骨架密实型矿料级配设计方法探究

矿料级配决定了矿料颗粒间嵌挤力的大小及混合料密实程度,对路面的抗剪强度影响很大。目前的级配设计方法没有在设计过程中考虑矿料的性状,只考虑了矿料粒径的大小,矿料性状对级配及混合料性能的影响只能通过完成配比后进行试验验证。针对骨架密实型级配设计方法,提出了将骨架密实级配混合料的骨架及密实分开进行设计的思路。"骨架"设计思路是由粗到细,逐级填充逐级找出最强"骨架",直至倒数第二档;密实设计思路是骨架级配设计完成的矿质级配集料的间隙率应等于最后一档料(最细的一档料)的体积,通过体积法完成密实填充。两种方法合并在一起,简称强度体积法(CBR-V法)。     

贝雷法设计与传统密级配沥青混凝土性能比较研究

我国目前在建的公路工程沥青路面主要采用基于密实理论设计的沥青混合料。由于密实理论的设计目的是为获得最大的密度,因此混合料内粗集料较少不能形成骨架结构,导致混合料的内磨阻小,所以高温稳定性与低温抗裂性均较差。借鉴"贝雷法"设计骨架密实结构的沥青混合料,可以优化矿料级配的设计流程,同时可以考虑材料性质及交通量等因素。本文通过室内试验,通过两种级配设计理论开展混合料的组成设计,进行混合料的路用性能研究,研究粗集料组成部分的变化对混合料体积指标,路用性能和粗集料骨架形成影响     

骨架密实型沥青混合料级配设计研究探讨

针对沥青混合料组成结构要求,提出了对骨架密实型结构的理解和认识,结合试验测试数据对骨架密实型结构级配设计理论进行了阐述。说明骨架密实型沥青混合料以4.75mm为关键性筛孔时,4.75mm以下体积之和介于40%～45%之间;当以2.36mm为关键性筛孔时,2.36mm以下体积之和介于38%～43%。并且结合具体工程实例对骨架密实型结构级配设计计算进行了研究探讨。     

正交设计下同性岩土石混合体变形破坏特征研究

利用正交设计组合的方法,采用由同性岩组成的土石混合体,考虑粒度特征、土性、岩石形状在最佳含水率情况下对土石混合体变形破坏特征的影响,进行室内直剪试验。试验结果表明,土的粘性越强,在同条件下抗剪强度越大且破坏时的剪切位移越大;小颗粒的存在对剪切过程弹塑性阶段的影响显著,土石混合体易出现应变软化;以块石为骨架元素的土石混合体抗剪强度大于以卵石为骨架元素的同类土石混合体的抗剪强度,块石较卵石更有利于土石混合体抗剪强度的发挥;岩石形状不同时,以卵石作为骨架元素的土石混合体的破坏面比块石的破坏面平整,带宽相对较窄,影响深度相对较浅;残余抗剪强度-法向应力近似呈线性关系,随着法向应力的增加而增加;土石混合体的最佳含水率与含石量近似呈线性关系,且随着含石量的增加逐渐减小。     

ATB—25沥青混合料级配优化

以混合料骨料填充理论为基础,运用理论计算的手段给出了高温多雨大交通量高速公路沥青路面下面层用ATB—25的合理级配范围,并且根据生产实践对级配进行了优化。与规范规定的级配范围相比,优化后的ATB—25混合料级配范围,适当提高了级配下限的细集料比例,保证了ATB—25混合料的密实性;且大幅度减少了级配上限细集料比例,使ATB—25混合料始终处骨架密实结构,提高了ATB—25混合料的高温抗车辙性能。同时,ATB—25矿料级配骨架密实结构理论分析与试验验证表明,考虑正常的施工偏差,优化后的级配范围始终处于骨架密实结构,高温稳定性和水稳性能可以得到保证,可以应用在我国高温多雨大交通量高速公路的下面层中。     

基于离散单元法设计骨架密实型沥青混合料

为了减少沥青混合料设计过程中的误差和工作量,提高沥青混合料设计的社会经济效益,提出基于离散单元法进行骨架密实型混合料级配可视化设计和评价的方法,并对理想骨架结构的细观力学指标进行了定量分析。结果表明:在应用离散元方法进行混合料级配设计过程中,不需测量集料毛体积密度和混合料体积指标等中间变量,操作方便、数据变异小,克服了传统试验误差较大和试验量大的不足,极大地提高了沥青混合料设计的效率和经济性;骨架密实型混合料内部平均接触力与最大接触力呈线性相关关系,平均接触力、最大接触力与混合料的空隙率并无明显的相关关系;由粒径大于2.36mm理想球形粗集料构成的主骨架结构,平均配位数一般在3.3~3.5之间,当细集料掺入时,混合料的平均配位数有所降低;随着次一档集料的掺入,混合料内部的应力发生重分布,应力逐渐向细集料转移。对骨架密实抗车辙型沥青混合料设计来说,较粗的级配应提高主骨架的嵌挤能力,而较细的级配重点在于改善沥青砂浆的抗变形能力。     

