确定多孔性钢渣有效相对密度新方法的研究

中国JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》关于确定改性沥青混合料最大理论密度的方法仅适用于吸水率为0.5％～1.7％范围内的混合料,对于吸水率远远超过该范围的多孔性钢渣不适用.为了找到一种合适的确定多孔性钢渣改性沥青混合料最大理论密度的方法,该文提出了采用改性沥青浸渍法实测多孔性钢渣的有效相对密度,从而通过测定的有效相对密度计算得到了沥青混合料最大理论密度.进一步根据实测多孔性钢渣有效相对密度计算了吸水率w与沥青吸收系数C之间的关系.结果表明:通过改性沥青浸渍法测定的多孔性钢渣有效相对密度比较合理,其值介于毛体积相对密度和表观相对密度之间;计算得到的吸水率w和沥青吸收系数C的关系式同规范相比差别较大,进一步说明规范中关于确定改性沥青混合料最大理论密度的方法对于多孔性钢渣不适用;最后该文建议可以通过改性沥青浸渍实测法得到多孔性矿料有效相对密度,为确定改性沥青混合料最大理论密度提供了一种新的方法.     

真空法实测沥青混合料理论最大相对密度试验

真空法实测沥青混合料的理论最大相对密度是一种较准确的方法.试验时保证混合料的细集料分散,普通沥青混合料真空时间为15min,改性沥青混合料真空时间为20min,能提高试验精度.并对混合料理论最大相对密度在15～25℃之外的温度进行了修正.     

细集料相对密度对沥青混合料矿料间隙率的影响研究

采用不同试验方法测定了细集料相对密度,分别计算了相应的矿料合成毛体积相对密度。分析了不同试验方法所测定的细集料相对密度对沥青混合料矿料间隙率(VMA)和有效沥青饱和度(VFA)计算结果的影响。结果表明,细集料相对密度采用毛体积相对密度时,矿料合成毛体积相对密度以及沥青混合料的VMA和VFA的计算结果要比采用表观相对密度时的计算结果显著下降。对某些配合比的沥青混合料,VMA计算结果难以满足现行规范要求。     

改性沥青混合料理论最大相对密度确定方法的分析

我国规范中规定改性沥青混合料的理论最大相对密度采用计算法确定,其精度取决于是否可以用集料的吸水率准确估算沥青吸收率。本研究通过机理分析、室内试验并综合国外的研究成果,表明沥青吸收率和吸水率的相关性是较低的,利用计算法确定沥青混合料理论最大相对密度是不可靠的。计算法只适用于混合料设计中对初始沥青用量的估计,在确定最佳沥青用量时(无论改性或非改性),其理论最大相对密度应采用实测法确定。     

沥青混合料最大理论密度的确定及应用

采用不同试验方法对3种不同级配沥青混合料进行了最大理论密度研究。结果表明,浸渍法确定的沥青混合料最大理论密度与真空法测得的试验结果非常接近;Super-pave加权法确定的视密度与毛体积密度加权值为0.4时,计算的最大理论密度与真空法测得的试验结果非常接近,但权值的确定相对繁琐,建议采用浸渍法确定沥青混合料最大理论密度。实践表明,采用浸渍法确定的沥青混合料最大理论密度对混合料设计及施工后的压实度控制都有一定的指导作用。     

直投式改性沥青混合料体积指标计算的探讨

通过试验研究了直投式改性沥青混合料的理论最大相对密度和体积指标的计算问题。结果表明,直投式改性剂参与计算后,沥青混合料的理论最大相对密度和空隙率计算结果减小,矿料间隙率和有效沥青饱和度计算结果增大。对掺用直投式改性剂的沥青混合料,在配合比设计及体积指标计算时,直投式改性剂不宜忽略不计。     

理论最大相对密度对沥青混合料体积指标的影响分析

详细论证分析了由计算法、实测法确定的沥青混合料理论最大相对密度计算空隙率、矿料间隙率及沥青泡和度等体积指标结果的异同,并结合实例计算,比较了同类体积指标的大小;指出了计算分析矿料间隙率与沥青饱和度时应注意的问题;提出了确定理论最大相对密度应采取的方法。     

