沥青混合料施工均匀性的关键性评价指标及方法研究

针对沥青混合料VV、VHA、CA等体积指标相对于原设计波动较大的现状,采用沥青含量、VV、VHA三大指标评价沥青混合料均匀性的方法及相应的评价标准可靠性较高,具有一定的实用价值,且采用折线图和柱状图分析三大指标抽检结果的方法直观、便捷.     

沥青混合料的马歇尔理论与Superpave理论的结合应用研究

我国高等级公路沥青混凝土路面均采用马歇尔试验理论,主要控制指标有;沥青混合料的密度G、孔隙率VV、矿料间隙率VFA、沥青混合料试件的沥青饱和度VFA等常规指标,通过车辙试验及低温弯曲蠕变试验以保证混合料的高温稳定性和低温抗裂性;以及渗水系数、表面抗滑性能的检验,     

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。     

中面层沥青混合料低温性能的对比试验评价

为评价中面层沥青混合料的低温性能,对7种AC-20沥青混合料进行M2F梯形梁动态模量试验、小梁低温弯曲试验和中梁线收缩系数试验,分析复模量、相位角、最大弯拉应变、应变能密度和线收缩系数5个试验指标的评价结果及相关性,选出最优的低温性能评价指标。研究结果表明：采用不同的试验方法及评价指标分析各沥青混合料低温性能,结果存在明显差异。在评价指标方面：在-10℃下的相位角是M2F梯形梁动态模量试验的最佳评价指标,最大弯拉应变是小梁低温弯曲试验的最适宜指标,线收缩系数是评价沥青混合料低温性能较为合适的指标。在各沥青混合料低温性能优劣方面：SBS改性沥青混合料的低温性能最优,橡胶沥青和抗车辙剂改性沥青混合料的较为接近,高标号沥青混合料的低温性能比低标号沥青混合料的更好。适当提高粗集料含量可提升沥青混合料的低温性能,热再生沥青混合料的低温性能相对较差。     

考虑均匀性的沥青混合料最佳沥青用量确定方法

为了确定沥青混合料中的最佳沥青用量,利用CT技术识别沥青混合料各组分内部结构特征,并以粗集料、沥青砂浆和空隙各组分的密度和面积为主要特征参数,提出了沥青混合料的均匀性评价指标,建立了沥青混合料均匀性评价方法;分析了沥青混合料马歇尔设计方法中的体积设计参数与内部结构各组分特征的关系,考虑了沥青混合料内部结构的均匀性,建立了沥青混合料最佳沥青用量的确定方法,并选用3种沥青混合料(AC-13、AC-16和AC-20)对该方法的有效性进行了验证。分析结果表明:沥青混合料的均匀性评价指标与空隙率具有良好的对应关系,最小均匀性评价指标对应沥青混合料试件内部结构均匀性最佳时的空隙率;基于均匀性评价方法所得的空隙率与密度试验测算空隙率的平均差值为0.28%,并据此计算的间隙率和饱和度与采用马歇尔设计方法得到的间隙率和饱和度的平均值差值分别为0.27%和1.33%,因此,利用考虑均匀性的沥青混合料内部结构各组分体积特征参数可以准确地表征沥青混合料马歇尔设计方法中的体积设计参数;采用最佳沥青用量确定方法与马歇尔设计方法得到的AC-13、AC-16和AC-20三种沥青混合料最佳沥青用量差值分别为0.07%、0.03%和0.05%,这表明了最佳沥青用量确定方法的有效性。     

纤维沥青混合料水稳定性评价方法研究

通过采用传统的浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验对纤维沥青混合料进行的水稳定性试验发现,这两种方法并不能有效的评价纤维沥青混合料的水稳定性。设计了真空饱水冻融循环飞散试验,以飞散损失和飞散损失速率两项指标综合评价纤维沥青混合料的水稳定性。试验结果表明,该试验方法和评价指标能更好的模拟路面实际情况,并能更有效可靠的评价沥青混合料的水稳定性能。     

