高模量沥青混合料的动态模量试验研究

高模量沥青混合料是通过在基质沥青中添加调和硬组分从而提高其模量的。实验对混合料进行了配合比设计,并对其与其它几种混合料在不同温度、不同加载频率条件下进行动态模量对比试验研究。结果显示高模量沥青混合料可以在不降低混合料低温性能的同时,有效提高其高温稳定性,抑制和减少车辙的产生,从而保证道路的良好使用性能。     

沥青混合料动态模量试验研究

利用Superpave简单性能试验机(SPT)测量了4种沥青混合料在不同温度和荷载作用频率下的动态模量;根据时间-温度置换原理,通过非线性最小二乘拟合,确定了4种沥青混合料的动态模量主曲线;比较了4种混合料不同试验温度、不同加载频率以及不同围压条件下沥青混合料的动态模量;采用车辙性能指标E*/sinΦ对4种沥青混合料的高温稳定性进行了分析,并用回弹模量试验进行了对比研究。结果表明,混合料类型、粉胶比、围压对混合料的高温稳定性有很大的影响。动态模量受混合料类型、围压、试验温度的影响。     

沥青混合料松弛模量数值转换方法比较

为了有效获取沥青混合料的松弛模量, 比较了分别由动态模量和蠕变柔量得到松弛模量的数值转换方法, 研究了沥青混合料线性黏弹性参数的转换原理; 对同种沥青混合料分别进行了动态模量和蠕变柔量测试, 拟合了试验数据主曲线, 获得了松弛模量函数, 分析了2种数值转换法存在差异的可能原因; 考虑了不同Maxwell单元数对松弛模量计算结果的影响, 比较了不同沥青混合料的松弛模量, 验证了2种方法对不同沥青混合料的适用性。研究结果表明: 表征沥青混合料松弛模量的Maxwell单元数越少, 其主曲线波动越大, 当单元数大于11时, 主曲线间差异小于5.26%, 建议选择11个单元左右以提高计算效率; 由动态模量和蠕变柔量转换得到的松弛模量符合材料的基本松弛特性, 2条松弛模量主曲线重合度较高, 且相关系数大于0.99;对于不同的沥青混合料, 2种转换方法同样适用, 在线性黏弹性范围内, 二者的差异主要出现在较低时间区域(10^-8~10^-4 s), 建议实际应用中采用2种方法的平均值以减少同种试验误差的干扰; 添加温拌剂在一定程度上会降低沥青混合料的松弛模量, 相比于普通热拌沥青混合料, 添加发泡温拌剂和Evotherm温拌剂的沥青混合料松弛模量分别降低了14.69%和13.61%, 从对松弛模量的影响程度来看, 2种温拌剂的使用效果相当。     

沥青混合料动态模量影响因素试验研究

为更好地掌握沥青混合料的力学性质随温度和时间的变化规律,文章采用简单性能试验机(SPT)测试了4种不同级配、不同空隙率的沥青混合料在不同试验温度、不同加载频率条件下的动态模量。结果表明:沥青混合料动态模量随温度的升高而降低,随频率的增加而增大;低空隙率、级配良好的沥青混合料动态模量相对较高,性能较好。     

浅谈沥青混合料的模量

介绍了沥青混合料的模量,包括用黏弹性理论研究沥青混合料的模量时必须遵循的基本原则、各种试验方法的基本原理与模量计算式、沥青的劲度模量。     

道贺高速公路各层沥青混合料动态模量预估

探讨了对道贺高速公路的路面结构,采用实际工程使用的级配和沥青混合料体积参数,实测的温度场,预估了道贺沥青路面各层的动态模量。随着温度变化,各层沥青混合料的模量急剧变化,其中表面层动态模量相差6．7倍;中面层动态模量相差6．1倍;而下面层降低幅度最小,动态模量相差2．6倍。这些不同时刻,不同温度下的动态模量可用于道贺高速...     