沥青混合料矿料间隙率标准值的探讨

采用不同试验方法测定了细集料相对密度,计算了相应矿料合成毛体积相对密度。分析了不同试验方法所测定的细集料相对密度对沥青混合料矿料间隙率(VMA)计算结果的影响。结果表明,采用毛体积相对密度时,沥青混合料的VMA计算结果相比采用表观相对密度时的计算结果明显减小。因此,在采用毛体积相对密度计算时,现行施工技术规范中的最小VMA要求值宜作适当调整。     

关于对"细集料毛体积相对密度测定"的个人见解

无论是在沥青混合料配合比组成设计中,还是在沥青路面施工质量控制过程中,集料毛体积相对密度测定的准确与否,直接关系到沥青混合料的空隙率(W)、矿料间隙率(VMA)、饱和度(VFA)等沥青混合料体积指标能否满足要求.而在集料毛体积相对密度测定中,细集料毛体积相对密度的测定,具有相当大的难度,对试验人员的操作水平要求相对较高.根据多次对细集料进行毛体积相对密度测定并结合此项试验的必要性,对细集料毛体积相对密度测定进行探讨.     

细集料毛体积相对密度的测定

无论是在沥青混合料配合比组成设计中,还是在沥青路面施工质量控制过程中,集料毛体积相对密度测定的准确与否,直接关系到沥青混合料的空隙率(VV)、矿料间隙率(VMA)、饱和度(VFA)等沥青混合料体积指标能否满足要求。而在集料毛体积相对密度测定中,细集料毛体积相对密度的测定,具有相当大的难度,对试验人员的操作水平要求相对较高。     

测定沥青混合料最大理论相对密度的浸渍法

为准确测定沥青混合料体积参数,避免因体积参数计算不准确导致的沥青路面早期破坏现象,提出了用沥青浸渍法进行沥青混合料最大理论相对密度测定的方法。沥青浸渍法以沥青为介质,得到了沥青混合料的零空隙状态。与真空法相比,沥青浸渍法数据变异性小,测量结果复现性好,对试验条件要求不高,试验人为因素影响小。研究结果表明,真空法测定的混合料最大理论相对密度偏小,用沥青浸渍法能够准确测量沥青混合料最大理论相对密度。     

AC型沥青混合料车辙变形机理分析

通过某高速公路车辙病害的调查和沥青混合料技术指标的测试,采用永久变形量大和变形量小的混合料技术指标作对比分析,得出理论最大相对密度的失真将直接造成体积指标的失控。研究还表明,一个设计孔隙率和间隙率偏小且具有驼峰级配的混合料,饱和度指标对沥青用量非常敏感,沥青用量微小的变化,将导致饱和度较大的差异,很容易造成混合料软弱易塑而发生车辙,施工时也极易压实,会出现压实度、体积指标合适但混合料易塑的悖论。因此,设计时应合理选择体积指标和防止出现驼峰级配,施工控制时体积指标应与设计指标相联系,不宜一概而论。     

基于介电特性的沥青混合料密度预估优化模型

为了提高沥青路面传统密度预估模型精度,开展了沥青混合料密度预估模型参数优化研究。基于混合材料的介电混合模型,引入散射体影响系数v和形状因子u,推导出沥青混合料密度预估理论模型的通用公式;采用Percometer介电常数仪测量不同类型沥青混合料试件及其组分（沥青和矿料）的相对介电常数,基于麦夸特法和通用全局优化算法,求解通用公式密度预估值与表干法实测密度值的误差最小值,确定了ISO（Influence Coefficient and Shape Factor Optimization）模型的v和u最优解,并对ISO模型进行了可靠性SW检验;最后通过不同密度预估模型对比分析,验证了ISO模型密度预估的优越性。研究结果表明：ISO模型的v和u值分别为5.1、-4.5,采用ISO模型预估沥青混合料密度有效可靠;密级配沥青混合料的公称最大粒径越小,ISO模型密度预估值与实测密度值的拟合优度越高,平均相对误差越小;相对瑞雷模型和ALL模型,ISO模型密度的预估效果最好,能显著提高空隙率偏大沥青混凝土的密度预估精度。研究为更加准确地预估沥青路面密度提供了新方法。     

