旋转压实试件的高温蠕变特性研究

作者在本文采用先进的材料系统(MTS),对旋转压实机(SGC)成型的试件了进行单轴静载蠕变试验,得出了沥青混合料在荷载作用下变形随时间的蠕变变形曲线,并根据这些蠕变曲线分析了不同温度和荷载水平对沥青混合料蠕变性能的影响.     

沥青混合料高温蠕变试验方法研究

沥青混合料是一种颗粒性的黏弹性材料。沥青混合料力学特性的颗粒性特征决定了无侧限的单轴蠕变试验方法,通常在常温下可以采用较高的应力水平;在高温时却只能采用较低的应力水平,否则试件将会提前破坏。然而,道路使用过程中所承受的重载往往超过0.8 MPa,路面温度也达到60℃。因此,采用厚车辙板试件(30 cm×30 cm×10 cm)进行单轴蠕变试验(即单轴贯入蠕变试验),利用厚车辙板试件本身为荷载作用下的沥青混合料提供侧向约束,为研究沥青混合料在高温、载重作用下的黏弹特性提供合理的试验方法。     

沥青混合料高温性能的试验研究

分析比较常用的沥青混合料的高温性能试验方法,选用了高温单轴静载蠕变试验作为评价沥青混合料高温性能的试验方法,并用此试验方法对SMA16、AK16C、AC25I3种沥青混合料的高温抗车辙性能进行了对比分析,从而得出了沥青混合料在高温条件下的一些变形规律。     

旋转压实原理与参数设置研究

旋转压实仪SGC是Superpave混合料设计与分析体系的核心部分，它的出现引起了国际上对旋砖压实设备和工作原理及参数设置的密切关注。通过介绍了目前国际上流行的三种旋转压实设备及其工作原理，即美国工程兵团旋转压实仪GTM、法国LCPC旋转压实仪和Superpave旋转压实仪SGC，对旋转压实参数设置进行了分析，供引进、开发和应用旋转压实设备时参考。     

采用蠕变试验评价沥青混合料的高温稳定性

采用单轴静载蠕变试验对三种级配在不同沥青用量下进行试验研究,分析了沥青用量对沥青混合料的高温性能影响。     

压实程度对沥青混合料高温抗车辙性能的影响试验研究

设计了SUP12.5、AC13及SMA13等三种不同级配结构的典型沥青混合料,采用SGC旋转压实的方法,分别成型不同压实程度的沥青混合料试件.通过APA高温车辙试验,比较分析沥青混合料在不同压实程度下的车辙发展曲线所呈现的特征规律,讨论研究不同结构沥青混合料的高温抗车辙性能对压实度的敏感性差异.     

沥青混合料高温性能指标的试验研究及分析

通过大量的室内试验，对沥青混合料高温性能的四种评价指标(动稳定度、车辙试验相对变形、单轴蠕变试验劲度模量、Superpave混合料最大次数下的残余空隙率)进行了比较分析。提出了采用三项指标评价沥青混合料高温性能的评价方法。     

再生沥青混合料压实特性的研究

采用旋转压实仪成型试件,根据旋转压实密实度曲线计算压实特性参数,分析混合料类型、公称最大粒径和RAP掺配率对再生沥青混合料压实特性的影响。研究结果表明:SMA再生混合料的K1和CEI高于AC,SMA比起AC更难压实;SMA混合料的TDI较高而K2较低,SMA再生混合料具有更好的抗变形能力;随着公称粒径的增大,K1和CEI逐渐增大、TDI逐渐增大而K2逐渐降低,混合料越难被压实,抗变形能力逐渐提高;RAP掺配率越高,K1和CEI越大、TDI越大而K2越小,再生混合料的可压实性降低而开放交通后抵抗变形的能力增加。     

沥青混合料静态蠕变劲度模量与动稳定度的关系

用轮辙试验的动稳定度(以下简称DS)指标反映沥青路面的高温车辙行为具有较好的一致性,但不能作为计算参数用于沥青路面结构设计。通过研究不同沥青混合料的DS和静态蠕变劲度模量的响应,试图将DS指标与静态蠕变劲度模量建立联系用作为沥青路面结构设计参数。选择了AC13和AC25两种级配、60#/70#基质沥青和5%SBS改性沥青两种结合料、花岗岩和石灰岩两种集料,分别进行了车辙试验和静态蠕变试验,其中车辙分别采用5 cm和7 cm厚度试件。结果表明,对同类型级配、结合料、集料和同一车辙厚度的沥青混合料,其DS和静态蠕变劲度模量有良好的相关性,相关系数R2高达0.9以上。但综合考虑级配、结合料、集料和结构厚度等因素后,DS与静态蠕变劲度模量的线性相关性并不理想,其相关系数R2只达到0.591 2。因此,试图将DS转换为静态蠕变劲度模量用作为沥青路面结构设计参数的可行性有待进一步研究。     

基于GTM的高掺量RAP热再生混合料压实特性

对比了高掺量回收沥青路面材料（RAP）的热再生混合料在旋转压实剪切试验机（GTM）旋转压实和马歇尔击实条件下的体积指标和压实参数．GTM 试验表明热再生混合料比非再生混合料容易压实,RA P掺量越大越容易压实,马歇尔击实法在设计高掺量 RA P热再生混合料存在局限性．并利用RAP的扫描电镜（SEM ）照片分析了原因．     

基于BBR试验的纤维沥青低温性能研究

通过SHRP计划中的弯曲蠕变试验(BBR)研究纤维沥青的低温性能,选择纤维掺量为0%、1%、4%、8%,在-18℃和-12℃两种温度下进行BBR试验,分析了纤维掺量对于试验参数(劲度模量和m值)的影响。另外,在4%纤维掺量下选择3 mm、6 mm、10 mm三种不同长度的纤维进行试验,分析了纤维长度对于沥青低温性能的影响。     

沥青混合料压实特性对压实工艺的影响分析

分析不同压实温度、不同压实厚度及不同材料组成下沥青混合料的压实特性,然后对压路机的选择及起振时间进行检测,结果表明,针对沥青混合料压实特性选择压实工艺,可以同时保证沥青路面的压实度和平整度.     