沥青混合料单轴压缩与四点弯曲动态模量对比研究

沥青混合料力学特性与荷载作用方式和荷载加载速度有关．在不同荷载作用方式和作用时间下表现出来的力学性质完全不同,表征其力学性质的重要力学参数—模量在动态荷载和静态荷载有着明显的不同。目前．国外大多设计方法都采用动态试验模量,从路面结构设计的发展来看。路面结构的设计从静态方法向动态方法的转变是路面设计理论发展的必然趋势。美国新版的基于力学一经验法的AASHTO 2002沥青路面设计指南即采用单轴压缩动态模量作为其基本材料参数。     

沥青混合料在不同温度下的静态模量试验研究

对SBS改性沥青混合料和长寿命高强度改性沥青混合料分剐进行了不同温度下的单轴压缩试验,结果表明,它们各自的抗压回弹模量值随温度的升高而降低,温度为60℃时SBS改性沥青混合料的模量值为15℃时的10．7％左右,而长寿命高强度改性沥青混合料仅为6．3％左右,降幅显著。在常温下长寿命高强度改性沥青混合料的模量比SBS改性沥青要高很多,但是在温度较高时这种优势并不明显,其60℃时的模量值与SBS改性沥青相当。     

高模量沥青及混合料性能试验研究

运用基质沥青、不同剂量SBS改性沥青进行试验,发现掺5%SBS的改性沥青可以达到高模量沥青的性能技术要求,进一步在70号基质沥青中加入法国高模量外掺剂与5%SBS改性沥青及基质沥青混合料常规性能和动态模量对比试验,发现PR MODULE改性沥青混合料可以很好地达到高模量技术标准,5%SBS改性沥青混合料常规性能可以达到高模量技术标准,但动态模量试验结果未能达到高模量混合料的性能要求。     

沥青混合料单轴压缩与四点弯曲动态模量对比研究

沥青混合料力学特性与荷载作用方式和荷载加载速度有关,在不同荷载作用方式和作用时间下表现出来的力学性质完全不同,表征其力学性质的重要力学参数—模量在动态荷载和静态荷载有着明显的不同[1]。目前,国外大多设计     

沥青混合料抗剪性能的三轴剪切试验

借助三轴剪切试验研究了沥青混合料的抗剪性能, 采用简单性能试验考察了剪切疲劳作用的影响以及抗剪强度参数与车辙之间的相关性。研究发现: 级配类型、沥青用量、沥青性质及试验温度对混合料抗剪强度有显著影响, 抗剪强度随着荷载作用次数的增加呈幂函数递减, 抗剪强度参数与抗车辙性能之间呈良好的对数关系。结果表明剪切疲劳产生的流动变形是车辙产生的主要原因。     

非均质沥青混合料劈裂试验全过程数值模拟

为了分析非均质特性对沥青混合料劈裂试验的影响,应用真实破裂过程分析系统,全过程模拟了考虑均质度影响的沥青混合料劈裂试验,并假定沥青混合料强度参数符合Weibull分布,分析了劈裂过程中应力分布状态和裂纹分布状态,同时对AC-10沥青混凝土马歇尔试件进行了劈裂试验,模拟了劈裂破坏过程.结果表明:裂纹状态随均质度的减小趋向离散,高均质度的试件劈裂裂纹状态更具有规则;受非均质基元体随机分布的影响,试件劈裂过程中的应力分布呈现出多峰值现象;马歇尔试件的数值试验和物理试验具有相同的劈裂过程.     

排水性沥青混合料耐久性

通过对相同空隙率的两种级配、四种不同沥青结合料的排水性沥青混合料进行了高温稳定性、水稳定性和低温稳定性试验, 研究了沥青性质、集料级配对排水性沥青混合料耐久性的影响。通过试验发现随着沥青60℃粘度的提高, 排水性沥青混合料的动稳定度、水稳定性和低温性能显著提高; 对于同种沥青结合料, 良好的集料级配可以极大地改善排水性沥青混合料的耐久性; 选用高粘度的改性沥青, 选取合理的集料级配可以保证排水性沥青混合料具有良好的耐久性。     

