沥青混合料细集料的砂当量和亚甲蓝技术指标研究

针对目前沥青混合料用细集料的砂当量和亚甲蓝技术指标存在的问题,开展细集料砂当量、亚甲蓝技术指标试验研究。分析了不同规格细集料的砂当量的指标差异性、亚甲蓝的指标差异性和砂当量、亚甲蓝指标的相关性,并在大量细集料试验基础上提出了细集料的技术指标和评价原则。试验数据表明亚甲蓝或砂当量试验在检验细集料时有可能将合格的细集料判断为不合格,因此有必要将两个指标结合使用;不同规格的砂当量和亚甲蓝试验结果是有差异的,技术指标与细集料的规格必须一致;目前施工技术规范中细集料的亚甲蓝技术指标偏低,需要调整。     

沥青混合料用0～2.36mm细集料的亚甲蓝技术指标研究

细集料的质量直接影响着沥青混合料的质量,评价细集料的两个关键指标就是砂当量和亚甲蓝。笔者首先介绍了国外关于细集料的砂当量和亚甲蓝试验方法和技术指标的情况,然后进行了不同规格细集料的亚甲蓝试验,最后对目前0～2.36 mm细集料的亚甲蓝不同试验方法和技术标准进行了分析,并提出了中国沥青混合料细集料0～2.36 mm亚甲蓝的技术指标的建议。     

沥青混合料用0～2.36mm细集料的技术指标研究

细集料的质量直接影响着沥青混合料的质量,评价细集料的两个关键指标就是砂当量和亚甲蓝。首先介绍了国外关于细集料的砂当量和亚甲蓝试验方法和技术指标的情况,然后进行了不同规格的细集料的砂当量和亚甲蓝试验,最后对目前细集料的砂当量和亚甲蓝不同试验方法和技术标准进行了分析,并提出了我国沥青混合料0~2.36 mm细集料亚甲蓝的技术指标的建议。     

沥青混合料粉料的亚甲蓝试验方法研究

为了完善我国沥青混合料粉料亚甲蓝试验方法,对比研究了中美英三国现有不同机构的亚甲蓝试验方法,通过从悬浊液和溶液浓度﹑转速﹑粉料类型﹑温度﹑水质﹑土等因素研究对亚甲蓝值的影响,由试验结果发现现行国内亚甲蓝试验方法用于粉料测定时仍需改进,由此对规程JTG E42-2005中T 0349-2005中粉料的亚甲蓝试验方法提出了修正性意见;观察了悬浊液中粉料亚甲蓝微观分布状态,分析了亚甲蓝在集料中不同分布状态对集料相关性能的影响.     

微表处混合料抗水损害性能试验研究

通过湿轮磨耗试验,研究矿料级配和矿料洁净程度对微表处混合料抗水损害能力的影响。研究表明：在油石比不变的情况下,选择较粗级配或较细级配均不会对微表处的配伍性及长期抗水损害能力有显著影响,但矿料洁净程度对微表处的抗水损害能力及耐久性有非常大的影响,微表处细集料中粘土颗粒含量微量增加,就会导致微表处抗水损害能力成倍衰减：提出微表处集料的亚甲蓝指标。     

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。     

集料含泥量对沥青混合料抗剪性能的影响研究

为了明确粗、细集料含泥量对混合料高温稳定性的影响,采用单轴贯入和圆环剪切试验分别对水损害前后混合料的抗剪性能进行研究。试验结果表明,细集料含泥对沥青混合料抗剪强度的影响比粗集料含泥更显著,建议严格控制细集料含泥量,并将粗集料含泥量控制在3%以内。     

