基于图像技术的大空隙沥青混合料空隙特征与路用性能关系

以3种级配的PAC-13和PAC-16混合料马歇尔试件作为载体,运用cosmos图像处理技术获取了混合料试件的内部有效空隙分布,分析了有效空隙分布特征与混合料路用性能的关系。结果表明:有效空隙图像可以定性描述大空隙沥青混合料的连通情况和分布特性,相同检测面积内最大骨料粒径越大形成的有效空隙(面积)越大,有效空隙率分布范围为6.5%～12.8%;大空隙沥青混合料的强度和马歇尔稳定度都随着空隙率或面积率的增加而减少;大空隙沥青混合料的渗透系数随着空隙率或面积率的增大而增大;有效空隙面积(面积率)与大空隙沥青混合料空隙率具有一致性,可以用于分析大空隙沥青混合料的有效空隙分布及其路用性能变化趋势。     

基于空隙率指标的多孔沥青混合料压实效果试验研究

对多孔沥青混合料特殊的压实效果进行试验研究,按照不同集料类型、击实次数、拌合及击实温度条件,分别成型马歇尔试件并测定空隙率,评价各因素对空隙率的影响,进而分析混合料的压实效果.     

沥青混合料空隙率影响因素分析

以抗滑表层AK-16级配混合料,采用不同的击实功成型试件,分别进行马歇尔试验、浸水残留稳定度试验、劈裂抗拉强度试验、冻融劈裂试验及动稳定度等试验,分析沥青混合料空隙率的影响因素。     

不同空隙率条件下沥青路面抗滑性能对比

沥青路面的抗滑性与车辆的行驶安全息息相关,基于SAC-16和AC-16I两种级配类型的沥青混合料进行室内试验,通过在不同空隙率条件下对室内轮碾成型的车辙试件进行构造深度试验、摩擦系数试验,对沥青路面抗滑性与沥青混合料空隙率的关系及抗滑性影响进行了试验研究,研究表明：随着空隙率的增加,沥青混合料的表面构造深度增加,沥青混凝土表面层摩擦系数、混合料级配和空隙率没有明显的变化.     

温拌沥青混合料压实特性的宏细观分析

针对不同成型方式、压实次数下的温拌与热拌沥青混合料,在做试验研究的同时采用数字图像处理技术获取其内部空隙、集料的分布图像,并分别用空隙分维数、颗粒面积比进行定量描述,以此从宏观与细观两个层面共同分析混合料的压实特性。分析结果表明:用空隙率与空隙分维数分析可得到基本一致的结论;温拌沥青混合料用旋转压实成型其内部不同层面的空隙、集料的分布结构较为接近,用马歇尔击实成型其内部竖向的集料排列紧密程度较大。     

不同温拌沥青混合料降温效果研究

选取有机添加剂Sasobit和人工沸石两种温拌剂,采用东海70号沥青配置温拌沥青,选取AC-13矿料级配拌制沥青混合料。通过黏温曲线和马歇尔试件的体积指标分别确定两种温拌剂各自的最佳掺量;在最佳掺量的条件下通过不同温度下成型马歇尔试件和旋转压实试件,观察其空隙率的变化规律来研究两种温拌沥青混合料的降温效果。研究表明:两种温拌剂都可降低沥青的高温黏度,其黏度随温拌剂掺量的增加而减小;Sasobit最佳掺量为3%(与沥青的比例),在马歇尔击实条件下,加入Sasobit的WMA的成型温度比HMA的成型温度降低了14℃;人工沸石的最佳掺量为0.3%(与混合料的比例),在马歇尔击实条件下,加入人工沸石的WMA成型温度比HMA的成型温度降低了20℃,在旋转压实的情况下两者的温度降低了接近30℃。     

空隙率对沥青混合料水稳性的影响分析

通过分析空隙率与沥青路面性能之间的关系,以抗滑表层AK—16为例,用不同的击实功成型试件,分别进行浸水马歇尔试验、冻融劈裂等试验,同时,对另一组经老化后的试件做类似试验,分析沥青混合料的空隙率以及老化对其混合料水稳性的影响。     

乳化沥青冷再生混合料马歇尔试件成型方式优化

为优化乳化沥青冷再生混合料马歇尔试件成型方式,首先根据高温养生过程中马歇尔试件内部水分蒸发规律的检测结果,初步设定多个第二次击实时间点,然后对比研究不同第二次击实时间点及不同击实搭配方式对水泥乳化沥青冷再生混合料性能的影响规律,确定合理的第二次击实开始时间及击实搭配方式。结果表明,60℃高温养生过程中,第二次击实时间点选择在15h且采用"60+15"击实搭配方式成型的马歇尔试件性能最优。     

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。     

泡沫沥青稳定混合料压实特性的试验研究

降低泡沫沥青稳定混合料的压实空隙率可以有效地提高该类混合料耐久性.采用不同的成型工艺制备泡沫沥青混合料试件,分析成型方法、成型功以及试件处置方法对泡沫沥青混合料试件体积参数和强度特性的影响,探讨适宜泡沫沥青混合料的成型工艺.试验结果表明,大马歇尔试件成型工艺和增大压实功可以有效地降低泡沫沥青混合料试件的压实空隙率,旋转压实成型工艺不适于降低泡沫沥青混合料试件的空隙率,降低泡沫沥青混合料的空隙率可以显著提高该类混合料的水稳定性.     