大粒径透水性沥青混合料级配设计方法研究

在借鉴贝雷法级配设计思想的基础上引入"预留空隙率"这一预设参数对大粒径透水性沥青混合料矿料级配进行设计,并初步提出"预留空隙率"的设定方法。同时对国内外同类工程矿料级配用量进行反算,确定贝雷法设计LSPM级配的初始体积参数。通过对设计级配的检验及混合料路用性能的测试,基于贝雷法设计的LSPM矿料级配具有良好的骨架结构,且混合料空隙率适当,综合路用性能良好,验证了应用贝雷法进行骨架型开级配或半开级配沥青混合料矿料级配设计的可行性。     

SMA混合料体积结构影响因素的试验研究

SMA混合料组成设计的关键技术是保证其骨架密实结构及合理的体积结构,既涉及到组成材料和施工工艺,也与评判标准相关。通过室内试验和现场检测,结合SMA混合料组成设计,分析矿质混合料级配组成、细集料品种和试件击实次数对SMA混合料的骨架密实结构和体积结构的影响,为SAM混合料的应用技术提供建设性意见。     

不同水泥稳定碎石混合料结构成型方式研究

主要研究振动击实成型和重型击实成型方式对骨架密实结构和悬浮密实结构相关指标的影响,分析不同成型方式下级配、最佳含水率、最大干密度及7d无侧限抗压强度的变化规律。结果表明,水泥稳定碎石混合料振动击实后级配较接近于原级配,重型击实对悬浮密实级配混合料的影响大于骨架密实级配混合料。     

基于GTM法钢渣沥青混合料矿料级配与性能研究

在分析钢渣集料工程特性的基础上,对不同级配的AC-13细粒式钢渣沥青混合料分别采用GTM法确定其最佳油石比与体积参数,并对其性能进行对比分析,优化得出骨架嵌挤密实型钢渣沥青混合料的矿料级配组成,然后对优化的混合料性能开展系统研究。试验结果表明,与石灰岩沥青混合料相比,骨架嵌挤密实型钢渣沥青混合料膨胀性、高温稳定性及水稳定性更优,具有良好的工程应用前景。     

骨架密实型沥青混合料级配优化设计

以骨架密实级配为研究对象,探讨集料级配与沥青混合料骨架稳定性之间的联系,提出骨架密实级配优化设计方法。运用分形级配理论对SMA型级配进行分析,得出各级配粗、细集料的组成特点。采用离散单元程序建立骨架密实级配的直观离散元数值模型,推导了模型颗粒生成的计算式,并进行骨架结构稳定性虚拟试验。得出优化骨架密实级配的分维数范围以及分维数对骨架结构稳定性的影响,可以为骨架密实级配优化设计提供参考。     

新SAC13沥青混合料路用性能及施工应用

结合青银高速公路的试验路工程．试验研究了SAC矿料级配设计与检验方法设计成功的紧密骨架密实结构、一般骨架密实结构以及悬浮密实结构的SAC13沥青混合料路用性能。结果表明,紧密骨架密实结构SAC13具有较好的高温稳定性、水稳定性和抗滑性能,综合性能最优;试验路工程表明,紧密骨架密实结构SAC13的应用情况良好。     

沥青混合料毛体积密度测定方法研究

沥青混合料毛体积实测密度是沥青路面中至关重要的一个指标,其测定方法一直在道路工作者中存在争议。剖析了表干法和钻件蜡封法的试验方法及原理,之后针对骨架密实型沥青混合料SAC矿料级配进行了大量试验。试验结果表明,钻件蜡封法比表干法更准确。对于骨架密实型沥青混合料,钻件蜡封法的测试结果比表干法的大,且随着沥青混合料最大公称粒径的增加,两种结果的差异性就越大。对于最大公称粒径<25mm的骨架密实型沥青混合料用表干法测定试件毛体积密度已能满足精度要求;对于最大公称粒径≥25mm的骨架密实型沥青混合料,表干法毛体积密度测试结果应采用修正公式进行修正。     