细集料对沥青混合料空隙率影响分析

采用不同细集料、级配类型、油石比、沥青类型和成型方法成型试件进行试验，研究细集料对沥青混合料空隙率的影响，并计算试件空隙率。试验结果表明，采用玄武岩粗细集料成型试件，试件空隙率明显偏大，都超出规范要求范围；采用玄武岩粗集料和石灰岩细集料成型试件，试件空隙率较小，都满足规范要求。其主要原因是玄武岩细料毛体积密度偏大，并且其不容易压实。建议最好采用玄武岩粗集料和石灰岩细集料成型试件，慎重采用玄武岩粗细集料成型试件，如该地区缺少石灰岩细集料，则应先检测玄武岩细集料的特性。     

稀浆混合料拌和仪在微表处混合料可拌和时间研究中的应用

针对现行规范中手工拌和确定微表处混合料可拌和时间的不足,研发了稀浆混合料拌和仪。采用手工拌和与机械拌和的方式进行了稀浆混合料的拌和试验,试验结果表明两种方式获得的可拌和时间具有良好的线性关系,机械拌和在试验结果的稳定性和可靠性上优于手工拌和,建议采用机械拌和时的微表处混合料可拌和时间应大于150 s。最后,利用拌和仪分析了集料的洁净程度、外加剂、水泥剂量、用水量等因素对微表处混合料可拌和时间的影响,得出细集料亚甲蓝值对拌和时间影响显著,应尽可能的降低细集料含泥量;Al2(SO4)3对拌和时间的延长存在最大有效剂量,需根据实际确定;水泥用量对不同混合料体系拌和时间影响不同;水量对混合料的拌和状态的调节有限。     

内摩擦角对细集料特性的影响研究

为研究细集料特性对沥青混合料性能的影响,提出了一种测量集料内摩擦角的实验仪器.通过试验优化了桶的直径、孔径大小、桶高和桶底与仪器底座的高度,研究了内摩擦角与细集料流动时间、间隙率和砂当量的关系.研究结果表明,内摩擦角与细集料特性存在一定的关系,内摩擦角可以间接反映细集料的棱角性、砂当量值.因此,可以将内摩擦角作为一个补充性指标,用来指导抗高温的沥青混合料集料级配的设计.     

细集料棱角性试验的改进

探讨现行两种细集料棱角性试验方法不易操作之处,并提出改进试验方法来考察机制砂、石屑、天然砂等3种细集料的棱角性差异,发现机制砂和石屑的棱角性相近,都优于天然砂.推荐用改进流动时间法测定细集料棱角性.开展标准击实下和旋转压实下3种细集料的SMA-13和AC-13的常温静态三轴试验,发现细集料棱角性和混合料抗剪切能力存在正相关关系,验证了改进试验方法的有效性.     

结构类型对水泥稳定碎石性能的影响

通过室内试验对3种不同粗集料含量水泥稳定碎石的强度、模量、收缩性能以及抗冲刷性能进行了测试。试验结构表明:在水泥用量、养生条件相同时,粗、细集料含量适中的水泥稳定碎石的抗压强度、抗压回弹模量略大于粗集料含量较少而细集料含量较多的水泥稳定碎石;粗集料含量较少而细集料含量较多时水泥稳定碎石的劈裂强度、抗折强度、抗折回弹模量最大,粗集料含量多而细集料含量少的水泥稳定碎石的各种强度、模量最小;粗集料含量较少而细集料含量较多的水泥稳定碎石平均温缩系数、平均干缩系数和冲刷量最大,粗、细集料含量适中的水泥稳定碎石次之,粗集料含量较多而细集料含量较少的水泥稳定碎石最小。     

再生集料路用性能关键指标分析与研究

利用再生集料进行公路建设,既可以缓解天然石材紧缺的现状,也有利于减少建筑垃圾,但是目前对再生集料路用性能关键指标的研究较少。文章对再生粗集料和再生细集料进行了一系列试验,通过分析和比对,提出了再生集料的三个关键路用性能指标:再生粗集料吸水率、再生细集料的坚固性和棱角性,为再生集料路用性能指标的选择提供参考。     

