沥青混合料抗车辙性能的分形描述方法

为了准确模拟沥青混合料抗车辙性能,采用分形理论分析了沥青混合料微观结构,研究了粗细集料不同级配分形维数对沥青混合料抗车辙性能的影响,并根据级配分形维数公式计算了沥青混合料的分形值,进行了沥青混合料车辙试验和微观结构的电子扫描。分析结果表明:4.75 mm通过率是集料尺度的分界点,集料分形维数与抗车辙性能有一致相关性,分形值越大,抗车辙能力越高;根据路用性能设计集料级配可以定量地分析沥青混合料的级配差异和路面性能,及路面微观结构与宏观路用性能的关系。     

多孔沥青混合料空隙特征与路用性能关系

以3种级配的OGFC-13马歇尔试件作为载体,运用X-CT技术和数字图像处理技术获取了不同类型混合料试件的内部空隙分布图像,采用分形理论研究了多孔沥青混合料的空隙分维特征,分析了空隙分维特征与混合料路用性能的关系。分析结果表明:多孔沥青混合料的劈裂强度随着空隙率的增加而减少,随着空隙轮廓分形维数的增大而增大;多孔沥青混合料的渗透系数随着空隙率的增加而增加,随着空隙轮廓分形维数的增大而减小。采用空隙轮廓分形维数可以很好地解释多孔沥青混合料孔隙率基本一致但路用性能差异较大的原因,可以用于分析多孔排水沥青混合料的空隙分布及其路用性能变化趋势。     

集料形态参数对沥青混合料高温性能的影响研究

集料的形态特征对于沥青混合料的高温性能起到至关重要的作用。应用分形理论的基本原理,采用分形维数作为集料的形态参数对于集料的形态特征进行定量的评价。同时采用动态模量试验,对三种不同级配类型的沥青混合料的高温性能进行评价,采用动态蠕变曲线第二阶段的指标,流变次数Fn来表征沥青混合料的高温性能。通过一元线性回归分析,集料的形态参数分形维数与高温指标Fn具有很强的相关性。因此,集料结构完整,嵌挤密实,分形维数越大的沥青混合料具有更优越的抗高温性能。     

沥青路面抗滑性能研究

沥青混合料路用性能所表现的不规则性、不确定性、模糊性、非线性等特征是其微观结构复杂性的反映.而实验室简化的常规试验分析、评价方法不能很好地表征沥青混合料复杂微观结构的实际情况.针对沥青路面材料的试验参数与实际路用参数的相关性差的情况,计算了沥青路面表面微观凸凹分形维数对混合料抗滑性能的影响,提出了一种能定量评价沥青混合料宏观抗滑性能与其微观级配关系的方法.     

基于分形理论SAC级配设计与改性沥青应用研究

应用分形理论级配设计方法设计多级嵌挤骨架密实型SAC级配,通过调整分形设计维数Dc、Df和分界尺寸通过百分率P(r_(DCF))设计不同组SAC级配,以宏观指标空隙率研究分形级配设计方法对SAC级配矿料组成结构的影响,并运用灰色关联法分析分形设计参数与混合料空隙率相关性;在分形SAC级配上使用SBS改性沥青,通过混合料室内路用性能试验揭示SAC级配改性沥青的应用效果。研究表明:分形级配设计3种设计参数与空隙率的关联程度DcDfP(r_(DCF)),通过调整3个设计参数能有效控制沥青混合料空隙率,改性沥青配合SAC级配使用表现出极佳的路用性能。     

薄层环氧沥青混合料抗剪级配优化研究

依托桃夭门大桥钢桥面铺装大修工程实例， 对如何提高薄层环氧沥青混合料抗剪切性能进行了分析研究， 提出 EA-10_S-I中断级配设计方法， 并通过室内混合料抗剪性能试验、 路用性能检测和试验段铺装检测， 优化抗剪级配设计曲线。 研究结果表明优化 EA-10_S-I级配相对于传统 Fuller 密级配沥青混合料有更好的抗剪性能， 而疲劳耐久性则优于 FAC-10_优 级配。     