沥青混合料水敏感性试验方法的研究

本文结合江苏省高速公路建设实践，研究了压实沥青混合料空隙率和饱水率对沥青混合料水敏感性评价指标的影响，提出了沥青混合料水敏感性实验时应采用的空隙率和饱水率。     

纤维沥青混合料水稳定性评价方法研究

通过采用传统的浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验对纤维沥青混合料进行的水稳定性试验发现,这两种方法并不能有效的评价纤维沥青混合料的水稳定性。设计了真空饱水冻融循环飞散试验,以飞散损失和飞散损失速率两项指标综合评价纤维沥青混合料的水稳定性。试验结果表明,该试验方法和评价指标能更好的模拟路面实际情况,并能更有效可靠的评价沥青混合料的水稳定性能。     

基于灰关联分析的环氧沥青混合料抗弯拉性能研究

通过对沥青混合料开裂机理的分析,采用能综合反映沥青混合料强度和变形特性的弯曲应变能密度临界值作为环氧沥青混合料抗弯拉性能的评价指标.在M TS810材料试验机上进行不同温度条件下环氧沥青混合料的小梁弯曲试验.采用灰色关联分析法分析了不同温度条件下环氧沥青混合料的弯拉强度、临界弯拉应变及弯曲劲度模量等指标与混合料弯曲应变能密度临界值的相关联程度.研究表明,与弯拉强度、临界弯拉应变相比,弯曲应变能密度临界值能较为科学地评价环氧沥青混合料的抗弯拉性能;弯曲劲度模量与应变能密度临界值指标的关联性较差,因此,弯曲劲度模量作为环氧沥青混合料抗弯拉性能评价指标还有待于进一步研究.     

沥青混合料水稳性试验方法

通过对不同空隙率条件下的沥青混合料进行浸水马歇尔试验，冻融劈裂试验，比较了各水稳性试验方法在评价沥青混合料水稳性时的优劣，并对原因进行了分析，最后对沥青混合料的水性试验方法及评价指标进行了探讨。     

温拌沥青混合料马歇尔变温变击实功设计方法

为了建立温拌沥青混合料组成设计方法,在不同温度和击实次数下进行了AC-13C温拌沥青混合料的马歇尔击实试验,分析了温拌沥青混合料体积特性。分析结果表明：随着击实温度的降低和击实次数的减少,温拌沥青混合料的空隙率和矿料间隙率增大,沥青饱和度降低;与热拌沥青混合料相比,温拌沥青混合料中沥青被集料吸收的含量（质量分数）、有效...     

混合料生产过程中骨料破碎对HMA体积特性的影响

对沥青混合料生产和铺筑过程中集料破碎降解现象与生产摊铺不同阶段的混合料的体积特性进行了研究,结果发现：①在矿料的转运、提升与拌合过程中会产生显著破碎降解;②集料的最大公称粒径（NMAS）与混合料厂拌生产过程中的集料的破碎降解率无关;③虽然集料破碎降解是集料类型的函数,但粗集料洛杉矶磨耗损失与细集料磨耗试验均不能用来预测所研究类型集料的降解情况;④实验室取样与运料车取样成型试件的空隙率与矿料间隙率存在显著差异,研究没有找到通过采用混合料体积参数来预测厂拌过程中集料破碎降解情况的方式。     

机场SMA-16混合料优化设计研究

采用贝雷法CA,FAc,FAf三个参数对《民用机场沥青混凝土道面技术规范》（MH-5010-1999）和《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中SMA-16级配进行分析,并结合体积参数VMA,提出机场SAM-16混合料优化级配范围;预估级配优化后SMA-16混合料最佳油石比,并研究其路用性能,优化机场SMA-16混合料设计方法.结果表明：优化后机场SMA-16混合料更易形成骨架密实结构,能满足机场道面使用性能要求,提高混合料施工性能;通过级配优化和混合料最佳油石比预估,避免设计过程中反复选择级配和油石比,减少试验量,提高设计效率.     

