大粒径沥青混合料高温性能对比分析

为了评价大粒径透水性沥青混合料的高温性能,采用车辙试验测试了不同厚度的LSPM-30车辙试件的动稳定度,推荐了适宜的车辙试件厚度。然后采用该厚度推荐值,测试了不同结构类型的大粒径沥青混合料的动稳定度和总变形量,同时分析了其车辙发展规律。试验结果表明:推荐8cm厚度作为LSPM-30车辙试件的标准厚度;骨架型的大粒径沥青混合料高温性能优于悬浮密实型的大粒径沥青混合料;车辙试验变形曲线初始变形阶段和线性发展阶段的割线斜率可以分别用于评价大粒径沥青混合料早期车辙深度和长期高温稳定性。     

沥青混合料抗剪性能与细观损伤关系模型研究

试验采用上面层为SMA-13、下面层为AC-20的双层车辙试件.结合室内试验模拟混合料剪切形变过程,测试不同车辙深度辙槽处与隆起处的抗剪强度,通过数字图像处理技术对沥青混合料组合试件切面图像进行处理,分别从宏观和细观两个层面对车辙形貌进行研究,建立了沥青混合料抗剪性能与细观损伤程度关系模型.通过对不同工况下的车辙试件分...     

沥青混合料高温稳定性影响因素分析

沥青路面车辙是多因素综合作用的结果。本文从混合料角度分析了影响沥青混合料高温抗车辙性能的因素,并通过不同因素条件下沥青混合料高温车辙试验,分别以动稳定度和总变形量作为参考序列,对影响因素进行灰关联分析。研究认为,沥青混合料空隙率和矿料4 75mm筛孔通过率对于混合料高温稳定性有重要影响。     

级配对沥青混合料压实特性影响的细观分析

使用Matlab进行旋转压实成型试件的CT图像处理以及接触点计算,对不同最大公称粒径、不同混合料类型的沥青混合料的压实特性进行研究。结果表明:同一类型混合料中,最大公称粒径较大的混合料压实后接触点数量较多,其密实能力指数较大,可压实速率小,开放交通后具有较好的抗车辙变形能力;最大公称粒径相同时,OGFC-13混合料的密实能力指数较大,可压实速率小,开放交通后具有较强的抗车辙变形能力,SMA-13的抗车辙变形能力与OGFC-13相差不大。     

掺加PR PLASTS沥青混合料路用性能试验研究

通过试验研究了添加不同剂量PR PLASTS抗车辙剂对沥青混合料路用性能的改善作用。结果表明,添加PR PLASTS后,沥青混合料的抗水损坏性能,尤其是其高温抗车辙能力得到提高,掺量为0.2%和0.4%时改善幅度较大;沥青混合料的低温抗裂性无明显改善,当PRPLASTS完全溶解于沥青后,沥青混合料的动稳定度很高,但其低温性能较差;高温下PR PLASTS颗粒发生物理变形,冷却后在集料骨架内搭桥牵制集料颗粒的移动,从而改善沥青混合料的路用性能。     

Sandbox法求沥青混合料空隙分形维数

将沥青混合料横向剖切面图像用Matlab软件处理,分割出空隙的二值化图像并计算空隙分维数。在求沥青混合料空隙分维数时大多采用计盒维数法,然而此方法在网格划分的过程中对图像的尺寸有严格要求,并且背景区域对沥青混合料横向剖切面图像的计算结果有一定的影响。为此提出采用Sandbox法求空隙分维数,不用考虑网格划分及背景区域对分维数的影响,且能真实的表达出沥青混合料横向剖切面空隙分维数的实际意义。通过Matlab编程运算,用Sandbox法求沥青混合料横向剖切面的空隙分维数为1.146,其结果符合多数文献中给出的范围,其求解过程更加简单方便,值得研究和推广运用。     

橡胶颗粒沥青混合料修正的动稳定度研究

针对动稳定度评价指标存在的不足,通过标准车辙试验,找出动稳定度用于评价橡胶颗粒沥青混合料高温稳定性的不足之处;为了合理评价橡胶颗粒沥青混合料的高温稳定性,采用非标准车辙试验,改变试验温度与碾压时间,对混合料的温度敏感性进行分析,得出不同温度下,动稳定度中t1、t2的取值是不同的;通过对不同高温与时间条件下车辙曲线的变形速率进行分析,得出橡胶颗粒沥青混合料的动稳定度在不同温度下t1、t2的取值;位移-时间曲线中压密稳定阶段随温度的升高逐渐后移,且压密阶段时间越长,压密稳定阶段越靠后,沥青混合料的抗车辙性能越弱。     