矿料级配对沥青混凝土体积特性及抗车辙性能的影响

以2.36mm作为粗细集料的分界筛孔尺寸,将级配曲线分为粗段与细段两部分。采用分段设计思想,依据分界筛孔的通过率设计了3种公称最大粒径沥青混凝土混合料的15种级配。通过粗集料振实试验、沥青混凝土混合料马歇尔击实与车辙试验,研究了矿料级配对混合料体积特性与抗车辙性能的影响。结果表明:级配明显影响混合料的体积参数与组成结构形态,是抗车辙性能的显著影响因素。当分界筛孔的通过率设计适当时,沥青混凝土混合料为骨架密实结构,该结构呈现最好的抗车辙性能。     

橡胶颗粒沥青混合料矿料组成设计方法研究

文章根据橡胶颗粒沥青路面的除冰机理采用骨架密实型结构进行了橡胶颗粒沥青混合料的矿料组成设计,提出了橡胶颗粒沥青混合料的级配范围,为橡胶颗粒沥青混合料的设计提供了依据。     

骨架嵌挤密实结构的TOR沥青-橡胶混合料及其抗车辙性能的研究

目前应用最为广泛的断级配沥青-橡胶混合料,由于粘结剂用量高,其生产成本要比常规改性沥青混合料高出25%左右。文章探讨了在TOR沥青-橡胶混合料中通过骨架嵌挤结构的矿料级配来提高其抗车辙性能和降低生产成本的可能性。在保持McDonald湿法处理基本特性的基础上设计了一种骨架密实型的TOR沥青-橡胶混合料,在APA试验机上进行的车辙试验表明,新的TOR沥青-橡胶混合料具有更高的抗车辙能力,而其生产成本则可降低降20%左右。     

间断密级配沥青混合料配合比设计方法

从沥青混合料的结构形态入手，利用均匀设计法对骨架密实结构类型沥青混合料的级配进行了系统的研究，提出了基于体积法的间断级配沥青混合料配合比设计方法和推荐级配。经室内路用性能试验验证，有本方法设计的沥青混合料具有优良的抗滑、防渗、抗车辙以及耐低温和疲劳的性能。     

橡胶沥青BFSMA设计指标与路用性能研究

玄武岩纤维骨架密实型沥青混合料的矿料级配、体积指标和路用性能与常规的沥青混合料(代表结构SMA)相比均发生了本质变化,特此提出玄武岩纤维骨架密实型路面结构,简称BFSMA。通过对玄武岩纤维束状、絮状和打散等不同状态的吸油率进行分析,说明了不同结构沥青混合料油石比的变化趋势;对橡胶沥青BFSMA混合料配合比设计进行优化,提出BFSMA的体积指标和路用性能指标的技术要求;并通过实体应用路段的修筑、现场试验检测,验证了橡胶沥青BFSMA混合料各项技术指标的合理性和可操作性。其各项技术指标和施工质量满足要求,为BFSMA沥青路面的推广应用提供了有力的技术支持。     

基于级配理论的沥青混合料骨架结构研究

沥青混合料由集料、沥青胶结料和空隙组成.沥青混合料体积90％由集料构成,集料所形成的结构主要取决于集料的粒径分布及其形状.该文提出了基于集料级配理论的沥青混合料骨架结构,并以此来表征沥青混合料的路用性能.研究提出了一个基于球体填充理论的计算方法.参数包括:一级结构下的空隙率、一级结构的破坏因子和沥青胶结料在骨架结构的分布情况,它们可用于评价骨架结构的承载能力.采用骨架结构模型对几种不同级配的沥青混合料高温抗车辙能力和水稳性进行了预测,预测结果和室内外试验结果具有很好的相关性,建立的骨架结构模型可很好地用于判别沥青混合料的抗车辙性能.     

级配对水泥粉煤灰稳定碎石力学性能与温缩特性的影响

选取规范级配范围内的粗细不同的3种级配,对水泥粉煤灰稳定碎石混合料的力学性能和温缩特性进行了试验研究,结果表明:集料的骨架结构对混合料早期无侧限抗压强度影响较大,而对于后期强度,骨架密实结构的混合料抗压强度较高,劈裂强度体现了相似的规律性;由于3种级配集料在混合料中所占的体积近似,同一养生龄期的混合料的回弹模量相近;温缩系数随着填料含量的增加而增大,随着龄期的增长略有增大。