基于三轴剪切试验的沥青混合料抗车辙性能研究

通过三轴剪切试验模拟城市道路交叉口路面受力复杂工况,分别测得壳牌高强改性沥青混合料、科因格SBS改性沥青混合料和SK普通沥青混合料的动态模量E^*与相位角δ,并计算|E^*|/sinδ以评价3种沥青混合料的抗车辙能力并与车辙试验对比。结果表明:各沥青混合料的三轴剪切试验与车辙试验结果均有一致性,且三轴剪切试验结果可以更为准确地反映出沥青混合料的高温抗车辙性能,动态模量最大,相位角最小,|E^*|/sinδ越大沥青混合料抗车辙能力越好;同时结合劈裂强度试验、低温弯曲的试验结果,分析优选出壳牌高强改性沥青混合料更适合作为面层铺筑材料用于道路交叉口路面。     

沥青混合料剪切试验方法研究综述

在国内外沥青混合料剪切试验方法研究的基础上,文章提出一种好的剪切试验方法应是不但比较简便,而且试件受力特点符合路面的实际状况。对各种沥青混合料剪切试验方法的设备、试验原理和特点等进行了分析和评价,有助于我国道路工程的设计、施工及科研人员借鉴和采用这些试验方法,对于解决我国沥青路面普遍存在的车辙、拥包推挤等剪切损害具有重要意义。     

基于离散元模拟细集料对沥青混合料劈裂试验影响

以AC13为例,采用颗粒流PFC2D软件,建立基于混合料二维数字截面的劈裂试验离散元模型,模拟细集料对沥青混合料劈裂试验的影响。研究表明,细集料影响沥青混合料低温劈裂试验强度和破坏应变;2.36 mm档集料可作为沥青混合料AC13集料级配中粗细集料的分界点,即粒径≥2.36 mm的集料为粗集料,小于2.36 mm的集料为细集料。     

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。     

澳大利亚沥青混合料设计方法

由于基于经验的Marshall和Hubbard Field混合料设计方法不能满足实际需要，澳大利亚运输部门、ARRB交通运输 研究所和沥青行业协会结合本国特点，并在ALF试验的基础上共同开发研制了一套新的沥青混合料设计方法，该方法采用新型的旋转压实仪制备试件，应用车辙试验和抗辙密度试验来评价混合料的高温性能。     

不同沥青混合料高温性能对比试验研究

选用30#沥青、70#沥青和SBS沥青进行3大指标试验和粘度试验,结果表明30#沥青的高温稳定性好;基于同轴剪切试验和车辙试验,对AC-20和AC-162种级配,六种不同沥青混合料的高温稳定性能进行评价,试验结果表明30#沥青混合料高温稳定性好,使用30#沥青可提高沥青混合料的抗剪及抗车辙能力.     

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.     

基于三轴蠕变试验的沥青混合料抗车辙评价指标

首先采用最大限度模拟路面实际的GTM旋转剪切压实方法成型不同高温性能等级的沥青混合料试件,然后通过三轴重复荷载蠕变试验对其高温抗车辙能力进行对比分析,进而探讨了三轴蠕变试验不同评价指标参数的合理性;通过引入理论效度、平均信度,以及相对区分度等概念和指标,综合评价了各蠕变参数对沥青混合料高温性能的区分质量,得出了采用蠕变...     

基于界面剪切试验的沥青混合料集料切向弹性刚度研究

目前仍缺乏沥青混合料颗粒接触界面参数的有效获取方法,导致基于离散元法的沥青混合料数值分析手段无法精确模拟材料的力学行为。针对切向弹性刚度参数无法准确获取的难题,基于自主开发的沥青混合料颗粒剪切分析系统开展沥青混合料的颗粒界面剪切试验研究,确定合理试验参数。在此基础上开展3种级配和3种集料的沥青混合料单轴贯入试验,分析不同试验方法得到的剪切模量相关性。试验结果表明：在60℃试验温度和0.02 mm·s^-1剪切速度条件下可获得较为稳定的试验结果;剪切应力曲线表现出典型的预剪切阶段、剪切稳定阶段和剪切破坏阶段三段式增长;级配对界面剪切力有显著影响,AC-13、SMA-13和OGFC-13混合料的峰值均值分别约为100,50,90 N;同一级配下,采用玻璃珠和铁珠的混合料的界面剪切力分别为75,70 N;集料的材料类型是影响界面切向弹性刚度的关键因素,采用玻璃珠和铁珠的界面切向弹性刚度分别是0.17×10⁶ N·m^-1和0.22×10⁶ N·m^-1,而花岗岩集料则达到0.66×10⁶ N·m^-1以上;贯入试验结果表明级配和集料类型决定了混合料的剪切模量大小,采用花岗岩集料的AC-13型混合料的剪切模量达到18.88 MPa,OGFC-13混合料最小,仅为8.95 MPa;界面剪切试验得到的剪切模量与贯入试验结果的相关系数达0.89。所提出的集料接触界面剪切试验可分辨级配和集料类型对切向弹性刚度的影响。     

沥青混合料永久变形的三轴重复荷载试验研究

采用半正矢波间歇荷载,进行了4种不同沥青混合料的三轴重复加载永久变形试验.以流动数为评价指标,研究混合料性质(级配组成、沥青用量和空隙率)、试验温度和应力水平对混合料高温性能的影响,对永久应变与荷我作用次数的关系进行非线性回归分析,提出了能够全面反映重复荷载下沥青混合料的永久变形特性的模型.结果表明:AC16流动数最高,AC13C次之,而AC20和AC13F流动数相对较小;沥青用量增加0.5%,流动数下降20%～30%;空隙率从4%增加到7%,流动数下降50%左右,应力水平越大,温度越高,流动数越小,而降低幅度也减小;在极端高温和重载下,不同沥青混合料的流动数较小,其变化幅度不大,不足以明显区分混合料的高温性能.     

