沥青混凝土路面细集料棱角性表征方法及技术标准研究

利用间隙率U法和流动时间S法表征细集料棱角性,分析表明,两者具有明显的线性相关性,其回归系数可用于细集料棱角性的间隙率U与流动时间S指标间相互换算。通过SMA-13沥青混凝土路用性能试验,分析了细集料棱角性对SMA沥青混凝土性能的影响规律,建立了沥青混凝土性能与细集料棱角性表征指标的相关关系,结合沥青混凝土路用性能要求,提出了沥青混凝土路面细集料棱角性技术标准。结果表明,这可作为沥青混凝土路面施工技术规范的修订建议,以提高石料企业加工细集料的质量。     

细集料棱角性试验方法及标准分析

细集料的棱角性对沥青混合料的设计和性能有重要影响,本文通过室内试验对AASHTO TP33 A法、我国规范T0344和T0345(12 mm和16 mm孔径)等细集料棱角性的测定方法的相关性、适用性及我国规范中的标准进行了分析。两因素ANOVA分析表明AASHTO TP33 A法和我国T0344方法存在显著不同,AASHTO TP33A法得到的结果偏大。通过和Superpave细集料棱角性要求比较,表明我国目前规范中棱角性指标要求偏低。除了AASHTO TP33 A法和我国T0344方法之外,其他试验方法实测数据之间的相关性都较差。     

细集料棱角性评价新方法研究

分析了细集料棱角性常用评价方法的缺点,提出了一种新方法-CAR(Compacted Aggregate Resistance)法。该方法为单轴贯入试验,用贯入荷载表征细集料棱角性,试验结果表明,该方法能较好地评价细集料的形状和棱角性,CAR值与沥青混合料高温性能有较好的相关性。     

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.     

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。     

沥青混合料剪切强度显著影响因素研究

为了研究沥青混合料剪切强度的显著影响因素,通过正交试验对沥青类型、矿料级配、油石比、粗集料针片状含量和细集料棱角性五个影响因素进行分析。结果表明,在相同条件下,影响沥青混合料剪切强度程度最大的因素是矿料级配,其余依次分别是沥青类型、细集料棱角性、油石比和粗集料针片状含量。     

细集料对抗滑沥青磨耗层的影响研究

通过小型加速加载设备MMLS3对不同细集料形成的SMA沥青混合料进行室内模拟试验,每隔一定时间对试件的摩擦系数(BPN)和平均构造深度(MTD)进行测量,之后对所得BPN和MTD数据进行衰变分析,并将BPN和MTD转化成国际摩擦指数IFI进行抗滑性能衰变评价。经过分析发现,细集料棱角性对沥青混合料抗滑性能具有较大的影响,细集料棱角性越大,混合料抗滑指标也会越大。     

抗滑表层沥青混合料中细集料的选择

通过系统的对比试验,研究了细集料类型对于沥青混凝土路面抗滑表层的抗滑性能以及沥青混合料的稳定性和耐久性的影响。作者建议选择棱角性好的碱性石屑作为路面表层混合料填隙细料,对于提高沥青混凝土的抗滑能力及其他路用性能具有重要的意义;当考虑到改善沥青混合料的施工和易性,或是由于料源限制必须使用天然砂时,应控制天然砂的含量,使其最好少于破碎石屑含量。     

沥青路面粗集料棱角性表征方法及技术标准

利用ASTM D3398-97试验方法的改进表征法计算了粗集料颗粒指数Iap,采用数字图像处理技术提出了粗集料半径法棱角性指数IArm和梯度法棱角性指数IAgm的计算公式;通过对2类沥青混凝土的常规与动三轴试验,分析了粗集料棱角性表征指标对沥青混凝土性能和抗剪参数的影响规律,建立了沥青混凝土性能、抗剪参数与粗集料颗粒指数Iap的相关关系,结合沥青混凝土路用性能要求,提出了沥青路面粗集料棱角性技术标准。分析结果表明:Iap与棱角性指数IA具有明显的线性相关性,其回归系数可用于由粗集料颗粒指数Iap换算成IArm和IAgm;所提出的粗集料棱角性技术标准可作为沥青路面施工技术规范修订建议,有利于提高石料企业加工粗集料的质量。     

集料形状特征及其对热拌沥青混合料性能的影响

集料的构成、棱角和表面纹理等形状特征,对热拌沥青混合料(HMA)的性能有着重要影响。棱角和形状会影响集料之间的嵌挤锁结,造成路面车辙。集料粗糙的表面纹理减少了疲劳裂缝,提高了集料和胶结料之间的相互作用。该文运用集料成像系统(AIMS),分析了3种不同料源集料的形状特征,研究形状特性在HMA设计和力学性能上的影响,并使用图像处理软件对HMA内部结构进行了分析。结果表明:集料虽在矿物组成上存在差异,但仍具有相似的形状特征;集料表面越粗糙,混合料抗疲劳性能越好;集料棱角性和表面纹理越好,混合料越不易发生集料离析现象。     

