变k法间断级配碎石体积设计方法研究

目前级配碎石级配设计大多停留在经验方法上,本文根据间断级配的特点,把k法和体积设计方法相结合提出变k法间断级配体积设计新方法。通过CBR试验验证级配设计效果,通过对比变k法间断级配体积设计方法计算的集料级配与规范级配的比较,结果显示该方法设计的级配具有较高CBR值,并通过试验确定设计方法中的参数k值及设计空隙率。也说明变k法间断级配体积设计方法能较好适应我国间断级配设计需求。     

沥青混合料的渗透性试验研究

为探讨高速公路路面结构中沥青混合料的渗透性能,采用变水头柔性侧壁渗透仪分别测定了不同空隙率水平下SMA-13,AC-16,AC-20三种沥青混合料的渗透系数,同时结合相关研究成果,将空隙率影响沥青混合料渗透系数的变化关系进行对比分析,结果表明:①三种级配类型沥青混合料的渗透系数均随空隙率的增大而增大,渗透系数的拐点位置在空隙率8%~9%之间;②空隙率8%时,连续级配AC-16和AC-20的渗水系数低于间断级配SMA-13;空隙率8%时,SMA-13的渗透系数则小于AC-20;③相同空隙率的条件下,AC-16的渗透系数明显小于AC-20。     

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。     

提高沥青混合料高温稳定性的矿料级配设计方法

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、SMA-16和Sup-12.5级配的i值范围;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地体现工程实际中车辙的形成规律,并有效提高对沥青混合料高温性能评价的区分率。     

沥青混合料配合比设计中若干技术问题

通过对沥青混合料集料级配计算、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法及其公式,给出了满足AC-16、SMA-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SMA-16型级配的CA比和FA比检验的合理指标范围,为SMA的设计和检验提供了理论依据;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,提出的动抗压强度(DCS)指标 能较好体现工程实际中车辙的形成规律,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。     

“变Ⅰ法”在开级配大粒径沥青碎石级配设计中的应用

介绍采用"变Ⅰ法"设计开级配大粒径沥青碎石的集料级配,由计算和比较可知,采用"变Ⅰ法"设计级配具有可行性。通过实际应用,路用性能试验检验表明,利用"变Ⅰ法"理论设计的集料级配具有较高的使用品质,值得推广。     

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。     

AC-16沥青混合料的Superpave设计级配分析

分析传统AC-16级配和Superpave设计的AC-16级配的特点,并进行SGC试验、马歇尔试验和路用性能检验,以此探求采用Superpave设计的嵌挤密实型AC-16沥青混合料的路用性能。     

高速公路沥青面层混合料开裂性能指标试验研究

文章通过低温间接拉伸蠕变试验和路面抗裂性能(OT)试验对通车年限相同、地理环境相近但不同沥青面层结构的高速公路沥青面层混合料芯样进行了不同角度的试验分析研究,得出了相对应的试验性能指标。结果证明,蠕变柔量和开裂损失率指标可有效预测和评价沥青面层混合料开裂现象,即在相同试验温度条件下,SMA-13级配沥青混合料蠕变柔量大于AC-16和AC-20级配沥青混合料蠕变柔量,且AC类沥青混合料的低温蠕变柔量变化快于SMA类沥青混合料,而抗开裂性能指标中AC-16与AC-20级配沥青混合料相近,SMA-13级配沥青混合料抗开裂性能损失程度最小,因此加铺SMA结构的沥青混合料面层结构适应变形的能力强,沥青路面不易开裂。     

沥青混合料水稳定性试验方法对比研究

本文采用浸水马歇欠试验、真空饱水马歇尔试验、冻融循环劈裂试验、浸水车辙试验以及真空循环煮沸劈裂试验对我国高速公路常用的五种级配的沥青混合料 AC-16I、AK-16C、AK-16A、SAC-16以及 AC-2 5 I的水稳定性作较为系统的比较研究     