添加Sasobit的沥青与沥青混合料性能分析

为了评价Sasobit的降温效果及其对沥青混合料路用性能的影响, 对掺加中温沥青改性剂Sasobit后的沥青胶结料进行了针入度及软化点试验, 对未掺加Sasobit的正常温度拌和成型的沥青混合料试件与添加Sasobit后降低拌和成型温度制作的沥青混合料试件进行了空隙率试验、车辙试验、小梁弯曲试验及冻融劈裂试验, 分析了沥青与沥青混合料的性能。分析结果表明, 掺加Sasobit后, 沥青胶结料的高温稳定性得到提高, 降低拌和成型温度制作的沥青混合料试件的空隙率、低温抗裂性及水稳定性与未掺加Sasobit的正常温度拌和的沥青混合料试件相比基本保持不变, 同时沥青混合料高温稳定性提高较大, 因此, 通过添加Sasobit降低混合料的拌和及成型温度是可行的。     

足尺沥青混凝土路面加速加载动力响应

采用足尺沥青混凝土路面加速加载试验设备, 检测了移动车辆荷载下路面结构的动力响应, 分析了面层底部的动应变和土基顶竖向压应力, 研究了车辆轴重、行驶速度和轮胎胎压对路面结构动力响应的影响, 分别建立了动力响应与轴重、车速的回归模型, 在不同轴重、车速和胎压下对4种路面结构进行了试验。分析结果表明: 在行车荷载作用下, 面层底部应变响应呈拉压应变交变状态; 在中等试验温度条件下, 面层底部应变响应随轴重的增加而线性增加, 土基顶竖向压应力呈单向应力状态, 且随轴重增加而增大; 车速显著影响面层底部应变响应, 但对竖向压应力影响不大, 仅影响应力的脉冲持续时间; 随车速增加, 应力脉冲时间缩短, 面层底部应变响应减小; 重载车辆在低速行车时对路面的破坏作用更严重, 但胎压对面层底部应变和土基顶竖向压应力影响较小。     

沥青性质对排水性沥青混合料性能的影响

对三种空隙率相同, 但沥青结合料不同的排水性沥青混合料及一种密级配沥青混合料AC-16-Ⅰ进行了性能试验。发现随着沥青60℃粘度的提高, 排水性沥青混合料的抗压强度、劈裂强度、抗弯拉强度明显增大, 动稳定度、水稳定性和低温性能显著提高, 但透水能力、抗滑性能变化不大; 同时排水性沥青混合料的各项强度指标均低于密级配沥青混合料。结果表明沥青的60℃粘度是影响排水性沥青混合料路用性能的关键指标, 应选用高粘度的改性沥青作为排水性沥青混合料的粘结料。     

沥青含量对混合料疲劳极限特性的影响

利用马歇尔试验确定了沥青混合料的最佳沥青含量, 采用控制应变的小梁疲劳试验, 研究了最佳沥青含量和富沥青含量混合料弯拉劲度模量随应变水平的变化规律, 得到了应变水平与荷载作用次数模型, 并分析了2种混合料在不同应变水平和轴次下的疲劳特性。分析结果表明: 不同应变水平下, 2种混合料弯拉劲度模量随荷载作用次数变化规律基本一致, 高应变水平下弯拉劲度模量迅速衰减, 低应变水平下初始阶段模量明显降低, 随后趋于平缓; 以弯拉劲度模量降为初始值的一半作为破坏标准, 2种混合料疲劳寿命和应变的关系都呈非线性特征, 且低应变水平下曲线呈现典型的渐近线趋势, 表明2种沥青混合料具有类似的疲劳极限特性; 富沥青含量混合料在高应变水平下对疲劳极限特性影响有限, 只有当应变水平小于100με时才对疲劳寿命有明显改善; 在进行永久性沥青路面沥青层设计时, 不能简单通过增加沥青含量减薄沥青层厚度。     

基于空隙模型的大空隙沥青混合料设计

空隙率的大小对大空隙沥青混合料的渗透性及力学性能具有很大影响,透水铺面应根据用途选择合适的空隙率,在一定的水头（降雨强度）下利用空隙模型确定的目标空隙率进行混合料配合比设计．结果表明,空隙模型确定的目标空隙率可为混合料的配合比设计提供理论指导,提高了传统设计方法的工作效率和准确性．     

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。