不同种类再生粗骨料沥青混合料路用性能试验

开展再生粗骨料应用于沥青路面的研究具有较高的工程实用价值和环保意义,能够解决骨料短缺的困境.研究了不同原生混凝土强度等级、粗骨料种类、制备方式等对再生粗骨料物理、力学性能的影响.通过马歇尔试验进行了再生粗骨料沥青混合料配合比设计.分析了不同来源再生粗骨料用于沥青混合料时最佳沥青用量的差别、以及再生粗骨料掺量比例、粒径变化对再生粗骨料沥青混合料路用性能的影响.研究结果表明:不同种类再生粗骨料对沥青混合料水稳定性能影响差别较大,而混合料其他路用性能指标能够满足国内规范要求.     

骨料天然特性对沥青混合料疲劳开裂的影响

沥青混合料的疲劳开裂是最为常见的路面病害之一。在进行混合料的试验室配合比设计时,寻求最为合适的骨料来保证混合料良好的路用性能,以抵抗路面疲劳开裂,显得尤为重要。沥青混合料的抗拉和抗剪强度主要由其内部粘结力来提供,而沥青的种类以及沥青砂浆的强度都会对粘结力产生影响。沥青混合料的抗压强度和承载能力主要由其矿料骨架来提供,因此骨料的级配曲线以及骨料的形状影响着裂缝的形成与开展(由于内部摩擦引起的),因此,骨料的天然特性(包括与沥青的粘结作用和自身抵抗压碎的能力)对混合料性能的影响很大。该文分析了粗骨料的天然特性对沥青混合料疲劳开裂的影响,采用西班牙格拉纳达大学沥青疲劳开裂试验(UGR-FACT),测试两种不同的沥青混合料试块在不同荷载幅值、频率以及试验温度条件下的开裂性能。试验结果表明:粗骨料的天然特性对沥青混合料的疲劳开裂起到了相当重要的作用,与沥青标号和混合料的矿料组成一样,都是在混合料的设计过程中非常重要的考虑因素。     

OGFC沥青混合料水稳定性能试验研究

为了研究多空隙沥青混合料的水稳定性能及其影响因素,采用2种沥青,通过标准马歇尔试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验,分别分析OGFC—13及OGFC—16的水稳定性能。结果表明：良好的沥青品种能够明显提高OGFC沥青混合料的水稳定性能;随着沥青混合料空隙率的增大,OGFC的水稳定性降低,控制良好的空隙率能够保证OGFC沥青混合料的水稳定性。     

OGFC沥青混合料设计参数研究

针对OGFC沥青混合料的路用特点,对主要的参数进行试验分析,探讨、归纳出了相应的方法及指标要求,重点研究OGFC混合料的主要材料选用要求,空隙率的要求及主要影响因素,达到目标空隙率的集料级配范围,以及混合料的马歇尔试验参数.     

OGFC混合料沥青用量影响因素研究

该文参考不同的设计方法,选择OGFC-13混合料,采用肯塔堡飞散试验、谢伦堡析漏试验和车辙试验等,对影响OGFC混合料最佳沥青用量设计的主要因素进行了系统的研究和分析,建立了各影响因素同沥青用量之间的相关关系,得出了混合料动稳定度是OGFC混合料配合比设计成功的关键的结论.     

沥青混合料车辙试验研究

采用沥青混合料车辙仪对6种沥青混合料进行车辙试验,通过对沥青混合料车辙深度与时间及轮碾次数的关系的研究,提出了动稳定度DS1和动稳定度DS2,并进行对比分析得出动稳定度指标DS2较DS1合理.     

沥青混合料车辙试验研究

采用沥青混合料车辙仪对6种沥青混合料进行车辙试验，通过对沥青混合料车辙深度与时间及轮碾次数的关系的研究，提出了动稳定度DS1和动稳定度DS2，并进行对比分析得出动稳定度指标DS2较DS1合理。     

不同外加剂对OGFC混合料路用性能的影响

OGFC为开级配沥青混合料,主要由粗集料嵌挤组成,在世界各地越来越广泛地用于铺筑路面.OGFC混合料可以增大路表面渗透性,减少噪音,增强表面摩擦力,尤其是在潮湿条件下.该文主要研究不同外加剂对OGFC路用性能的影响,其混合料分别由再生聚乙烯改性沥青(RPEB)、橡胶粉改性沥青(CRMB)和70#基质沥青+纤维与矿料拌和而成.并分别采用析漏试验、肯塔堡飞散试验、渗水试验、劈裂试验、静态模量试验,车辙试验和抗滑试验评估OGFC混合料的路用性能.结果表明:纤维和聚合物可以有效地减小OGFC离析的可能性,混合料每面击实50次能相应地提高磨耗性和其他相关的性能.改性沥青混合料的抗拉强度比(TSR)低于纤维+基质沥青混合料的抗拉强度比.     

