沥青混合料取样样本容量的确定

通过对搅拌器结构因素，运动参数和材料因素的分析，确定了搅拌设备制的混合料的均匀性是符合正分布的随机变量，并通过试验进行了验证。     

沥青路面离析的表现形态与机理分析

施工过程中沥青混合料离析是导致路面早期破坏的重要原因。根据离析的不同表现形态,采用Bailey混合料理论的级配控制原理和现场试验的方法,研究了原材料、搅拌设备、摊铺设备及卸料运输等环节对混合料变异性的影响。分析、探讨了离析的产生机理和原因,在实体工程中研究了材料的变异性、搅拌器的拌和均匀性、振动筛的筛分效率以及搅拌设备计量系统的误差对混合料离析的影响。结果表明：根据离析的表现形态可以分析判断其成因与机理,为预防与控制混合料离析提供依据。     

搅拌工艺对水稳碎石均匀性与强度的影响

为了研究搅拌工艺对水泥稳定碎石混合料均匀性与强度的影响,采用集料筛分试验、水泥EDTA滴定试验以及无侧限抗压强度试验进行了普通搅拌工艺与振动搅拌工艺2种方案的对比研究。结果显示:第二次搅拌采用振动搅拌工艺,水稳混合料中关键筛孔通过率与水泥用量滴定结果的标准差与变异系数均明显减小,混合料搅拌均匀性得到显著改善;且显著提高了混合料7d与28d无侧限抗压强度,降低了强度标准差与变异系数。     

水泥稳定碎石混合料静压法与振动法成型工艺的比较研究

水泥稳定碎石混合料的结构和性能与成型方法密切相关。通过分析击实方式对混合料级配和结构的影响,对同一级配水泥稳定碎石混合料分别按振动法和静压法进行了试验,对比分析了两种方法成型试件的物理性能和结构特点。结果表明,振动法成型的混合料物理性能和结构性能明显优于静压法成型的混合料。以工程实例对试验研究进行了验证,振动法更适合水泥稳定碎石混合料的组成设计,以该方法确定的最佳含水量、最大干密度来控制现场施工质量更为合理。     

矿料粒径对拌和时间的影响与梯次拌和技术

为了研究双卧轴搅拌器在分批拌和沥青混合料的过程中粗细集料、矿粉和沥青的投料顺序对混合料质量与拌和效率的影响,通过建立搅拌模型分析集料颗粒在搅拌器作用下的滚动规律;根据滚动过程中颗粒表面发生沥青迁移的拌和机理,得出在沥青迁移量以一定速率递减的条件下,拌和均匀性与颗粒滚动圈数之间的关系表达式。用不等直径平面圆模型求得拌和过程中不同粒径颗粒之间的滚动关系,提出达到相同油膜厚度的粗集料、细集料、矿粉与沥青之间的梯次拌和工艺;研发了与实体工程中使用的搅拌器结构和搅拌原理相同的实验室用双卧轴搅拌机,并对AC-16混合料进行了试验研究。结果表明:在同一拌和过程中,颗粒大小不同时滚动次数有差异,矿粉滚动次数大于细集料,细集料滚动次数大于粗集料,导致不同粒径颗粒表面裹覆的油膜厚度发生变化;采用梯次拌和工艺可以提高沥青混合料的质量和设备生产效率,较之传统拌和工艺得到的沥青用量有所降低,并可减少约30%的拌和时间。     

振动搅拌水泥稳定碎石基层压实工艺的试验研究

振动搅拌能够增加水泥稳定碎石混合料的均匀性,强化混合料的微观结构,为了进一步强化水泥稳定碎石基层的质量,本文对半刚性基层建设中的关键环节压实工艺进行了对比试验研究,建立了基于振动搅拌下水泥稳定碎石半刚性基层的压实工艺。基于改进后压实工艺的研究结果,对路面进行施工,检测含水量、水泥剂量及厚度均满足设计要求,研究结果表明基于振动搅拌下优化压实工艺在水泥稳定碎石基层建设具有较明显的优势,可推广应用。     

