基于沥青混合料表面构造特性的集料设计参数

为了实现基于表面构造特性的沥青混合料优化设计,运用图像处理技术的沥青混合料表面构造水平及分布特性测试方法,研究了具有不同集料设计参数的沥青混合料表面构造水平随波长的分布特性,提出了表征沥青混合料表面构造整体水平的指标(特征波长和特征波水平),分析了不同通过率处集料粒径大小与混合料表面构造水平之间的相关性;运用分形理论计算了集料级配的不规则性及破碎程度,并研究了集料形态及其在沥青混合料中的分布.结果表明:90%通过率处的集料粒径D90能够表征集料粒径整体大小;集料级配分形维数可反映和度量集料级配的不规则性及破碎程度;集料规则度及方向角正弦值可表征集料形态及其在沥青混合料中的分布特性.     

排水沥青混合料孔隙率影响因素分析及级配范围确定

采用均匀试验方法进行室内试验，对排水沥青混合料孔隙率与各主要孔径通过率之间的关系进行了统计分析，找到影响混合料孔隙率的关键因素，并由此提出排水性沥青混合料孔隙率与各孔径通过率之间的经验关系式，为预估混合料的孔隙率提供依据，在此基础上根据目标孔隙率范围，提出排水沥青混合料的推荐级配范围。     

沥青混合料抗车辙性能的分形描述方法

为了准确模拟沥青混合料抗车辙性能,采用分形理论分析了沥青混合料微观结构,研究了粗细集料不同级配分形维数对沥青混合料抗车辙性能的影响,并根据级配分形维数公式计算了沥青混合料的分形值,进行了沥青混合料车辙试验和微观结构的电子扫描。分析结果表明:4.75 mm通过率是集料尺度的分界点,集料分形维数与抗车辙性能有一致相关性,分形值越大,抗车辙能力越高;根据路用性能设计集料级配可以定量地分析沥青混合料的级配差异和路面性能,及路面微观结构与宏观路用性能的关系。     

沥青混合料级配分维特征与路用性能相关性研究

通过对GAC-13C型沥青混合料级配分维特征进行分析,研究其与路用性能的相关性。剖析经分段回归和未经分段回归时分维数与级配的关系,对4.75 mm通过率与分维数的相关性进行了比较,并根据马歇尔试验参数、高温稳定性和抗滑性能试验相关结果,探讨改变4.75 mm筛孔通过率的级配分维特征与混合料路用性能之间的相关性。研究表明:4.75 mm的通过率与分段后的分维数相关性更好,随着级配4.75 mm筛孔通过率的降低,GAC-13C型沥青混合料分维值逐渐增大,级配变粗。同时,分维数和混合料马歇尔试验参数、高温稳定性和抗滑性能等均具有较好的相关性。     

泡沫沥青厂拌冷再生混合料级配优化设计

基于对泡沫沥青厂拌冷再生拌和机理的分析,提出了泡沫沥青冷再生混合料级配设计时RAP级配采用水洗法筛分是合适的。不同级配混合料的室内性能试验表明：4．75mm的通过率在45％以上时,混合料具有更优的强度和水稳定性能,较低的0．075mm的通过率（小于6％）,并不意味着混合料性能不满足规范要求。在此基础上提出了适合工程实际的优化级配范围。     

贯入式复合混凝土路面基体沥青混合料配合比设计

主要介绍了贯入式复合混凝土路面基体沥青混合料配合比设计的方法,该方法是通过沥青膜厚度及2.36mm筛孔通过率来控制混合料空隙率,并通过2.36mm筛孔通过率与空隙率的相关关系来确定混合料级配和最佳沥青用量。     

泡沫沥青混合料配合比设计试验

泡沫沥青混合料配合比设计的研究主要包括沥青的发泡、集料级配的确定、拌合用水量和最佳沥青用量的确定。结合国内外研究成果,提出泡沫沥青混合料配合比设计方法和步骤。通过原材料的性能分析和筛分通过率确定集料配比,采用重型击实试验和劈裂试验分别确定拌合用水量和最佳沥青用量。     