沥青混合料二维数字重构技术及离散元模型

沥青混合料由沥青结合料、集料和空隙构成,在离散元模型中的数字重构包括沥青结合料的重构、集料的重构和混合料的重构。以二维圆形颗粒对不同组分指定相应的接触特性,以反映各组分的力学机理,从微观角度给出了沥青混合料的结合特性,并利用离散元方法生成3种具有代表性空隙率的沥青混合料微观模型,以颗粒间的接触力矢量反映不同沥青混合料的骨架变化。     

沥青混合料高温性能试验方法

基于局部加载的思想设计了一种新的试验方法(局部三轴试验)来正确模拟路面实际状态,并获得准确的沥青混合料永久变形计算参数。通过ABAQUS有限元计算出试件、压头和底座的合理尺寸;利用该试验方法和常规三轴试验对AC20和SMA13沥青混合料进行了重复荷载蠕变试验,基于不同试验结果回归的参数对车辙试验建模计算,并与实测车辙对比分析。结果发现,局部三轴和传统三轴试验结果的规律性一致,流动次数FN均随温度和应力的增大而减小,且沥青混合料在高温或重载下均表现出较大的变形速率。但与车辙试验实测车辙量及永久变形率相比,由传统三轴试验所得参数计算出的结果偏小,而局部三轴试验所得参数计算出的车辙量及永久变形率与实测值较为一致;且从试验设备要求、试件制备过程和试验操作等方面分析,局部三轴试验更加简单易行。     

沥青混合料室内车辙试验隆起系数的研究

为了使室内车辙试验能够较好地模拟现场情况，分析了室内车辙板的隆起部分在整个变形中所占的比例及其影响因素。根据沥青混合料车辙试验中车辙板的变形特征，提出了车辙板侧向隆起高度的量测办法和隆起系数KL的计算方法。通过方差分析，探讨了车辙试件空隙率，试验温度、轮压、试验时间及沥青混合料类型对隆起系数KL的影响。方差分析结果表明：在上述因素中，只有试件空隙率对隆起系数有着显著的影响，且空隙率越大，隆起系数越小。在此基础上，提出了室内车辙试验隆起系数的建议值，对于现行规范中4％空隙率的车辙板而言，隆起系数可取0．5.     

沥青混合料抗剪性能试验方法分析研究

沥青混合料抗剪性能不足是路面车辙病害的主要原因,选择合理的沥青混合料抗剪性能试验方法及评价指标尤为重要,选择三轴、同轴剪切和单轴贯入试验,进行沥青混合料抗剪性能检测方法比较,结果表明三种试验方法得到的试验结果规律相同,评价结果相似,均可作为沥青混合料抗剪性能的试验方法,在三轴试验不具备条件情况下,同轴剪切与单轴贯入试验方法也可用来检测沥青混合料的抗剪性能。     

与性能相关的法国沥青混合料设计方法

该文在简述法国沥青混合料设计方法的主要原理和基本内容的基础上，简要讨论了性能相关的沥青混合料设计规范，最后将其与SUPERPAVE的水平1混合料设计方法做了比较。     

沥青混合料矿料滑移剪切试验研究

为了研究沥青混合料的高温稳定性与矿料界面滑移剪切行为的关系,从沥青混合料矿料的接触及滑移特性入手,开发了专门用于评价沥青混合料矿料滑移剪切性能的滑移剪切试验,分析了试验条件、级配和沥青等对滑移剪切能的影响.研究表明在试验温度60℃、加载速率20 mm/min时,滑移剪切试验的评价指标滑移剪切能EI与车辙动稳定度DS的相关性最好,以此初步推荐了滑移剪切试验的试验条件.矿料滑移剪切试验表明混合料的级配和沥青种类及其用量对滑移剪切能EI有显著影响,适当增加最大公称粒径、采用改性沥青以及最佳油石比等措施能显著提高沥青路面的高温稳定性.     

沥青混合料高温稳定性试验研究

目前沥青混合料高温稳定性的试验方法较多,且各个试验采用的评价指标和原理均有不同。为此,在不同试验方法取得结果的基础上,选用典型的室内车辙试验与力学试验方法进行沥青混合料高温稳定性试验,分析不同试验方法对不同沥青混合料各项试验指标的相关性。结果表明:APA车辙相关性排序位于其他试验方法之前,建议将APA作为评价沥青混合料高温稳定性的主要试验方法。     

基于分形理论的沥青混合料剪切性能试验研究

越来越多的研究表明沥青面层失稳流动产生的车辙变形、交叉口及长大纵坡路段沥青层间推移、拥包变形等破坏都与沥青混合料抵抗剪切流动变形的能力有着直接的关系。基于分形理论对AC-13、Sup-13和SMA-13 3种级配的微观结构进行分析,确定了3种级配的体积分形维数,并通过重复荷载蠕变试验对沥青混合料体积分形维数与其剪切性能的关系进行了探讨。对今后进一步研究沥青混合料剪切破坏机理有一定的指导意义。