空隙率对排水路面路用性能的影响研究

通过不同级配,对不同空隙率排水性沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、渗水性和抗滑性进行研究。结果表明：空隙率对排水性沥青混合料的路用性能有显著影响。空隙率在17％-24％时,排水性沥青混合料具有很强的高温抗车辙变形能力、良好的渗水性和抗滑性能。     

沥青膜厚对沥青混合料工程性能的影响

沥青膜的厚度对沥青混凝土的技术性质有显著的影响,通常推荐沥青膜的最小厚度在6～8 μm,然而这一结论并没有充分的研究论据.本文研究沥青膜厚对不同级配沥青混合料工程性质的影响,确定对于不同级配下沥青混凝土中沥青膜厚的最佳值.对于空隙率为3～6%的沥青混合料,最佳的沥青膜厚应在 8 μm 左右;对于空隙率为4～10%的沥青混合料,最佳的沥青膜厚应在 10 μm 左右;对于空隙率为15%以上的大空隙沥青混合料,最佳的沥青膜厚应在 12 μm 左右.     

不同空隙率排水性沥青混合料宏观性能与微细观空隙结构研究

为了兼顾排水性沥青混合料排水性能与耐久性能,在JTG F40-2004推荐的OGFC-13矿料级配范围内选取5种级配,使得5种级配排水性沥青混合料空隙率为18%～24%,针对室内试验试验研究不同空隙率排水性沥青混合料力学性能、路用性能、疲劳性能,基于X-Ray CT的无损检测技术获取排水性沥青混合料内部的细微观空隙形态,采用平均空隙直径、空隙级配未评价指标,研究不同级配排水性沥青混合料的微观空隙分布特征,最后建立排水性沥青混合料细微观空隙结构与其宏观路用性能之间的关系。结果表明,9.5、4.75、2.36 mm这3种筛孔通过百分率与空隙率的相关性最好;在20%～21%空隙率时排水性沥青混合料的动稳定度达到峰值,抗弯拉强度、弯曲应变、浸水马歇残留稳定度、冻融劈裂强度比及各应力水平下的疲劳寿命随着空隙率增大而减小;排水性沥青混合料空隙体积测算的平均空隙直径为6.8～10.3 mm,表面积测算的平均空隙直径为8.8～13.4 mm,直径大于4 mm的空隙数量占总空隙数量的75%以上。建议排水性沥青混合料适宜的空隙率为20%～22%。     

沥青膜厚度对沥青混合料性能的影响

分析研究了传统沥青混合料沥青膜厚度计算方法,提出了一种新型的沥青膜厚度计算公式,并进行了验证;分析了不同沥青膜厚度对混合料性能产生的影响,结合高温性能、低温性能、水稳定性和疲劳性能,给出了推荐沥青膜厚度。     

大粒径透水性沥青混合料最佳沥青用量的确定

大粒径透水性沥青混合料(LSPM)不同于传统沥青混合料,它由较大粒径的集料形成骨架和一定量细料进行填充,形成的单粒径骨架嵌挤连通空隙结构,空隙率较高,难以完全使用常规的马歇尔试验方法确定其沥青含量。笔者参考国内外排水性大粒径沥青混合料沥青用量确定方法,考虑沥青被集料吸收的比例,通过沥青膜有效厚度和集料比表面积初步确定沥青用量,提出了其计算方法,并结合设计空隙率、析漏试验与飞散试验综合确定LSPM最佳沥青用量。     

排水沥青混合料设计方法工程实例

排水沥青混合料配合比设计与普通沥青混合料设计方法差距明显,本文结合工程实例对其进行介绍并与普通沥青混合料设计方法进行比较。排水沥青混合料配合比设计首先利用空隙率与沥青用量关系曲线依据混合料的目标空隙率初步确定沥青用量,然后进行析漏试验和飞散试验检验,最终确定排水沥青混合料的最佳沥青用量。     