沥青混合料级配分维特征与路用性能相关性研究

通过对GAC-13C型沥青混合料级配分维特征进行分析,研究其与路用性能的相关性。剖析经分段回归和未经分段回归时分维数与级配的关系,对4.75 mm通过率与分维数的相关性进行了比较,并根据马歇尔试验参数、高温稳定性和抗滑性能试验相关结果,探讨改变4.75 mm筛孔通过率的级配分维特征与混合料路用性能之间的相关性。研究表明:4.75 mm的通过率与分段后的分维数相关性更好,随着级配4.75 mm筛孔通过率的降低,GAC-13C型沥青混合料分维值逐渐增大,级配变粗。同时,分维数和混合料马歇尔试验参数、高温稳定性和抗滑性能等均具有较好的相关性。     

基于分形理论SMA-13级配设计与路用性能分析

设计5种SMA—13级配,分析了粗细集料分形维数与集料级配和路用性能之间的关系.结果表明:粗集料分形维数Dc与粗细集料的粗料率CA、FAc相关性较好,而细集料分形维数Df则与细集料的FAc、FAf相关性较好,结合沥青混合料性能试验,提出了SMA级配分形维数的建议值.     

基于沥青混合料表面构造特性的集料设计参数

为了实现基于表面构造特性的沥青混合料优化设计,运用图像处理技术的沥青混合料表面构造水平及分布特性测试方法,研究了具有不同集料设计参数的沥青混合料表面构造水平随波长的分布特性,提出了表征沥青混合料表面构造整体水平的指标(特征波长和特征波水平),分析了不同通过率处集料粒径大小与混合料表面构造水平之间的相关性;运用分形理论计算了集料级配的不规则性及破碎程度,并研究了集料形态及其在沥青混合料中的分布.结果表明:90%通过率处的集料粒径D90能够表征集料粒径整体大小;集料级配分形维数可反映和度量集料级配的不规则性及破碎程度;集料规则度及方向角正弦值可表征集料形态及其在沥青混合料中的分布特性.     

多因素对沥青混合料空隙率影响的正交试验分析

根据分形级配理论进行矿料级配设计,把粗级配分形维数D_c、细级配分形维数D_f、粗细级配用量比、油石比和压实次数作为沥青混合料空隙率影响因素,采用正交试验分析方法进行试验分析,找出其对沥青混合料空隙的影响程度和变化规律,为优化沥青混合料配合比设计提供依据。     

沥青混合料级配类型与离析程度关系

调整出具有不同特征的6种级配曲线,施工中在5个不同位置取样,检测不同级配类型混合料的级配组成、构造深度和密度,研究了各种级配混合料在生产及施工过程中发生离析的程度与规律.分析了检测数据的平均组间离差平方和及集料分形维数之间的关系,建立了二者之间的线性回归模型,进行了混合料级配的评估与离析程度的预测.分析结果表明:各种级配混合料离析程度由大到小分别为反S型、间断型、最大密度曲线之上微弓型、S型、最大密度曲线型与最大密度曲线之下微弓型;对回归方程进行F(1,5)显著性检验,其概率值为0.013,小于显著水平0.05,说明该线性模型有效.     

不同级配对沥青混合料的力学性能和路用性能的影响

笔者对比研究了3种SMA混合料和一种AC混合料的力学性能和路用性能.结果表明,在其他条件相同的情况下,集料混合料级配的不同,沥青混合料的力学性能和路用性能呈现出显著的差异.当集料混合料级配达到最佳组成时,沥青混合料的各项力学性能和路用性能将显著提高.这不仅说明进行沥青混合料级配优化设计的重要性,同时也说明了在沥青路面工程施工中严格控制沥青混合料级配的重要性.     