基于蠕变参数的沥青路面结构抗车辙性能评价

为了评价各种路面结构的抗车辙性能,建立基于蠕变参数的非线性有限元模型,对3种不同的中下面层沥青混合料路面结构进行车辙深度计算。结果表明：路面结构产生的车辙断面均呈现“W”形分布,车辙最大值出现在车轮轮迹正下方,由于中面层的横向迁移,两端产生了隆起变形。3种路面结构的车辙发展与沥青混合料的蠕变规律相符合,SBR沥青混合料作为中下面层的路面结构抗车辙性能最好,70＃沥青混合料路面结构的抗车辙性能最差。     

沥青混合料CT图像边缘检测算子模板的优选

在沥青混合料微观材料和结构研究中,如何对沥青胶浆和集料进行有效的边缘检测是进行图像分割和二值化的前提,论文分析了沥青混合料试件CT图像边缘检测算子模板选择的原则,可作为进一步沥青混合料微观结构研究的基础。对常用的图像边缘检测算子模板及其特点分别进行了分析,并采用Sobel算子、Prewitt算子、LOG算子和Canny算子对沥青混合料马歇尔试件初始CT扫描图像和经受冻融劈裂后的同一扫描截面CT扫描图像实现边缘检测以进行算子模板的比选。多个不同算子模板的图像边缘检测结果表明,Canny算子运用高斯函数的一阶微分计算梯度,其算法不易受噪声干扰,能检测出真正的弱边缘,因此具有较好的边缘检测性能。Canny算子依据其“非极大值抑制”和形态学连接操作的特征,使提取的边缘十分完整而优于其它算子。     

基于Matlab的沥青混合料内部空隙率测定与分析

为了研究沥青混合料CT图像空隙率大小及其分布特征,基于Matlab图像处理软件对各层位扫描CT图像进行图像增强、图像锐化处理。采用二维最大熵阈值分割法对沥青混合料不同层位的CT图像进行二值化,利用Canny算子模板进行边缘检测,检测出图像边缘内部空隙点数与试件CT图像总点数做熵运算,计算空隙占整个试件的百分率。同时,对试件空隙率检测计算结果差异的显著性进行数理统计检验。结果表明:空隙率随层位呈两头大中间小的分布趋势,验证了沥青混合料内部微观结构的非均匀性;CT图像计算的空隙率均值可以作为试件的空隙率值,同时试验数据结果与图像处理结果具有一致性,表明图像处理具有一定的准确性和可信度。     

基于MMLS1/3试验泡沫沥青冷再生混合料轮辙曲线特征及粗集料运动规律

对泡沫沥青冷再生混合料进行常温条件下的MMLS1/3加速加载试验,探讨了泡沫沥青冷再生混合料车辙深度、变形速率及横断面轮辙曲线特征,分析给出了泡沫沥青冷再生混合料车辙深度随加载次数的变化趋势;对不同加载次数下轮迹处MMLS1/3试件进行X-ray无损扫描,分析了不同加载次数下泡沫沥青冷再生混合料的轮辙曲线特征及粗集料运动规律。结果表明,对于未掺加水泥的泡沫沥青冷再生混合料试件,轮迹处车辙沿横断面分布呈U形,掺加1%~2.5%水泥后泡沫沥青冷再生混合料试件横断面车辙分布呈W形,可采用RDD=A×NB预估不同加载次数(N)下的车辙深度(RDD)发展规律;MMLS1/3加载试验过程中泡沫沥青冷再生混合料车辙发展规律可分为3个阶段,即压密阶段、蠕变稳定阶段、剪切破坏阶段;重复疲劳荷载作用下轮辙变形主要来源于泡沫沥青砂浆压密变形、集料受荷载作用产生的竖向位移及粗集料自身由不稳定状态转变为"平躺"状态所发生的水平转动位移,粗集料取向角随加载次数增大呈指数函数关系减小。MMLS1/3试验过程中压密变形主要是由车辆荷载的进一步压实作用引起,主要造成泡沫沥青冷再生混合料中大孔数量减少,微孔数量增多;试件破坏阶段泡沫沥青冷再生混合料内部微孔数量减小,大于1mm3空隙数量增多。掺加适量水泥可约束泡沫沥青冷再生混合料集料产生水平转动位移,具有维持加载过程中泡沫沥青冷再生混合料空隙形状和孔级配变化不大的作用。     

Influencing Factors of Shear Strength of Asphalt Mixture

为了有效控制车辙的产生,对影响沥青混合料抗剪强度的因素进行系统分析.结合实际工程,通过三轴剪切试验,对温度、成型方法、胶结料类型、混合料类型和集特级配对沥青混合料抗剪强度的影响进行了研究,同时对车辙试验和三轴剪切试验的一致性进行了分析.研究结果表明:随着温度的降低,沥青混合料的剪切强度变大.采用高粘度改性沥青、旋转成型方法、高性能沥青混合料Superpave设计方法,加强施工过程原材料质量和级配控制可以有效提高沥青混合料的抗剪强度,减少车辙病害的发生.车辙试验和三轴剪切试验具有良好的一致性.三轴剪切试验从力学角度更具体地体现沥青混合料的高温特性,并能够同结构设计联系起来,控制沥青路面的剪切变形.     

