W/S)加速磨光试验对不同种类粗、细集料的磨光值进行评价;②使用自主研发的轮式加速磨光机对9组试样进行加速磨光试验;③使用W/S试验仪抗滑测试机体在速度为60 km·h^-1和水膜覆盖条件下测量试件磨光后的动摩擦因数。结果表明：①集料矿物成分是决定磨光值的重要因素,且磨光值越高沥青路面的长期抗滑性能越好;②密级配沥青路面细集料对路面长期抗滑性能的影响比粗集料更大;③W/S加速磨光试验不仅较Polished Stone Value (PSV)试验结果精度更高,还能评价细集料的抗磨光值;④不同抗滑检测设备与试验方法间具有较大的差异性,轮式加速磨光试验能对试件的全磨耗周期行为进行表征,W/S抗滑检测则可在高速动态旋转和水膜覆盖条件下进行检测(且不受人为操作影响和可重复性高),二者的工况模拟和工作原理具有较强的科学性与可靠性。未来工程应用中,应尽量提高细集料的磨光值,以进一步提高路面抗滑性能;同时,如需精确地表征集料磨光值差异性与路面抗滑性能之间的关系,建议使用W/S试验进行研究。     

大粒径透水性沥青混合料动态模量预估模型研究

将不同级配类型沥青混合料动态模量实测结果与Witczak预测模型进行了比较,指出了Witczak预估模型并不适合预测开级配、大空隙率沥青混合料的动态模量。基于这个观点,开展多因素、多水平的沥青混合料动态模量试验,考察沥青混合料动态模量影响显著的因素,通过对动态模量试验结果进行回归分析,建立了大粒径透水性沥青混合料动态模量多元线性预估模型,同时对模型进行验证和修正,并对预估模型的适用性进行了初步探讨。     

胶粉粒径和用量对多孔沥青混合料路用性能的影响

研究了橡胶粉粒径和用量对多孔沥青混合料路用性能的影响。首先进行混合料设计确定最佳沥青用量,然后使用3个不同粒径大小（4~20目,20~200目和4~200目）的橡胶粉,胶粉用量为最佳沥青质量的10%,15%和20%进行干法改性。对试样进行渗透系数,飞散损失,间接拉伸强度和水稳定性试验。结果表明,使用10%的20~200目橡胶粉可提高多孔沥青混合料的路用性能。同时,增加胶粉粒径和用量降低了多孔沥青混合料的性能。     

排水性沥青混合料低温性能评价

为了分析排水性沥青混合料低温性能的影响因素及评价方法,首先对3种改性沥青的原样、薄膜老化（TFOT）样品、压力老化（PAV）样品进行常规指标试验、-12℃弯曲流变仪（BBR）试验,评价沥青胶结料的低温性能;然后,对几种沥青成型的排水性沥青混合料进行约束试件温度应力试验（TSRST）,评价排水性沥青混合料的低温抗裂性能,并通过与长期老化试件TSRST试验结果的对比,分析老化对排水性沥青混合料低温性能的影响。研究结果表明：沥青胶结料BBR试验的劲度模量与排水性沥青混合料的TSRST试验结果有很好的一致性;老化后的排水性沥青混合料冻断温度升高、冻断应力减小,低温性能降低;排水性沥青混合料的冻断应力约为密级配沥青混合料的1／3,冻断温度相近,2种类型沥青混合料低温性能相差不明显。     

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。