不同温拌外加剂对沥青混合料的降温效果研究

温拌技术的关键是温拌外加剂.不同的温拌外加剂对沥青混合料的降温效果不同,从而需要经过具体试验来选择合适的温拌外加剂,以达到理想状态.研究4种温拌外加剂对AC-13混合料的降温效果.试验方案:用同种级配及油石比,对不同外加剂的温拌沥青混合料在不同温度下进行马歇尔击实试验,检测试件空隙率变化情况,并对不同外加剂的温拌沥青混合料达相同空隙率时的击实温度进行对比,确定降温效果最为明显的外加剂,并与热拌SBS改性沥青击实试件相对比,确定降温效果.     

沥青混合料动态模量试验标准研究

以国外研究成果和经验为基础,采用无侧限抗压测试方法测定沥青混合料的动态模量,对静压成型试件的空隙分布不均匀性进行了验证,对试件制作方法进行了改进,得到了静压成型切割试件,并对2种试件的空隙率进行对比分析。根据Vander Poel公式,确定了荷载频率。采用有间隙的加载模式,以试样达到稳态振动为基本原则确定了荷载循环作用次数,并以最后5次的平均应变峰值计算动态模量。确定了荷载级位与应变测量方式,并选取处于稳定期的试验数据作为最终的试验结果。测试了静压成型切割试件的动态模量,计算了动态模量均值、均方差与变异系数。分析结果表明:静压成型切割试件的空隙率平均为4.2%,远小于静压成型试件的空隙率平均值6.5%,而且离散性较小,试件空隙分布均匀,较静压成型试件更接近马歇尔试件的空隙率,且在荷载作用下更容易达到稳定状态;Haversine荷载波形、10 Hz荷载频率、0.9s荷载作用间隙时间和0.7 MPa荷载级位较接近行车荷载的作用;采用顶面法测量试件变形;当荷载作用次数为200次时,认为试件已达到稳态振动,所以荷载循环作用次数取200次;对于单个试件,选取第3~5次的试验数据计算其动态模量,如第5次与第3次试验动态模量差值大于等于200 MPa,应将试件废弃;3种沥青混合料动态模量为1 650~2 970 MPa,试验结果离散性较小,均方差为100~230MPa,变异系数为5%~9%,可见,试验方法可行。     

集料级配对沥青混合料空隙率的影响

在室内利用击实法制作沥青混合料试件,通过测定不同级配AC-13沥青混合料试件的空隙率,总结出集料级配对沥青混合料空隙率的影响规律,为实际工程提供理论指导,在保证沥青用量较低的情况下,实现对沥青混合料空隙率的有效控制,以保证施工质量。     

车辙试验与路面压实度相关性研究

车辙试样是模拟实际路面按规范成型的沥青混合料试件,成型试件密度符合马歇尔试件标准击实试样密度的(100±1)%即可,不能过多碾压.以AC-16C为例,经过不同碾压遍数后测得车辙板的密度,和标准马歇尔密度比较,推荐成型两种混合料车辙板合理的碾压遍数.     

沥青混合料试件成型方法的对比试验

针对目前对沥青混合料成型方法的疑义，通过对马歇尔试件击实成型、车辙轮碾成型次数的对比试验结果，明确现行规范的可行性，同时提出对于间断级配SMA混合料车辙轮碾成型次数增加至28次(往返14次)的建议。     

改性沥青混合料配合比设计方法研究

结合改性沥青的流变特性,分析沥青混合料试件的成型方法(旋转压实成型和马歇尔击实成型)、压实温度对混合料体积参数的影响,对改性沥青混合料的配合比设计方法进行了研究。     

粗橡胶颗粒沥青混合料室内成型工艺及路用性能

为寻求合理的粗橡胶颗粒沥青混合料室内成型工艺,对原材料、级配进行了研究和选择;采用振动压实与大型马歇尔二次击实成型相结合的成型方法,运用正交试验,研究了不同橡胶掺量、振动频率、振动时间、压实温度和压实次数对粗橡胶颗粒沥青混合料压实效果影响;以空隙率为主要控制指标对混合料的压实效果进行评价;提出了适用于粗橡胶颗粒沥青混合...     

蠕变试验评价沥青稳定碎石高温流动变形性能

基于大型马歇尔试验确定6种沥青稳定碎石混合料的最佳油石比,击实成型蠕变试验试件。利用单轴静态蠕变试验结果-蠕变模量和拟合曲线斜率值,及动态蠕变试验拟合曲线斜率值综合评价6种沥青稳定碎石抗高温流动变形能力,试验表明在矿料级配范围上限与中值之间的沥青稳定碎石混合料抗高温变形能力最强。因此,在沥青稳定碎石混合料组成设计时矿料级配曲线应在上限与中值之间;特别地,ATB-25矿料级配曲线应靠近中值,ATB-30矿料级配曲线应靠近上限。     

马歇尔试件制作过程中几个问题的探讨

制作马歇尔试件是马歇尔试验的基本试验,试件制作的优劣直接影响马歇尔试验确定的沥青混合料最佳油石比。探讨了最佳油石比预估、试件矿料用量、击实温度、击实时间和试件高度等方面对沥青混合料试件试验结果的影响。     

不同成型参数对水泥乳化沥青冷再生试件孔隙率和劈裂强度的影响研究

为了探索添加了水泥的乳化沥青冷再生混合料马歇尔试件最佳成型工艺,笔者从有可能影响马歇尔试件孔隙率和劈裂强度的因素着手,设计实验进行了一系列实验室研究。结果显示:对于添加水泥的乳化沥青冷再生混合料,在制备马歇尔试件时,应充分考虑沥青混合料的可拌合时间及水泥的初凝时间。建议拌合好的混合料等接近可拌合时间时进行装模,双面各击实50次,然后置于40℃烘箱养护2 h,取出后双面各击实25次,40℃烘箱养护至恒重,移入室温放置12 h后脱模。