胶粉沥青混合料配合比设计优化

为确定胶粉沥青混合料的最优配比方案,采用主骨架空隙填充法进行混合料级配设计,以目标空隙率作为主要控制指标,矿料间隙率、沥青饱和度等其他体积指标及马歇尔稳定度作为一般控制指标,同时对比研究了不同胶粉掺量对胶粉改性沥青混合料最佳油石比的影响效果。结果表明:采用主骨架空隙填充法(即CAVF法)进行胶粉改性沥青混合料级配设计,能有效解决胶粉颗粒对矿料骨架的干涉作用,设计级配方案最佳油石比为7.0%;胶粉掺量对混合料最佳油石比影响微小,可忽略不计。     

基于多级嵌挤型骨架的沥青混合料配合比优化设计及路用性能评价

针对传统连续级配设计的不足,以某高速公路沥青混合料配合比设计为基础,进行多级嵌挤形式级配设计,采用马歇尔试验方法确定最佳油石比,并对最佳设计配合比沥青混合料的路用性能进行评价。结果表明,沥青混合料的毛体积相对密度、沥青饱和度随着油石比的增大而增大,空隙率与油石比则呈现相反的趋势,沥青含量对矿料间隙率的影响较小;粗级配矿料形成的密实结构需要较多的次集料及沥青填充,一般通过调整粗集料比例可获得最佳密实状态;随着沥青含量的增大,混合料的流值增加量略有提高,沥青混合料的高温抗变形能力降低;该工程不同面层最佳油石比分别为5%、4.8%、4.2%,采用多级嵌挤级配设计获得的级配具有较好的路用性能。     

沥青稳定碎石排水层配合比设计研究

通过对比国外排水沥青混合料的级配,确定适合中国工程运用的级配范围,依托化新(化庄—新蔡)高速公路实体工程,设计出沥青稳定碎石的工程级配;通过矿料表面积与油膜厚度估算油石比,结合析漏试验,运用马歇尔试验稳定度、空隙率、毛体积密度确定最佳油石比,并对沥青稳定碎石排水层的水稳性、高温稳定性、低温抗裂性进行了试验验证。     

矿料级配对沥青混合料体积参数的影响

对8组AC—13沥青混合料级配进行马歇尔试验,测定其体积参数空隙率W、矿料间隙率VMA、沥青饱和度VFA;利用灰色关联度理论计算3个粒径组和油石比与体积参数的关联度,得出大于2.36 mm部分矿料粒径对混合料体积参数的影响最大,其次是小于0.3 mm粒径和沥青形成的沥青胶浆,0.3～2.36 mm部分对体积参数的影响最小.在混合料设计中,矿料级配对沥青混合料体积参数的影响大于沥青用量,应注重矿料级配特别是粗集料骨架结构的设计.     

沥青混合料胶砂填充设计法

采用弯曲梁流变试验(BBR)进行沥青胶浆黏弹性设计,用界限VCA对粗集料骨架进行沥青胶砂填充设计、胶砂填充设计法合成混合料级配,美国工程兵团旋转压实仪(GTM)对混合料进行抗剪切性能设计,建立混合料骨架结构行为和路面黏弹性能直接相关的矿料级配合成方法及沥青用量确定方法。     

沥青稳定碎石排水层配合比设计研究

为减少沥青混凝土路面早期水损害,在路面结构中设置沥青稳定碎石排水层,提高排除进入路面结构内部自由水的能力.对比国外排水沥青混合料的级配,确定适合我国工程运用的级配范围,依托化新高速公路实体工程,设计出沥青稳定碎石的工程级配.通过矿料表面积与油膜厚度估算油石比,结合析漏试验,运用马歇尔试验稳定度、空隙率、毛体积密度最终确定最佳油石比.针对沥青稳定碎石排水层的水稳性、高温稳定性、低温抗裂性进行了试验验证,完全满足路面内部结构排水层的要求.     