不同方法测量的排水沥青混合料试件空隙率关系

排水沥青混合料路面的排水机能和耐久性均与混合料的空隙率密切相关。因此,测出排水沥青混合料试件的空隙率显得非常关键。提出连续空隙率的测量方法,对设计空隙率为15%~25%的排水沥青混合料试件,采用体积法和真空密封法测量并计算其空隙率和连续空隙率。研究表明,体积法测量的空隙率的变异性比真空密封法测量的空隙率变异性大。体积法和真空密封法测量的空隙率与连续空隙率的相关性大,回归效果显著。     

基于动荷载作用下的沥青混合料老化性能研究

利用英国多功能气动沥青材料试验机Cooper NU-14测定了4种沥青混合料老化前、短期老化和长期老化后试件的动态间接拉伸劲度模量试验参数,分析了影响沥青混合料抗老化性能的相关因素.结果表明,短期老化是沥青混合料老化的主要阶段,空隙率、粗集料含量和沥青膜厚度对沥青混合料的老化性能有重要影响.     

排水性沥青混合料降噪性能测试研究

研制并开发沥青混合料吸声降噪性能室内测试的仪器,采用单传声器法对不同空隙率以及相同空隙率下不同最大公称粒径的沥青混合料进行吸声系数的测试,并对试验路段的降噪效果进行现场测试。分析空隙率、最大公称粒径对沥青混合料吸声性能的影响。发现空隙率尤其是有效空隙率是影响沥青混合料吸声系数的关键因素;最大公称粒径4 75mm级配的排水性沥青混合料吸声效果明显。结果表明,提高空隙率,采用较小最大公称粒径级配的方案都能有效提高沥青混合料的吸声降噪能力。     

基于贝雷法排水性沥青混合料级配设计方法研究

采用贝雷法设计排水性沥青混合料级配,并针对排水性沥青混合料的特殊性,提出采用"预留空隙率"进行整体级配设计.试验结果表明,用贝雷法设计的排水性沥青混合料可以预先控制空隙率大小并具有良好的路用性能,证明了贝雷法设计排水性沥青混合料的可行性.     

透水沥青混合料的设计与施工

结合深港西部通道的施工,对透水沥青混合料在停车场的应用进行了探索性研究。根据停车场的交通条件和排水条件,确定了设计空隙率;通过对比试验,确定采用了TPS高粘改性沥青作为沥青结合料;提出了透水沥青混合料骨架嵌挤结构形成的检验方法;对设计的透水沥青混合料进行了路用性能检测,满足了停车场的排水功能和抗剪切性能;提出了适合于停车场的施工工艺。     

消石灰对排水降噪沥青混合料性能的影响分析

排水降噪沥青混合料由于具有较大的空隙率,在自然环境和交通荷载作用下极易造成水损坏问题。文中通过室内试验对消石灰、生石灰和水泥等不同填料方案的排水降噪沥青混合料的抗水损害性能进行测试分析,结果表明,掺加消石灰的排水降噪沥青混合料具有良好的水稳定性和高温稳定性。     

排水沥青路面性能影响因素试验研究

排水沥青路面是一种排水降噪的功能型路面,其骨架空隙的结构使其具有与密级配沥青混合料不同的性能特点。现研究了排水沥青路面性能的影响因素,评价了空隙率、压实度、分块施工对-13排水沥青混合料肯塔堡飞散损失、动稳定度、扭转飞散等性能指标的影响。研究表明,空隙率偏大和压实度不足,都会降低排水沥青混合料的抗飞散和抗车辙性能,分块施工造成的冷接缝不利于排水沥青混合料的抗扭转破坏性能。因此,应加强排水沥青路面的空隙率设计和压实度控制,尽量减少施工冷接缝。     

透水沥青混合料的设计与施工

结合深港西部通道的施工,对透水沥青混合料在停车场的应用进行了探索性研究.根据停车场的交通条件和排水条件,确定了设计空隙率;通过对比试验,确定采用了TPS高粘改性沥青作为沥青结合料;提出了透水沥青混合料骨架嵌挤结构形成的检验方法;对设计的透水沥青混合料进行了路用性能检测,满足了停车场的排水功能和抗剪切性能;提出了适合于停车场的施工工艺.     