高性能磨耗层OGFC材料优化设计及施工质量控制

为提高OGFC沥青路面使用寿命及路用性能,通过X-ray CT数字图像处理OGFC沥青混合料骨架,由多张二维图像信息求得OGFC沥青混合料骨架三维信息,并由此提出Vmix新的计算方式,并改进了粗集料空隙填充法,应用于设计OGFC沥青混合料,通过析漏和飞散等试验评价所设计混合料的路用性能,并将此设计方法应用于实体工程,验证了该方法的可行性。     

不同改性沥青的OGFC混合料路用性能指标研究

以高粘沥青和SBS改性沥青为例,通过车辙试验、冻融劈裂试验和低温弯曲试验等室内试验,测试和评价高粘沥青混合料及SBS改性沥青混合料的路用性能指标,对比研究不同改性沥青对OGFC混合料路用性能的影响。研究结果表明:不同改性沥青对OGFC混合料路用性能影响不同,高粘沥青在OGFC混合料中的应用效果优异,其高、低温性能和抗飞散、抗水损性能均优于SBS改性沥青混合料。     

掺钢渣胶粉改性沥青混合料制备及性能研究

为研究内蒙古地区掺钢渣改性沥青混合料的路用性能,首先测试了包钢产钢渣、玄武岩、石灰岩的理化特性,确定钢渣替代天然集料作为沥青混合料骨料的可行性;然后设计由三种岩性粗集料为骨料、相同细集料、相同填料组成的同一矿料合成级配,利用马歇尔击实试验测试体积参数,得到两种改性沥青(胶粉、SBS)和三种岩性粗集料沥青混合料的最佳油石...     

基于灰色关联的高黏剂添加工艺研究

高黏剂拌合方式和拌合时间,对OGFC沥青混合料的综合性能的发挥有着重要影响,通过对不同添加工艺组合(高黏剂的添加方式以及拌和时间)下的Marshall指标和路用性能指标进行了室内试验;应用数学的分析方法建立不同添加工艺组合的灰色关联度,评价OGFC沥青混合料综合性能的优劣。研究表明:添加工艺组合对OGFC沥青混合料的Marshall指标和路用性能指标均有显著影响;运用基于综合性能的灰色关联分析,有利于克服单指标设计不能兼顾其它性能的缺陷,是一种简单而有效的统计评价方法。     

基于离散元法OGFC集料级配优化

以OGFC-10、OGFC-13、OGFC-16为例,在各自推荐级配范围内选择细、中、粗三种集料级配,利用离散元软件PFC2D对相应的OGFC进行单轴压缩试验和劈裂试验数值模拟,以确定最佳集料级配,并通过室内试验对模拟结果加以验证,最后对最佳级配混合料进行路用性能检验。研究表明:离散元法可以用于模拟沥青混合料的单轴压缩试验和劈裂试验,为研究OGFC混合料的力学性能和级配优化提供了辅助手段。     

基于CT技术的沥青混合料均匀性评价方法

为了有效地评价沥青混合料的均匀性,基于CT技术识别混合料试件内部结构,并以粗集料、沥青砂浆和空隙各组分的密度和面积为主要特征参数,建立沥青混合料均匀性评价方法,其中给出了单层截面和单一试件的均匀性评价指标(K_d和K_z),选用3种级配类型,每种类型包含4组不同沥青用量制备沥青混合料试件,应用此方法评价了沥青混合料试件的均匀性,检验了沥青混合料试件制作差异,获得了沥青混合料最佳沥青用量,以及判定了沥青混合料内部结构均匀性薄弱位置。结果表明:均匀性评价方法可以评价单一或一组沥青混合料试件的内部结构均匀性;检验具有相同成型方法、相同配比的一组沥青混合料试件的制作差异,并且劈裂试验结果进一步证明了其在实际应用中的可靠性较好;利用均匀性评价指标K_z分析获得各种类型(AC,SMA和OGFC)沥青混合料内部结构均匀性处于最佳状态所对应的沥青用量与马歇尔试验获得的最佳沥青用量差值分别为0.07%、0.1%和0.55%,这为通过马歇尔方法确定的沥青混合料最佳沥青用量提供了参考;基于沥青混合料试件所有分析单层截面K_d的最大值与均值的差值可以判定试件内部结构均匀性薄弱的位置。     