集料棱角性对级配的影响

结合沥青混合料击实困难的工程实际问题,通过室内试验比较了辉绿岩和花岗岩碎石性质的差异,通过堆积密度试验分析了细集料矿料棱角性对合成矿料级配干涉状态、性质的影响。     

粗集料棱角性对沥青混合料性能的影响

矿质集料的粗度和形状对沥青混合料性能具有极为明显的影响,目前关于粗集料棱角性对沥青混合料性能的影响研究很少。文章采用ASTM D3398方法定量测量了7种不同粗集料的平均棱角性I,研究了粗集料平均棱角性I对沥青混合料性能的影响。结果表明,粗集料平均棱角性I对沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性均有不同程度的影响。     

细集料几何特性对沥青混合料影响性研究

针对细集料的几何特性(棱角性、扁平、细长颗粒含量和粘土含量)对沥青混合料性能的影响性进行了研究,通过对设计的三个级配方案中细集料材料的替换,研究了不同几何特性细集料对沥青混合料空隙率的影响,即沥青混合料对不同几何特性细集料的敏感性.     

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%。     

含钙质粉砂岩配合比设计及施工技术研究

针对含钙质粉砂岩高强度和层理分布显著的特点,提出了可有效降低其片状含量的加工工艺。通过对含钙质粉砂岩高片状含量矿料的配合比进行设计,提出了采用棱角性较差细集料或砂替换的措施改善混合料的施工和易性,较好地满足了设计要求。结合试验路施工,提出了针对高片状含量的含钙质粉砂岩的施工技术,达到了规范对路面压实度、现场空隙率和路面渗水系数的要求。     

再生粗集料棱角性对混合料高温性能评价

为分析再生粗集料棱角性对混合料高温性能的影响,采用动态颗粒图像分析仪测试了石灰岩、花岗岩、旧集料(花岗岩)3种集料不同粒径颗粒的形态结构,以球形度、凸形度、粗糙度3个指标定量评价集料颗粒的棱角性,分析集料棱角性的变化特征及不同掺配比例再生粗集料的棱角性与再生沥青混合料高温稳定性的相关性。结果表明:集料颗粒棱角性与其粒径大小呈线性相关,随着集料颗粒粒径的增大,其棱角性降低;旧集料与所选新集料相比,其棱角性会有一定程度降低;再生粗集料的棱角性随着旧集料掺配比例增大而减小,再生粗集料的棱角性与再生沥青混合料高温性能呈高度线性相关。     

粗集料棱角性试验方法研究

针对粗集料棱角性评价方法进行理论和试验研究。从集料棱角性定义出发,考虑其对混合料路用性能的影响。提出松装密度、振装密度和流动时间3种评价粗集料棱角性的试验方法,并对石灰岩碎石、玄武岩碎石和破碎河滩料粗集料棱角性进行评价。研究针片状颗粒和浑圆状颗粒（破碎河滩料）含量与棱角性的关系,提出基于3种试验方法的粗集料棱角性技术指标及标准。     

集料棱角对沥青混合料性能影响研究

利用棱角不同的粗、细集料制备了5种沥青混合料试件,通过单轴蠕变和间接抗拉强度试验,研究了集料棱角对混合料体积特性及疲劳性能的影响。利用抗裂性能试验,并结合有限元分析方法,分析了集料棱角与沥青混合料开裂间的关系。利用车辙试验研究了集料棱角与混合料抗车辙性能之间的关系。研究成果表明:1)集料棱角值越高,需要越高的沥青用量才能达到沥青混合料设计标准,而较高的沥青用量,就增加了沥青粘弹性,进而对沥青混合料抗裂能力产生积极影响;2)集料棱角也会因应力集中而造成开裂。集料棱角间的嵌挤作用会对沥青混合料的抗车辙产生重要影响,棱角值越高,嵌挤作用越强,抗车辙性能越好。利用有限元软件对混合料微观结构的分析验证了室内试验结果。     

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.     

Superpave混合料路面摩擦性能影响因素分析:集料性能

基于美国Indiana等州试验路中Superpave混合料的材料参数和路面摩擦性能测试数据,该文主要分析公称最大粒径、级配曲线与限制区、关键控制筛孔通过率、粉胶比、细集料棱角性和砂当量对4.75、9.5和12.5mm等Superpave混合料摩擦性能的影响规律。结果表明:公称最大粒径的增大和关键筛孔通过率的减小都能增大Superpave混合料的摩擦性能;级配曲线通过级配限制区下方的混合料的摩擦性能大于级配曲线通过级配限制区和级配限制区上方的混合料摩擦性能;选择细集料棱角性较大和砂当量较低的级配也有助于提高混合料的摩擦性能;而粉胶比与混合料的摩擦性能关系不明显。