矿料级配对沥青含量检测结果的影响

针对沥青含量检测结果受矿料级配影响的问题,采用以比表面积估算油石比的方法研究矿料级配与油石比的关系。通过模拟级配离析取样的燃烧试验,建立油石比与关键筛孔的相关关系;通过目标级配计算沥青混合料的油石比。结果表明:沥青混合料的油石比与矿料2.36mm及4.75mm筛孔的通过率有良好的线性相关关系,且通过目标级配计算的油石比与目标油石比接近。     

嵌挤骨架型集料级配设计的研究

该文以填充理论和干涉理论为基础,根据集料的填充特性,提出了嵌挤骨架型沥青混合料集料新的临界筛孔的计算系数,从理论上计算出了多级嵌挤骨架型沥青混合料集料中粗、细集料的用量:粗集料占74%,细集料和填料占26%.同时引入了分形理论,根据粗、细集料的架构效应和填充作用的不同,分别提出了粗、细集料级配设计的数学模型.通过计算得出了多级嵌挤骨架型沥青混合料矿料的级配曲线,并用贝霄法对其进行了检验.结果表明,文中提出的矿料级配设计方法有别于以往的级配设计方法,是一种纯理论的设计方法.     

沥青路面表面层目标配合比设计

结合南方某高速公路沥青路面工程的施工经验,从原材料选用、集料级配试配、马歇尔试验、最佳油石比的确定以及性能试验等方面,介绍了沥青路面表面层沥青混合料目标配合比的设计方法.为了与马歇尔实验进行比较,同时用美国SHRP研究成果SGC成型试件确定最佳油石比,为今后的工程施工进行目标配合比设计提供参考.     

贝雷法和CAVF法在AK-13A和SMA-13的混合料级配设计中的应用

传统的沥青混合料配合比设计时,通过粗、中、细3种级配试配,然后再进行马歇尔试件的击实,分析体积指标确定级配、油石比,过程复杂,试验人为误差较大,耗时,耗力。通过贝雷法的粗集料选取密度,CAVF法计算粗细集料比例及油石比,对AK-13A和SMA-13的级配和油石比进行优化,并运用贝雷法3个比例参数CA比、FAc比、FAf比对优化后的级配的骨架嵌挤情况进行判别,以评价优化后的级配是否符合贝雷法3个比例参数的要求,旨在严格控制沥青砂浆体积与粗集料间隙率之间的关系,使沥青混合料的骨架嵌挤效果更好,性能更稳定。研究过程中采用GTM方法成型试件,用马歇尔方法进行沥青混合料路用性能验证。结果表明,粗集料的设计密度位于松装密度及干捣实密度之间时可以达到嵌挤状态,对于一般的密级配沥青混合料如AK-13A,粗集料的设计密度选择松装密度,对于SMA选用干捣实密度。采用改进的CAVF法计算粗细集料的比例并优化级配,通过计算得到的油石比与最终实际采用的油石比基本一致。粗型密级配AK-13A混合料的3参数符合贝雷法范围,形成一种嵌挤密实结构;SMA的3参数都不在贝雷法的范围内,其形成的骨架密实结构是独有的。SMA-13的粉胶比较AK-13A大,同时沥青膜厚度小于AK-13A,但2种混合料路用性能经实践证明都是良好的。     

聚酯纤维沥青混合料级配设计的理论方法

应用分形理论,推导出聚酯纤维沥青混合料粗、细集料级配设计的数学模型。根据颗粒填充特性,计算出粗、细集料各级筛孔的理论通过率。将粗、细集料分别看作一个整体对其级配进行设计,在保持集料总比表面积基本不变的情况下,建立在实际设计中粗集料级配调整设计的数学模型。根据数学公式,得出3种不同的设计级配。结果表明,粗集料占74%,细集料占15.2%,填料占10.8%;对于掺量为0.2%的聚酯纤维沥青混合料而言,级配1和级配2的体积参数不满足规范要求,级配3的体积参数均满足规范要求,是最优级配组成。     