振动对水泥稳定碎石搅拌过程和性能的影响

为了研究振动对水泥稳定碎石搅拌过程及其性能的影响规律，通过对不同搅拌方式搅拌功率曲线的测试，结合水泥稳定碎石在搅拌过程中不同阶段的流变状态，分析振动对水泥稳定碎石搅拌过程的影响。在此基础上采用不同水泥掺量的C-B-1型和C-B-3型水泥稳定碎石混合料，开展振动搅拌与常规搅拌的对比试验，分析振动对水泥稳定碎石抗压强度、微观结构、干缩性能的影响。结果表明：水泥稳定碎石搅拌过程可根据搅拌功率变化趋势的拐点分为干拌阶段、弥散阶段、裹覆阶段和均匀阶段，混合料逐渐从弹性体转变为具有一定塑性的黏-弹性体；振动能量能减小混合料各组分间的内摩擦力，搅拌功率比常规搅拌方式低9.1%~15.2%，振动加快了各组分弥散阶段的搅拌过程，湿拌时间缩短了37.5%；与常规搅拌相比振动搅拌改善了水泥稳定碎石混合填充料的均匀性，微观结构均匀且致密，有更多的C-S-H凝胶使其抗压强度更高且强度变异系数更小；同强度标准时不同搅拌方式混合料水泥用量呈线性正相关，水泥节约量与水泥用量呈线性正相关，水泥节约率与水泥用量成反比例函数关系；振动搅拌混合料节约的水泥量随水泥用量的增加而增多；振动搅拌水泥掺量为5%的C-B-1型混合料时其平均最大干缩应变量要比常规搅拌的少20.4%，平均干缩系数少18.7%，且干缩系数变异性更小。     

振动搅拌水泥稳定碎石在京新高速路面的应用

针对传统拌和方式下水泥稳定碎石基层混合料拌和均匀性差、成品混合料时常存在干燥露白现象等问题,以京新高速公路白明段路面施工项目为依托,对普通搅拌与振动搅拌作用下的水泥稳定碎石混合料外观以及矿料级配进行分析研究。结果表明:振动搅拌作用使混合料中的水与集料充分接触,水泥、水与集料达到充分均匀弥散的状态,细集料均匀包裹粗集料,且矿料级配变异性小于普通搅拌作用,有利于水泥稳定材料耐久性和强度的提高。     

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。     

水泥稳定碎石搅拌均匀性及其对 路用性能影响机理研究

为研究不同搅拌工艺对水泥稳定碎石混合料搅拌均匀性的影响,采用视觉识别、芯样截面粗集料分布数量统计、混合料筛分以及水泥用量滴定等手段和方法,对普通静力搅拌、振动搅拌以及振机关振搅拌3种搅拌工艺进行了对比研究。从试验结果来看,3种搅拌工艺中,振动搅拌工艺生产的混合料水泥胶浆对粗集料的裹附效果最好,芯样截面粗集料分布数量、集料关键筛孔通过率以及水泥用量滴定结果的变异性最低,提升了混合料的均匀性,水泥稳定碎石均匀性的提高,可间接提高混合料的内摩阻力和粘聚力,改善混合料的路用性能。     

振动法在水泥稳定碎石基层配合比设计中的应用

通过室内试验研究了振动法在水泥稳定碎石基层配合比设计中的应用,分析了振动时间对水泥稳定碎石混合料最大干密度的影响,对比了振动法与重型击实设计方法对试验结果的影响。结果表明:最佳振动时间与混合料的级配关系密切,一般为2～3 min;与传统的重型击实法相比,振动法得到的混合料密度偏高,最佳含水量偏低,7 d无侧限抗压强度偏大。     

基于室内振动搅拌的水泥稳定碎石性能研究

振动搅拌技术可使水泥更好地分散在水泥稳定碎石混合料中,并且使混合料的强度得到一定程度的提高,从而增加了半刚性基层的路用性能,但是,水泥稳定碎石混合料的拌和设备是工地施工中的大型振动搅拌机,进行水泥稳定碎石配合比设计时尚无室内振动拌和设备可用,以致于无法准确分析振动拌和与非振动拌和水泥稳定碎石的技术指标。针对此问题,结合实际工程项目,对室内集料击振筛进行改装,以模拟水泥稳定碎石的工地生产振动拌和设备。通过一系列试验建立改装的室内振动拌和设备与工地振动拌和设备的等效关系。研究内容包括：室内振动搅拌机的原理与参数分析,室内振动搅拌的水泥稳定碎石配合比设计,室内与工地振动搅拌的水泥稳定碎石无侧限抗压强度对比等。研究结果表明：室内振动拌和的水泥稳定碎石配合比设计结果优于工地振动拌和的设计结果,而且水泥稳定碎石无侧限抗压强度大于工地振动搅拌机拌和混合料的抗压强度;根据试验结果得出了改装的室内振动拌和设备对水泥稳定碎石混合料的最佳拌和时间,使改装的室内振动搅拌机达到了工地大型振动搅拌机的同样效果,可应用于水泥稳定碎石的配合比设计与施工。     