沥青混合料工程设计级配范围研究

通过各粒径不同比例的粗集料堆积密度试验结果得到合理的粗集料级配组成、选取不同细集料组成、不同粗细比例的10种级配进行冻融劈裂试验和车辙试验。试验结果表明:4.75 mm通过率对沥青混合料高温抗车辙能力和水稳定性有较大影响。根据室内试验结果,结合级配应用经验,提出了适应于重庆地区气候特点的AC-20沥青混合料工程设计级配范围,以提高重庆地区沥青路面抗车辙能力。     

超大粒径沥青混合料高温稳定性研究

为了研究超大粒径沥青混合料(SLSM)的高温稳定性,在借鉴大粒径沥青混合料(LSAM)研究方法的基础上,确定SLSM的级配,并以SBS改性沥青作为粘结材料,利用车辙试验的动稳定度评价SLSM的高温性能,并与普通密级配沥青混合料进行比较。结果表明:超大粒径沥青混合料的动稳定度比普通密级配沥青混合料的大17.07%,用作沥青路面的下面层满足要求。     

基于GTM方法的橡胶沥青混合料性能试验

为研究适合于GTM旋转成型方式的橡胶沥青混合料的级配特点及路用性能,基于GTM物理力学设计方法进行橡胶沥青混合料的配合比设计,对连续级配和4.75 mm通过率不同的3种间断级配分别进行系统研究,主要依据力学性能参数确定其最佳沥青用量。在此基础上,对比研究不同成型方式下橡胶沥青混合料试件的线膨胀情况,认为橡胶沥青混合料基于GTM设计方法可以采用连续级配,而且,通过综合对比路用性能,认为GTM方法更加适合于连续级配混合料的设计。     

两种沥青混合料的级配与VMA关系分析

研究发现,不同混合料可能有不同的性能中心级配,对沥青路面混合料离析程度的控制,采用统一的通过率变化值的限制方法并不一定合适。同时沥青混合料级配通过率的相同变化,会给不同设计级配的混合料性能带来不同程度的改变。     

基于最大公称粒径的贝雷法选取密度修正值

选取AC-20、AC-16、AC-10、AC-5等四种不同最大公称粒径沥青混合料矿料级配,根据贝雷法控制筛孔D/2通过率计算PCS通过率,进而反算不同最大公称粒径条件下粗集料选取密度修正值范围。结果表明：沥青混合料最大公称粒径与粗集料用量呈正相关的关系,而粗集料用量则影响着贝雷法控制筛孔PCS的通过率;粗集料选取密度修正值与最大公称粒径呈正比,采用贝雷法进行矿料级配设计时,应根据最大公称粒径选用合适的选取密度修正值。     

粗集料形态特征及其对沥青混合料高温抗剪强度的影响

采用60℃单轴贯入试验,确定沥青混合料高温抗剪强度。使用数字图像处理技术,从形状、棱角性和表面纹理对粗集料二维形态特征进行具体描述,运用等效椭圆法和筛孔尺寸修正系数识别粗集料级配。结合MATLAB软件编写程序提取粗集料形态参数,确定与沥青混合料高温抗剪强度相关的粗集料二维形态特征指标,利用图像拓扑性质欧拉数定量评价粗集...     

沥青混合料矿料级配分布特性的研究

利用常见粒度分布模型对四种沥青混合料级配进行拟合。首先,比较G-S分布模型、R-R模型、Alfred模型数学形式与物理意义,总结其相互转化关系,将模型形式转化为线性关系比较其与分形理论异同,表明三种分布模型也具有分形特征。拟合结果表明,三种分布模型拟合情况相关性都较为理想,但G-S模型与R-R模型存在部分粒径通过率偏差过大,通过借鉴SAC沥青混合料级配设计方法,将粗细集料分段拟合,可以达到理想结果;另外,通过增加可变参数,修正R-R模型,计算结果表明,该修正模型对沥青混合料级配走向可以进行很好的拟合与表征。     