沥青混合料抗车辙能力优化设计

对沥青混合料的抗车辙性能进行优化设计,设定骨架密实和设计8%空隙率2个优化条件,据此提出新型矿料级配设计方法--分级掺配法.矿料成型采用改进的干捣实方法,根据集料分界点分2步逐级掺配集料,粗集料部分每级集料掺配比例依据骨架判断公式和高斯拟舍结果得出,细集料部分每级掺配比例依据高斯拟合结果得出,进而确定粗细集料各自总的质量百分率,由此得到一条骨架密实型级配曲线,并进一步按照优化务件确定油石比.用成型试件对混合料沥青膜厚度、矿料间隙率、空隙率、动稳定度等各项性能指标进行验证,结果表明沥青混合料抗车辙性能较好,功能化设计方法能有效地改善沥青混合料的性能.     

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。     

沥青碎石混合料（ATB30）的级配试验与分析

采用泰波公式的不同幂指数n值和均匀设计法对沥青碎石混合料（ATB30）的级配进行了系统试验，分析了不同粒径粗集料含量与间隙率指标的关系，提出了选择嵌挤型混合料集料级配的相关结论。     

基于数字图像处理技术的VCAmix量测方法

沥青混合料试件粗集料骨架间隙率（VCAmix）是沥青混合料试件的重要体积参数之一。长期以来,VCAmix的量测主要依赖于利用密度将重量换算为体积的计算法。由于转换过程的误差,加之吸附沥青的影响。导致计算值与实际值存有一定偏差。本文介绍了一种利用数字图像处理技术直接量测VCAmix的方法。该方法使用彩色石料区分粗、细集料,并利用彩色阀值直接分割图像。结果证明该方法准确性好。     

计算法确定SMA细集料用量

首先从理论计算入手,根据粗、细集料的物理性质,通过控制路面最终空隙率、矿粉用量和粉胶比等指标找到SMA等嵌挤型混合料结构的粗细集料之间的相关关系,得到细集料用量的计算公式。最后分析了影响细集料用量的相关因素。     

矿料间隙率标准研究进展

矿料间隙率作为沥青混合料主要体积指标之一,对沥青混合料合理的体积组成设计及优良的使用性能具有重要影响。通过查阅、汇总和分析大量国内外相关文献,对矿料间隙率的计算方法、影响因素、最小值标准的发展历程及其与沥青膜厚的关系进行了综述。认为基于集料公称最大粒径的现有矿料间隙率最小值标准不太合理,今后应对集料特性、集料级配组成以及沥青膜厚与矿料间隙率的相互关系开展进一步研究,并应结合实体工程路面混合料的性能,建立更加合理的矿料间隙率标准或找到更好的替代方案。     

采用SSC分析沥青稳定碎石级配组成与高温稳定性的关系

为判别沥青稳定碎石基层级配组成与高温稳定性之间的联系,采用骨架接触度SSC(stone-on-stone contact)来评价粗集料之间相互接触的密实程度,通过大量实验得出SSC与动稳定度之间的具体关系,为沥青稳定碎石基层配合比设计提供指导。     

超薄沥青混凝土面层配合比设计混合正交分析

针对超薄沥青混凝土厚度小、集料粒径小,同时要求达到传统面层的密实程度、较好的构造深度及其他使用性能的特点,试验采用混合正交方法,选取粉胶比、沥青类型、集料类型、填料类型、粗集料含量等5个关键影响因素,按粉胶比取4个水平、其余各取2个水平的方案进行配合比试验,考察空隙率、马歇尔稳定度、劈裂强度、动稳定度、冻融劈裂强度比(TSR)等5个关键控制指标,对超薄沥青混凝土进行对比分析研究。试验及分析结果表明:当为粉胶比1.3 辉绿岩 SBS改性沥青 水泥 粗集料含量65%的组合时,超薄沥青混凝土的工程性能最好。