多因素下AC型HMA的水损害性能

应用正交试验设计分析了多因素下AC-13和AC-20热拌改性沥青混合料冻融劈裂强度的影响因素及其相关性。结果表明,级配组成是决定AC-13沥青混合料冻融劈裂强度的关键性影响因素,而油石比变化影响则较小;空隙率和砂当量是影响AC-20沥青混合料冻融劈裂强度的关键因素;冻融劈裂强度与马歇尔性能指标存在良好的线性关系。最后,给出了提高施工质量控制措施的建议。     

抗拉强度指标在沥青混合料设计中的应用

马歇尔沥青混合料设计方法考虑了稳定度等力学指标和体积指标,但是用稳定度作为力学指标对工程实际中出现的病害没有很好的针对性。如沥青路面的疲劳破坏,其与沥青混合料的抗拉强度存在很大的联系。通过用沥青混合料的抗拉强度代替稳定度进行下面层沥青混合料的设计,能在源头对沥青路面可能发生的疲劳破坏给予控制。     

GTM方法设计重载交通沥青混合料配合比的研究

通过研究不同击实次数下马歇尔试件体积指标的变化以及对比马歇尔方法与GTM方法设计的沥青混合料的性能．试验数据表明,GTM设计方法更适合于重栽交通沥青路面沥青混合料配合比的设计。     

橡胶粉改性沥青性能研究

通过研究废旧轮胎橡胶粉与沥青的反应及对沥青性能的影响,对橡胶粉原材料的生产工艺提出合理的建议.研究并论证废轮胎橡胶粉应用于沥青改性及沥青混合料的可行性和优势所在,探讨常规沥青性能指标和传统试验方法是否适合于评价橡胶粉改性沥青性能,可为橡胶粉改性沥青用于路面沥青混合料的设计提供参考.     

灰关联分析法评价再生沥青混合料路用性能

结合沥青路面维修工程中产生的废旧沥青混合料,选用符合技术要求的矿料和再生剂,生产出满足使用要求的再生沥青混合料.引用灰色关联法,分析了再生沥青混合料的高低温性能、水稳定性与各技术指标的关系,从而找出了主要的影响因素.并针对AC-20I型级配类型,确定了再生沥青混合料的最佳空隙率为3.5%～4.5%.试验结果表明,空隙率、沥青含量和密度对再生沥青混合料路用性能影响很大.在设计过程中和实际生产时,以上三项指标应成为主控因素,这对延长路面使用寿命是有意义的.     

厂拌热再生沥青混合料路用性能影响因素分析

采用灰色关联法分析再生沥青混合料的高低温性能、水稳定性与各技术指标的关系,从而找出了主要的影响因素。试验结果表明,空隙率对再生沥青混合料路用性能影响最大,在设计过程中和实际生产时,空隙率应成为主控因素,以延长路面使用寿命。     

半刚性基层与沥青面层粘结性能影响因素

借鉴国外LPDS剪切试验方法,通过自行设计的室内直剪试验和斜剪试验,以剪切强度和单位剪切强度(剪切强度与破坏变形的商)作为评价指标,研究了沥青混合料、粘层材料、半刚性基层材料、沥青混合料与粘层材料的界面、粘层材料与半刚性基层的界面对沥青面层和半刚性基层之间抗剪切强度的影响。分析结果表明:提高沥青混合料公称最大粒径和压实度将有利于增强层间粘结性;高强度、粗糙、密实型的半刚性材料也将有效改善基层与沥青面层的粘结性;粘度不是选择粘层材料的主要因素,应结合工程实际,通过试验选择粘层材料的品种与剂量;基层表面清理是提高层间粘结性的重要措施,透层油应在基层清理后撒布,剂量宜为0.3~0.6 L.m-2;在层间热沥青上撒布一定的单一粒径,较粗规格,且与沥青粘附性较好的碱性碎石不仅具有工程意义,对提高层间粘结水平也有较明显作用。