石榴石在高速公路沥青路面表面层的应用研究

对沥青混凝土表面层采用石榴石作为粗集料进行了研究,通过室内和现场试验,得出了石榴石集料的物理、力学性能和石榴石拌制的沥青混合料的各项指标,以及试铺路段各种路用指标,与玄武岩进行了对比。结果表明,石榴石能满足高速公路沥青路面上面层用骨料的要求。     

SAC系列级配的抗剪性能研究

通过单轴贯入试验与无侧限抗压试验的方法,从不同级配,不同沥青,不同试验温度以及不同成型方法这几方面对SAC系列级配沥青混合料的抗剪性能进行了研究,并对试验结果作出了分析,认为：级配条件较粗时,混合料抗剪强度和变形都得列了改善;随着环境温度的升高或者沥青黏度的减少,沥青混合料抗剪性能的各项指标都呈下降趋势。同时认为静压成型方法不太适合粗骨料含量很高的沥青混合料。     

沥青混合料直接拉伸试验与断裂细观模拟研究

设计并开展了不同加载速率和不同温度下的沥青砂单轴拉伸试验,针对沥青砂软化行为提出了损伤本构模型,模型参数通过试验确定,利用随机骨料投放技术建立了沥青混合料直接拉伸试件的异质细观结构有限元模型,并利用模型模拟了直接拉伸载荷作用下试件的损伤断裂行为,最后考察了裂纹形成的形态以及骨料分布对混合料直接拉伸损伤破坏行为的影响。研究表明:模型能描述沥青混合料单轴拉伸损伤破坏过程与内部损伤分布;粗骨料分布基本不影响沥青混合料的断裂路径,但影响裂纹尖端附近区域的损伤分布。     

级配对OGFC沥青混合料抗阻塞性能的影响研究

为研究级配与大孔隙OGFC沥青混合料阻塞行为之间的关系,通过设计6种不同级配,成型车辙板试件,以ISO标准砂作为阻塞材料,进行阻塞-疏通二次试验。试验结果表明：OGFC沥青混合料的级配与其渗透性、构造深度具有良好相关性;模拟阻塞空隙的实验前期,沥青混合料渗水性能迅速衰减,而试验后期,试件渗水系数衰减至稳定值,大小约为原始渗水系数的20%;疏通后渗水系数可恢复到初始渗水系数的65%。通过分析OGFC沥青混合料的15%通过率当量筛孔尺寸S15与渗水系数关系,预估OGFC沥青混合料空隙阻塞特征,为OGFC沥青混合料级配设计提供参考依据。     

粗集料形状特征对沥青混合料抗剪性能的影响

矿质集料的形状特征对沥青混合料的性能具有极为明显的影响,但目前关于这方面的研究极少。采用编制的图像处理程序,获取了五组颗粒形状特征不同的粗集料其形状参数,运用单轴贯入试验分析了粗集料形状参数对混合料抗剪强度的影响。结果表明,粗集料各种形状特征参数对混合料抗剪强度都有不同程度的影响,且扁平系数对抗剪强度的影响最大,必须控制粗集料中扁平颗粒的含量。     

基于单轴压缩试验的环氧沥青OGFC混合料动态模量研究

为研究环氧沥青OGFC混合料的动态特性,采用UTM试验机,在-10、5、20、50℃以及0. 1、0. 2、0. 5、1、2、5、10、25Hz条件下,通过单轴压缩试验测试环氧沥青OGFC混合料的动态模量,并针对温度、加载频率对环氧沥青OGFC混合料动态模量的影响进行分析,依据时间—温度等效原理,通过非线性最小二乘法拟合分析建立环氧沥青OGFC混合料的预估模型。研究结果表明,环氧沥青OFGC混合料动态模量受温度的影响程度较大,随温度的升高而显著降低,同时也随频率的增大而增大。最后通过建立参考温度为20℃的环氧沥青OGFC动态模量主曲线,可为环氧OGFC沥青路面结构设计提供可靠的参数,对于环氧OGFC路面的推广使用具有重要意义。