搅拌方式对水泥稳定碎石混合料抗压强度的影响

为了提高水泥稳定碎石混合料的搅拌均匀性,改善抗压强度,采用正交试验的方法,对水泥质量比（用量,下文同）为4%的悬浮密实型混合料,通过分析振动搅拌条件下不同位置混合料的7 d无侧限抗压强度及其变异系数,确定搅拌时间、湿拌时间、振动频率和搅拌速度的合理取值与匹配,并在此基础上对3%、4%和5%水泥用量的悬浮密实型和骨架密实型混合料,开展振动搅拌与普通搅拌的对比试验,分析振动搅拌对水泥稳定碎石混合料抗压强度的影响。结果表明：在振动搅拌条件下,搅拌时间对混合料抗压强度的影响最大,振动频率和搅拌速度次之,湿拌时间的影响最小,并且随着各搅拌参数取值的增大,抗压强度增加且变异系数降低;在选用合理搅拌参数的基础上,振动搅拌能够显著提升混合料的强度指标,但随着水泥用量增加,振动搅拌混合料的强度提高率降低;与普通强制搅拌相比,振动搅拌悬浮密实型混合料的强度平均提高20.7%,骨架密实型混合料的强度平均提高16.1%,强度变异系数降低约40%;在相同的水泥用量下,振动搅拌和普通强制搅拌的骨架密实型混合料强度都明显高于悬浮密实型,但振动搅拌对悬浮密实型混合料更为敏感,强度提升幅度更大。     

骨架密实型沥青混合料矿料级配的设计与优化

在有关沥青混合料矿料级配设计理论与方法的基础上,提出了在拌制沥青混合料试验之前,先由筛分试验结果和测试的材料密度对骨架密实型沥青混合料进行矿料级配设计的方法,并利用Matlab、Excell等办公软件对矿料组成进行了优化.按该方法设计的矿料级配拌制沥青混合料,进行了动稳定度和冻融劈裂试验.结果表明,在相同原材料条件下,按该方法设计与优化的矿料级配拌制的沥青混合料具有比按规范级配范围中值拌制的沥青混合料具有更好的路用性能,尤其是高温稳定性和表面抗滑性.     

双卧轴强制连续式搅拌机设计

在修筑各级公路和城市道路中，双卧轴强制连续式搅拌机被广泛用于各种级配混合料的搅拌。在介绍了该型搅拌机的结构特点，并对其搅拌桨叶拌料时的动力与运动进行分析后，较为详实地阐述了搅拌机主要技术参数的确定方法，以及此设计方法用于稳定土厂拌设备后的实际应用情况。     

级配碎石混合料的动力变形特性

采用在古典 C.B.R法的基础上 ,施加动荷载的简化试验方法 ,分析级配碎石混合料的动力变形特性 ,可用永久变形、弹性模量双指标指导混合料的组成设计 ,而合理的级配碎石基层材料组成 ,应考虑到材料与振动碾压工艺的相互作用。     

基于振动搅拌的水泥稳定碎石基层性能试验

为了解振动搅拌下水泥稳定碎石在施工后半刚性基层的性能,采用普通搅拌设备和振动搅拌设备分别制备水泥稳定碎石并经过常规的摊铺和压实工艺后测试基层的压实度、抗压强度和摊铺高度。结果表明,在相同的摊铺条件下,普通搅拌的水泥稳定碎石在摊铺后虚铺层表面有明显的离析现象,而振动搅拌的虚铺表面无离析,集料分布均匀;在相同的压实工艺下,振动搅拌混合料的压实度高于普通搅拌,终压后振动搅拌混合料的水泥含量平均值略大于设计值且波动小,普通搅拌则波动较大。     

高速公路沥青路面还原料应用研究

随着我国高速公路事业的发展,越来越多的沥青路面需要进行大中修。虽然沥青混合料再生技术已经在我国得到了推广,但是由于技术缺陷、设备欠佳等因素,再生料只能用于路面基层,不能得到广泛应用。基于还原料精细加工工艺,对其进行技术分析,并对应用还原料的SMA混合料进行路用性能分析以及掺量和掺配形式对SMA混合料性能的影响。为今后沥青路面还原料的应用奠定了理论基础。     

沥青混合料体积设计及其效果评价

沥青混合料体积特性直接影响其力学性能与使用性能,但混合料级配、材料密度、设计方法等因素也直接影响沥青混合料的体积特性。本文对当前沥青混合料体积设计方法进行了分析,从多方面对CAVF法、Superpave法、马歇尔法等方法所设计的沥青混合料性能与体积特性进行了评价,并提出了用旋转压实仪复核其他方法所设计级配稳定性的建议。     

碎石基层混合料中细集料级配的研究

为了进一步研究碎石基层级配混合料组成设计，首先对碎石基层级配混合料中细集料的级配进行了广泛的研究，采用上置式表面振动法和重型击实法进行对比试验，从而提出泰波指数n和不同工艺与细集料物理、力学性质的关系。