混合料配合比矿料组成设计的正规方程法改进

为解决正规方程法进行混合料配合比组成设计时出现负数解及混合料级配超出理论界限范围的问题,采用迭代算法,先按普通正规方程法计算矿料组成比例系数,将得到的混合料级配作为目标级配初始值,当矿料组成比例系数为负数时则取消对应的矿料,将超出理论级配范围上限(或下限)的目标级配值强制调整为相应的界限值,根据修正后的目标级配再利用普通正规方程法计算新的矿料组成比例系数,将得到的新混合料级配作为新的目标级配,通过迭代计算最终得出完全满足理论设计级配范围要求的解,其结果与采用二次规划法的计算结果完全相同。改进后的正规方程法算法简单明了、应用方便,计算结果收敛、稳定,具有良好的工程实用性。     

矿料级配设计理论的研究现状与发展趋势

简述了以Fuller最大密度曲线理论为基础发展起来的n法、I法、变I法、k法、变k法、折断级配算法等级配算法的优缺点和以粒子干涉理论为基础发展起来的间断级配算法的优缺点。阐述了不同排列方式下颗粒堆积特性与填充特性,说明了集料密排方式的非单一性。同时根据高等级路面对沥青混合料路用性能的要求,指出了多级嵌挤骨架型沥青混合料的矿料级配设计是沥青混合料矿料级配设计理论的发展趋势,指出了矿料级配设计从实践到理论的发展,对沥青路面结构材料的发展具有重要的意义。     

提高沥青路面热再生RAP料掺配率的技术措施

为了提高沥青路面热再生RAP料的掺配率,促进废旧沥青混合料的再利用,分析了RAP料掺配率较低的原因,提出了双层滚筒烘料、混合料外掺式改性和变细调整级配3种技术措施,选取了AC-10、AC-13和AC-16等3种级配类型及对应的RAP料掺配率100%、75%和55%,试验研究了再生混合料经过外掺式改性前后的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性。结果表明:RAP料的掺配率随着变细调整级配而得到大幅度提高;再生混合料经添加热再生改性剂后,其高温稳定性、水稳定性和低温性能均得到显著提高且满足技术规范的相关要求;后续研究及工程应用表明,采用双层滚筒烘料设备,对提高RAP料掺配率极为有效。     

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%。     

内蒙古高速公路沥青混合料体积参数研究

文章通过对内蒙古地区高速公路最常使用的AC-16、AC-20、AC-25级配类型的体积性能进行研究,提出了内蒙古地区高速公路沥青路面各结构层目标空隙率设计范围。根据公式反推出计算最佳沥青用量范围的方法,用来检验目标配合比确定的最佳沥青用量是否合理。     

密级配钢渣沥青混合料路用性能研究

为明确钢渣沥青混合料在实际路面的使用性能,为其作为路面新型材料提供相关理论支撑,本文制备了三种不同级配的密级配钢渣沥青混合料,分别检测其高温性能、低温性能以及水稳定性能等。试验数据结果表明:AC-13、AC-16、AC-20等不同级配的混合料稳定度、冻融劈裂结果以及浸水残留稳定度等指标均满足规范的要求。随着级配组合、骨料粒径的变大,对应稳定度也会随之变大,且具有相当良好的水稳定性,渗水系数均满足密级配沥青混凝土小于120mL/min的要求。密级配钢渣沥青混合料路用性能良好,可以作为路面材料使用,且与国家倡导的"资源节约型、环境友好型"社会相契合,符合可持续发展战略。     

GAC-13与AC-13沥青混合料抗滑性能对比分析

对断级配GAC-13与AC-13沥青路面抗滑性能开展试验,通过铺砂法、摆式仪法及激光纹理仪等试验方法,对比研究GAC-13与AC-13的抗滑性能及其变化规律,得出骨架密实型断级配GAC-13的抗滑性能比密实悬浮型AC-13的好,且衰减稳定后的各项抗滑指标都比AC-13的高。     

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。     

AC-13改进型沥青混合料配合比设计与性能研究

通过室内试验对湖南省常安高速公路上面层AC-13S型沥青混合料进行配合比试验,按体积法原理对传统AC-13级配进行优化与调整,得到改进型AC-13沥青混合料,并在相同体积参数条件下,通过一系列室内试验与传统AC-13级配沥青混合料进行路用性能对比研究。得出了AC-13S型沥青混合料在高温稳定、水稳定和抗剥落等路用性能方面较传统AC-13型沥青混合料具有更高的优越性。