掺加不同纤维沥青玛蹄脂混合料性能的研究

以湖南省城郊高速公路大修改造为工程背景,对沥青玛蹄脂混合料（SMA-13）拟选用的木质素纤维、玄武岩纤维的两种混合料性能展开研究,分别从纤维、混合料的物理体积指标、马歇尔及浸水马歇尔、动稳定度等对比两种纤维混合料性能。结果表明:掺木质素纤维的沥青玛蹄脂混合料的马歇尔试件毛体积密度较掺矿物纤维的小;理论密度、空隙率、马歇尔及浸水马歇尔、动稳定度较掺矿物纤维的大。木质素纤维在抵抗荷载破坏、变形和高温稳定性方面具有比玄武岩有较大优势。     

关于沥青混合料密度测试计算方法的探讨

通过对沥青混合料设计方法的研究,提出了最大理论密度、压实沥青混合料试件与芯样密度的有效确定方法,并对沥青混合料老化时间的影响进行了分析。所得成果可为公路工程管理人员、路面设计工程师、沥青混合料设计工程师和施工工程师提供参考。     

沥青热再生混合料最大理论密度计算公式

针对厂拌沥青热再生混合料配合比设计中传统计算公式使用性差,且规范尚未对此作出明确规定这一情况,通过对旧沥青混合料的分析,参照传统公式,采用理论计算分析结果和实测结果进行比较,在此基础上推导出适用于计算热再生混合料最大理论密度的计算公式。     

多孔玄武岩沥青混合料的设计与体积指标分析

多孔玄武岩吸水率较大,同样吸收沥青也较大,从而对混合料配合比设计、质量控制和使用性能都产生很大的影响。对多孔玄武岩进行马歇尔法和Superpave旋转压实仪法进行设计,两种方法设计的最佳沥青含量差别较大,通过比较,得出如何采用马歇尔法对混合料进行设计和现场控制。同时,对混合料理论最大相对密度和矿料间隙率的计算进行了比较,以便于混合料的质量控制。     

密度测定方法对废旧橡胶颗粒沥青混合料空隙率的影响

空隙率是影响路面使用性能的一个重要指标,它的变化将直接影响道路的使用性能,而空隙率又受密度测定方法的影响。文章采用不同的测定方法,对废旧橡胶颗粒沥青混合料的密度进行了检测,并分别计算其空隙率,通过与普通沥青混合料作对比,得出掺入橡胶颗粒后沥青混合料空隙率的变化规律,并且对不同方法下得出的空隙率进行比较分析,最终得出如何确定出合理有效的沥青混合料密度测定方法,从而保证沥青混合料的路用性能。     

密度测定方法对橡胶颗粒沥青混合料空隙率的影响

空隙率是影响路面使用性能的一个重要指标,它的变化直接影响道路使用性能,而空隙率又受密度测定方法影响。文章采用不同密度测定方法,对废旧橡胶颗粒沥青混合料密度进行检测,并分别计算其空隙率。通过与普通沥青混合料作对比,得出掺入橡胶颗粒后沥青混合料空隙率的变化规律,并对不同密度测定方法下得出的空隙率进行比较分析,得出密度测定方法对空隙率影响的变化规律。     

厂拌热再生沥青混合料物理力学性能试验研究

采用4种不同使用年限铣刨料及同一铣刨料的不同掺配率进行系统地厂拌热再生沥青混合料的配合比设计及物理力学性能试验。结果表明,对于不同老化程度的铣刨料,在同一铣刨料的掺配率下,铣刨料中回收沥青老化越严重,热再生沥青混合料的60℃稳定度越大,毛体积密度、空隙率和水稳定性越差,但变化幅度不大。对于同种铣刨料,混合料的毛体积密度及残留稳定度随着铣刨料掺配率的增加而呈减小的趋势,混合料的空隙率随着铣刨料掺配率的增大而增大,而混合料的动稳定度则表现先增加后减小的趋势。