冻融腐蚀作用下沥青混合料耐久性影响因素的灰熵分析

针对国内外对冻融腐蚀作用下沥青混合料耐久性能鲜有研究的现状,采用真空饱水冻融劈裂试验,以冻融腐蚀因子评价经不同浓度(2.5％、5％和10％)Na2SO4溶液加速劣化后的沥青混合料性能变化规律;运用灰熵法分析了影响冻融腐蚀作用下沥青混合料耐久性影响因素——冻融次数、Na2SO4溶液浓度、集料级配、沥青用量和空隙率的显著性.研究结果表明:硫酸盐腐蚀加剧了冻融循环对沥青混合料的破坏作用;集料级配、沥青用量和空隙率对沥青混合料耐久性有较显著影响,可为盐类富集地区沥青混合料的设计和施工提供有益参考.     

排水沥青混合料透水性能的评价研究

排水沥青面层的主要功能为排水功能，即在降雨期间，雨水通过结构内部的孔隙排出路面，使路表保持相对干燥，从而提高行车安全度，排水功能的大小与混合料的透水能力有关。根据水流在其结构内部的流动特征，本文提出了透水能力的计算和测试方法。通过在不同空隙率和坡度条件下对排水沥青混合料的透水能力进行测试。得到了混合料透水能力与其混合料空隙率和路面横坡，以及混合料目标空隙率与降雨强度的关系，用于指导排水沥青面层的结构设计和混合料组配设计。     

沥青混合料临界矿料间隙率试验分析研究

JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中VMA的大小是根据集料的最大公称粒径和空隙率规定的。理论上讲,规范规定的最小VMA应该是此种混合料的临界VMA。笔者采用动态三轴蠕变试验对表面层AC-13型3种级配沥青混合料进行试验研究,确定AC-13型沥青混合料的临界矿料间隙率值。沥青混合料在相同的沥青用量下,其耐久性与裹覆在集料表面的沥青膜厚度相关,沥青膜厚度越大,其耐久性越强;否则,反之。将确定的临界矿料间隙率值转化为设计空隙率下的矿料间隙率,并通过计算沥青膜厚度验证该矿料间隙率的合理性。     

不同空隙率沥青混合料的粘弹性能

为了研究沥青混合料在宽频范围内的动态粘弹性能,采用AR-2000型动态剪切流变仪对不同空隙率沥青混合料进行动态频率扫描,得到了复数剪切模量和相位角等粘弹参数。根据时温等效原理,得到了复数剪切模量、相位角随频率变化的主曲线,同时分析了频率、沥青种类、温度和空隙率对沥青混合料粘弹性能的影响;基于主曲线采用CAM模型拟合分析了不同空隙率沥青混合料试件的粘弹性能。结果表明:频率与温度对不同空隙率沥青混合料粘弹性能的影响规律相同;沥青混合料相位角主曲线在中高温时欠光滑;沥青混合料粘弹性能对空隙率有较强的依赖性;应用CAM模型可以较好地分析不同空隙率沥青混合料的粘弹性能,为沥青混合料设计和性能评价提供参考。     

纤维对浇注式沥青混合料性能的影响

为了研究纤维种类及掺量对桥面铺装浇注式沥青混合料路用性能的影响,首先基于关键指标对混合料的矿料级配进行了设计.然后研究了不同掺量的颗粒木质素纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维对浇注式沥青混合料高低温性能、水稳定性、疲劳性能的影响.再基于加速加载试验对浇注式沥青混合料的长期耐久性能进行了评价,建立了桥面全厚度沥青混合料铺装的耐久...     

数学回归法在大孔隙沥青混合料级配设计中的应用

透水型沥青路面(OGFC)是一种具有连通空隙的开级配沥青路面材料,具有排水、降噪等良好的功能性.大孔隙沥青混合料的空隙率直接影响到沥青混合料的路用性能和功能性能,而控制OGFC空隙率主要靠确定合理的关键筛孔通过率,但是对于二点通过率与空隙率的具体关系尚无深入研究.文中采用二元线性回归找出OGFC-13的2个关键筛孔通过率与空隙率的关系.研究表明,2.36 mm和4.75 mm两个关键筛孔与OGFC混合料空隙率有很好的线性关系.