橡胶颗粒沥青混合料的受力及变形微观分析

为研究微观条件下橡胶颗粒沥青混合料的受力及变形,运用离散元软件PFC2D分别对两种级配类型的橡胶颗粒沥青混合料建立离散元随机模型,分析了橡胶颗粒沥青混合料在荷载作用下的受力情况与变形规律。得出结论:两种级配类型橡胶颗粒沥青混合料的变形能力均较大,承载力均较低,在工程运用中应结合实际情况合理选择;连续级配橡胶颗粒沥青混合料的承载能力小于间断级配;连续级配橡胶颗粒沥青混合料的变形能力小于间断级配。     

抗裂性大粒径再生柔性基层的路用性能研究

为了提高ATB-30柔性基层的抗裂性与技术经济性,将大粒径集料与回收料进行试配,构建半圆弯曲实验（SCB试验）与单轴贯入数值试验,以26.5 mm、19 mm、4.75 mm、2.36 mm、0.075 mm为关键筛孔设计了正交试验进行级配设计,在确定级配的基础上研究了再生剂的掺量,并验证了抗裂型ATB-30的性能。结果表明：粒径越大对高温性能的影响越大,粒径越小对抗裂性影响越大,0.075 mm通过率可高于规范要求充分利用回收料,据此提出了ATB-30抗裂级配;在19 mm以下的回收料中掺入粗颗粒与70号沥青,当再生剂掺量为6%时,抽提后的沥青与新沥青混合后可满足公路工程沥青及沥青混合料试验规程中70号沥青的要求;相比ATB-30级配中值,ATB-30抗裂级配高温性能降低了9%,低温性能提升了43%,水稳定性提升了8%,疲劳性能提升了72%.     

沥青稳定碎石混合料设计方法对比试验研究

针对大粒径沥青稳定碎石基层,结合9种级配、3种沥青的沥青稳定碎石混合料,通过大马歇尔法、superpave旋转压实体积法、GTM法对大粒径沥青稳定碎石混合料材料组成设计方法进行了系统的对比试验研究;建立了3种混合料设计方法之间混合料体积及力学指标的关系;在此基础上给出了重载交通条件下大粒径沥青稳定碎石混合料组成设计方法的建议。     

基于数字图像处理的沥青混合料粗集料筛分方法

由于粗集料形状的复杂性,采用机械筛分时常出现颗粒级配组成变异性大、混合料体积参数不易控制的问题,为此提出基于数字图像处理的粗集料筛分方法。将粗集料经机械筛分后随机取样,借助图像处理技术获取轮廓面积数据,通过单样本的Kolmogorov-Smirnov检验得到面积的分布规律;给出单档集料面积在一定概率水平下的分布区间,得到基于二维集料面积的粗集料筛分方法。试验表明:数字图像处理筛分有效剔除了变异性较大的集料颗粒,粗集料分布均匀性提高,可以提高级配设计的稳定性和准确性。     

基于高温稳定性能的沥青路面中面层级配设计研究

考虑级配、油石比等因素,应用堆积密度试验法、正交试验法及关键筛孔通过率与动稳定度关系试验法研究了基于高温稳定性能的沥青路面中面层的AC—20改性沥青混合料的级配组成设计,通过极差分析法对3种试验方法结果进行分析,提出了优化后的沥青混合料工程设计级配范围。     

AR-AC-13干法橡胶沥青混合料的集料级配优化

由于干法橡胶沥青技术研究在国内起步较晚,对干法橡胶沥青技术级配选择不尽相同。为探究出关于AR-AC-13干法橡胶沥青混合料的最佳级配范围,设计了四种粗细不同的级配进行对比。通过对四种级配的水稳定性、高温稳定性和低温稳定性进行室内试验测试,发现合成级配偏粗偏细都会影响混合料路用性能;但适当增加粗集料的比例,不仅不会降低混合料性能,还能有效提高混合料的稳定性。当4.75mm筛孔通过率控制在35%~40%时,合成级配能有效提高干法橡胶沥青混合料的稳定性。对此提出了AR-AC-13干法橡胶沥青混合料集料级配优化的建议,为干法橡胶沥青工艺的完善尽一份力量。