旋转压实次数对Superpave混合料设计和性能的影响

为研究旋转压实次数对Superpave混合料设计及性能的影响, 对Superpave20和Super-pave25两种沥青混合料在不同旋转压实次数(75、100和125)下进行了设计, 对得到的各类混合料进行了车辙、低温小梁弯曲、浸水马歇尔稳定度、冻融劈裂等试验, 计算了沥青膜厚度, 并铺筑了相应的试验段。通过室内试验和现场检测发现: 增加旋转压实次数并不一定会降低设计沥青用量; 当设计旋转压实次数增加25次时, 沥青混合料动稳定度可以增加15%~30%;增加旋转压实次数对混合料的低温性能和抗水损害性能影响很小, 沥青膜厚度随旋转压实次数的增加而增加。结果表明当集料的性能和现场施工工艺满足要求时, 可适当的增加设计旋转压实次数, 以提高混合料的路用性能。     

美国和法国旋转压实法对高模量混合料 的影响比较研究

法国高模量混合料设计采用的旋转压实方法,与我国设计采用的美国旋转压实方法有明显的差别。本研究通过对美国和法国旋转压实法对高模量混合料的影响比较研究,发现两种压实方法不存在对应关系,对于高模量混合料,用美国旋转压实替代法国旋转压实还有待于实践的进一步验证。     

温拌沥青混合料的压实特性与难易系数

为了研究温拌沥青混合料的压实性能及其可压实的难易程度, 选用3种同品牌温拌沥青(ACMP1、ACMP2与ACMP3) 和2种热拌沥青(70^#基质沥青与SBS改性沥青), 制备了AC-13C型沥青混合料, 采用马歇尔击实试验, 变化不同的击实次数和击实温度, 测试了马歇尔试件的压实度和稳定度, 分析了其变化规律, 建立了压实度与击实次数的指数回归关系, 引入了压实成长曲率因子, 定义了压实难易系数。试验结果表明: 沥青混合料的压实度随着击实次数的增加而呈指数增长, 初期增长较快, 后期较慢, 且最终趋于稳定; 在击实温度为90℃¹50℃的范围内, 压实度随着击实温度的升高呈线性增长; 马歇尔稳定度随压实度增大呈线性增长变化, 符合传统研究结果; 温拌沥青混合料的压实难易系数比热拌沥青混合料降低了13.5%~18.5%, 具有较小的压实难易系数, 更容易压实。     

基于重复加载蠕变试验的沥青混合料高温稳定性能研究

为了研究车辙随温度和应力改变的变化规律,对AC-13、AC-16和AC-20三种不同级配沥青混合料,在三种温度下进行重复加载蠕变试验,提取多种反映沥青混合料高温变形性能的力学参数,并进一步分析了这些参数在不同温度水平下的变化规律.研究结果表明,随着温度的增加,劲度模量、流动次数和斜率表现出一定的规律性,而永久变形没有明显的规律性;加载应力为0.7MPa、温度为60℃时,劲度模量、流动次数和斜率对于三种不同的混合料区分度最大.     

Superpave混合料的压实特性分析

宿淮盐高速公路淮盐段中下面层沥青混合料采用的是Superpave设计方法,结合Superpave设计方法的特点,对Superpave混合料的压实特性进行分析。Superpave混合料的特性Superpave混合料材料特性为了抵抗永久变形,     

基于旋转压实法的水泥冷再生混合料性能研究

为更好地模拟水泥冷再生混合料现场施工,采用旋转压实法制备水泥冷再生混合料试件,测试分析其力学性能及稳定性,并与静压成型法进行对比,探讨采用旋转压实法开展水泥冷再生混合料设计的可行性,并基于旋转压实法研究不同再生料掺量(60%、70%、80%)下水泥冷再生混合料的力学性能(抗压强度、劈裂强度及回弹模量)及稳定性能(水稳定性及冻稳定性)。结果表明,随新集料掺量增加,水泥冷再生混合料的最佳含水量降低、最大干密度增加;相同水泥剂量下,掺加新集料后,水泥冷再生混合料的力学强度、稳定性能明显提升;掺加30%新集料的水泥冷再生混合料无侧限抗压强度、劈裂强度及回弹模量相对于未掺加新集料的试件分别提升了约50%、80% 和 45%,软化系数和耐冻系数分别可提升到0.90以上;相对于传统的静压成型方法,旋转压实法制备的水泥冷再生混合料试件的力学性能提升幅度在30%以上,且稳定性能也略有提升。     

基于动态蠕变试验的沥青混合料永久变形研究

采用伺服液压试验机（UTM-25）对普通重交沥青和聚酯纤维改性沥青混合料进行动态蠕变试验,对比分析了粗、细级配沥青混合料的抗永久变形能力.在抗变形能力较好的粗级配混合料中,分别进行不同掺量聚酯纤维和温度的动态蠕变试验.试验结果表明：粗级配沥青混合料比细级配的具有更好的抗永久变形能力;在最佳掺量时,纤维改性沥青混合料抗永久变形能力更优越;纤维改性沥青混合料对温度敏感性明显小于普通重交沥青混合料的.