天然岩沥青改性沥青路面抗车辙性能分析

分析了天然岩石沥青改性剂的作用机理,通过车辙试验和动态蠕变试验研究了岩沥青改性沥青混凝土的高温性能,并采用有限元分析计算了岩沥青改性剂对沥青路面结构抗车辙性能的影响。研究结果表明:岩沥青改性剂可提高沥青混凝土的模量,使混合料的动稳定度值和蠕变模量得到大幅提高,明显改善了沥青混合料的高温性能;与普通沥青路面结构相比,岩沥青改性沥青路面结构的抗车辙变形能力可提高20%。     

基于蠕变试验分析沥青路面车辙的能量方法

利用MTS810型液压伺服试验系统和旋转压实仪GC(Gyratory Compactor)进行沥青混合料的五级单轴压缩蠕变试验,研究了重荷载下沥青混合料的高温稳定性。从能量的角度分析了沥青混合料的永久变形机理,并找出了耗散能与永久变形的关系,通过多元回归得到了重载交通下沥青路面的车辙预估模型。     

基于数字图像技术的沥青混合料车辙试验研究

应用数字图像处理技术,分别对FAC-20沥青混合料的原始试件和20、40、60min国标车辙试验的截面图像中粗集料颗粒主轴方向的变化规律作出分析。结果表明：车辙试验前20min内颗粒主轴方向夹角减小的最快．颗粒重排进行的最剧烈;试验的中后期,粗集料之间产生了较强的嵌挤作用,颗粒重排受到的约束增大,主轴方向夹角的变化趋势减弱,混合料进入稳定状态。     

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。     

BRA混合料的技术特性及其路面车辙预估

基于GAC-20C级配,采用GTM法并通过低温小梁弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂、车辙、四点弯曲疲劳寿命和单轴贯入等试验,对外掺2.35%BRA+70号沥青混合料与70号沥青混合料和SBS改性沥青混合料进行室内研究;并选用合适的车辙预估模型,计算3种不同中面层混合料类型路面结构的永久变形,最后对其建设成本进行对比分析。     

车辙预估模型研究

论文旨在依托汉堡车辙试验建立起高精度的车辙预估模型。对6种混合料进行不同温度与轮载压力下的汉堡车辙试验,以及标准条件下的抗剪强度试验,借助ABAQUS软件计算汉堡车辙试件的最大剪应力;以6种沥青混合料的汉堡车辙深度、试验温度、最大剪应力、抗剪强度和加载次数作为基础参数,通过多元拟合分析,建立起基准速度为66km/h的简化车辙预估模型;基于沥青混合料的时间硬化蠕变模型,理论推导行车速度与路面车辙的关系,将简化的车辙预估模型经速度修正后得到最终的车辙预估模型。研究结果表明,温度对沥青混合料永久变形的影响很大,当其他条件相同时,70℃的车辙深度约为50℃的4.5倍;轮载压力是影响混合料永久变形的另一敏感因素,当其他条件相同时,0.7 MPa的车辙深度约为0.5 MPa的1.7倍;混合料永久变形与加载次数呈非线性关系;所建立的车辙预估模型中的各个变量对方程均有显著意义,实测值与预估值具有很高的拟合度,说明该模型是可接受的,且可预估任意行车速度下的路面车辙。     

烟雾环境下沥青混合料花白料的识别方法

为了避免恶劣的施工环境对图像采集结果的影响,提出一种烟雾环境下的沥青混合料花白料识别方法。该方法首先对暴露在烟雾环境下的沥青混合料图像进行预处理,包括滤波、阈值分割以及一系列形态学处理。通过这些处理,该方法能够在有烟雾干扰的条件下标记沥青混合料中的花白料颗粒,并计算每个颗粒的面积,以及这些花白料颗粒在整个图像中所占的面积比例,由此判断沥青混合料是否搅拌均匀,最终有效识别烟雾环境下的沥青混合料花白料。     

各种高温稳定性能评价指标的对比分析研究

通过大量的室内试验,对车辙试验中的动稳定度DS、相对变形（δ车辙）及APA试验中的相对变形（δAPA）等不同沥青混合料高温稳定性能的评价指标进行了对比分析。研究发现：δAPA与δ车辙相比,高温中绝对变形相比：对粗型级配混合料而言,两个指标的平行性较差,对细型级配而言,平行性较理想,此时两者可换算。δ车辙与DS相比：用相对变形或动稳定度来评价混合料的高温稳定性都是可以的,但就两者与空隙率相关性角度来说,动稳定度评价指标要比车辙深度要更好些。