沥青稳定基层ATB25混合料疲劳试验研究

沥青稳定基层耐疲劳性能是柔性基层沥青路面使用寿命的关键影响因素。对5种级配的沥青稳定碎石基层ATB 25混合料进行了控制应力的三分点小梁弯曲疲劳试验;分析了矿料级配、沥青品种对疲劳性能的影响。研究表明:不同级配的沥青稳定基层ATB 25混合料疲劳性能差别不大,说明采用低标号沥青的沥青稳定基层对应力水平变化更敏感。通过试验结果的同归分析并考虑现场修正系数,获得了沥青稳定基层的疲劳方程,可为柔性基层沥青路面结构设计提供参考。     

排水沥青路面的路用性能

排水沥青路面具有排水、防滑和降噪等功能,可提高行车安全性,降低交通事故率。为研究其路用性能,通过进行不同级配类型、不同沥青和相同级配类型、不同沥青的混合料路用性能的对比试验,结果表明,聚合物复合改性沥青的高低温性能及动力黏度优于高黏沥青A,排水沥青路面混合料路用性能优于开级配OGFC混合料的路用性能。     

沥青混合料三轴剪切试验研究

在国外三轴试验研究的基础上,引进开发了沥青混合料的三轴试验方法,采用简单剪切仪（SST试验机）对几种不同类型的沥青混合料进行了三轴剪切试验研究,分析了试验温度、围压以及沥青胶结料等级、级配类型对沥青混合料抗剪切能力的影响,得到了沥青混合料在三轴应力状态下的力学特性。     

0/10型超薄罩面混合料配合比设计研究

对0/10型超薄罩面混合料级配设计理论、级配设计和目标配合比设计进行了研究。研究确定对于超薄罩面混合料应采用CAVF法骨架型级配设计理论;对0/10型超薄罩面混合料级配特点、判定标准和级配对构造深度的影响进行研究,研究确定0/10型超薄罩面混合料完全断级配的间断区间和集料粗细分界点,同时对四种不同级配性能指标进行试验分析并用CAVF法设计级配;最后通过目标配合比设计,确定0/10型超薄罩面混合料配合比,并进行试验验证其可以满足各项性能指标要求。     

不同类型沥青混合料路用性能研究

不同级配沥青混合料对路用性能有着重要的影响。本文针对大粒径沥青混合料和沥青玛蹄脂碎石混合料,通过高温车辙试验、低温弯曲试验以及疲劳试验,研究了其路用性能,同时与常用的密级配沥青混合料作比较,结果表明:改性沥青可显著改善沥青混合料的技术性能,大粒径沥青混合料和沥青玛蹄脂碎石混合料也具有优良的路用性能,其中大粒径沥青混合料在高温抗永久变形和耐疲劳性方面要优于沥青玛蹄脂碎石混合料,而沥青玛蹄脂碎石混合料在低温抗裂性方面要优于大粒径沥青混合料。     

橡胶颗粒改性沥青混合料室内试验研究

提出采用悬浮-骨架密实结构进行橡胶颗粒改性沥青混合料级配组成设计的思路,通过马歇尔试验研究了橡胶颗粒掺量为2%及3%时混合料的体积特性,并对其路用性能和耐久性进行了试验研究。结果表明：悬浮-骨架密实结构设计方法用于橡胶颗粒改性沥青混合料级配组成设计是可行的,按此方法设计的混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及耐久性,各项性能指标均满足规范要求。     

沥青混合料常应力弯曲疲劳试验

沥青混合料耐疲劳性能是影响沥青路面使用寿命的关键因素。对AC-13、AC-20、ATB-25三种类型沥青混合料试件进行常应力三分点小梁弯曲疲劳试验,分析温度、加载频率、级配类型等对沥青混合料疲劳性能的影响规律。研究表明：密实型沥青混合料由于含有较多的沥青胶结料,其疲劳性能一般较嵌挤型沥青混合料更好;施加相同应力时,低温条件下沥青混合料的疲劳寿命较高温条件下高;而同一应力比时,高温条件下沥青混合料的疲劳寿命较低温条件下高;较低加载频率对沥青混合料的疲劳寿命影响更为显著。