不同岩性细集料对沥青混合料路用性能的影响研究

分别采用玄武岩细集料及石灰岩细集料和玄武岩粗集料制备两种不同的AC-13C改性沥青混合料，以及分别采用花岗岩细集料及石灰岩细集料和花岗岩粗集料制备两种不同的AC-25C普通沥青混合料，对两组不同岩性的沥青混合料进行室内路用性能试验，分析两种不同岩性细集料对沥青混合料性能的影响。结果显示:粗集料为玄武岩时，用石灰岩细集料代替玄武岩细集料，能够提高混合料的水稳定性和高温稳定性；粗集料为花岗岩时，用石灰岩细集料代替花岗岩细集料不利于混合料的水稳定性和高温稳定性。     

建筑垃圾在路基回填材料中的使用性能研究

针对建筑垃圾细集料应用于路基回填材料的路用性能进行了研究。研究所用集料包括混凝土块和砖混结构再生集料两类。试验结果表明:当压实度满足规范要求时,两类建筑垃圾细集料的CBR值(加州承载比)均能达到各级公路路基材料的强度要求。利用混凝土块细集料进行了路基试验段铺筑,质量检测结果表明:路基压实度及回弹模量均满足规范及设计要求。     

不同细集料对沥青混合料性能影响研究

细集料在密集配沥青混合料中占有重要比例,不同细集料的应用对于沥青混合料的路用性能有着较大的影响,通过采用不同类型的细集料对不同类型的沥青混合料进行室内试验与分析,并对不同细集料在不同沥青面层中的设计与应用提出建议。     

具有长期使用性能的沥青砂浆配合比设计方法

由沥青与矿粉组成沥青胶浆,沥青胶浆与细集料组成沥青砂浆,为了研究沥青混合料中沥青与矿粉比例、细集料级配、沥青砂浆的配比对混合料路用性能的影响,以路用性能(抗开裂、水稳定性、抗车辙)为指标,在单因素试验的基础上,采用正交试验方法确定了沥青砂浆材料组成的多水平试验方案,并应用极差分析法和方差分析法进行数据分析。结果表明,矿粉与沥青的比例对指标作用高度显著,沥青胶浆与细集料的配比对指标作用显著,而细集料的配比对指标作用不显著。     

细集料组成及级配对沥青砂浆小梁弯曲试验的影响

沥青砂浆是由沥青和细集料共同组成的复合材料,其工程性质相当复杂.沥青砂浆中细集料的组成和级配对沥青混合料的低温性能有着重要影响.笔者通过对不同细集料组成及级配的沥青砂浆小梁进行弯曲试验分析,研究沥青砂浆的低温性能,并采用灰熵法分析了各档集料和沥青含量对低温性能影响的主次关系.     

集料清洁度对沥青混合料水稳定性的影响研究

对受到泥土污染的集料进行了水稳定性的试验研究,试验分析了粗、细集料在泥土含量相同的情况下对混合料水稳定性的影响程度,以及在保证集料清洁对沥青用量的影响情况。在此基础上,综合分析了粗、细集料清洁度和沥青用量对沥青混合料水稳定性的影响及分析。研究结果表明：不洁净矿料组成的沥青混合料的水敏感性大于洁净矿料组成的沥青混合料的水敏感性;沥青混合料的水稳定性随着集料含泥量的增加而降低,且细集料的洁净程度影响更为明显;在达到相同的水稳定性指标值情况下,含泥量降低1％左右,可以节省沥青约为0．2％。     

集料颗粒形态特征对沥青混合料高温性能的影响

采用数字图像处理技术及流动时间法分别对粗集料和细集料的棱角性、圆度和纹理等形态特征进行试验定量描述,并采用车辙试验来评价集料特性对沥青混合料高温性能的影响。试验结果显示:随着集料棱角性及圆度的增大及集料纹理的复杂程度增加,沥青混合料的高温稳定性提高;随着细集料中河砂含量的增加,混合料高温稳定性降低,因此建议沥青混合料中河砂含量不宜超过集料总量的20%。