沥青混合料粗集料抗疲劳性能

为研究AC-13沥青混合料在重复荷载下各挡粗集料的抗疲劳性能,提出反映各挡粗集料特性的沥青混合料等效基体(AC-9.5、AC-4.75、AC-2.36、AC-1.18)概念;通过疲劳过程等效基体的开裂特性,分析各挡集料的抗疲劳能力。建立疲劳过程Miner线性损伤模型,设计不同应力水平的劈裂强度试验和疲劳试验,得出各等效基体劈裂抗拉强度和疲劳寿命。依据损伤模型与疲劳寿命结果,划分沥青混合料及其等效基体不同损伤程度(20%~80%)的疲劳作用次数;定义裂纹贯穿比例,分析不同应力水平等效基体随损伤程度的裂纹贯穿变化规律。结果表明:9.5~13.2 mm集料和4.75~9.5 mm集料对提高AC-13沥青混合料抗疲劳性能的作用大于2.36~4.75 mm和13.2~16 mm集料;通过提高4.75~13.2 mm集料的质量分数可以提高沥青混合料的抗疲劳性能,但提高13.2~16 mm和2.36~4.75 mm集料的质量分数对提高抗疲劳性能作用不明显。     

粗集料纹理对钢渣多孔沥青混合料的路用性能影响研究

为了研究粗集料表面纹理对钢渣多孔沥青混合料路用性能的影响,采用洛杉矶磨耗机对钢渣粗集料进行磨耗作用(0、500、1 500次),以生产不同表面粗糙度的集料,通过配合比设计制备了3种多孔沥青混合料,并分别对其进行了高温稳定性、低温抗裂性、渗水性、水稳定性、抗滑性以及抗松散性等性能测试研究。结果表明,集料表面纹理对多孔沥青混合料的相关路用性能影响显著,其高温稳定性、低温抗裂性、抗滑性和抗松散性均表现良好,满足规范要求,且各性能指标均随着集料表面粗糙度的降低而下降,当粗糙度下降44.1%时,高温抗车辙性能和抗滑性能指标分别降低了19.25%和12%。多孔沥青混合料在保持良好渗水性的同时,受粗集料表面纹理粗糙度的影响较小,粗糙的表面纹理可有效减轻集料之间的滑动。选择具有足够表面纹理粗糙度的集料将是确保多孔沥青混合料具有所需性能的有效解决方案,建议在混合料中使用表面粗糙的集料。     

多孔沥青混合料内粗集料破碎规律分析

为从细观结构角度分析多孔沥青混合料内粗集料破碎规律及其受颗粒形状的影响,运用Matlab 软件编写了粗集料混合物二维数字试件的生成程序,通过程序控制混合物中各档粒径集料的长短轴比及其比例,生成了11组具有不同集料形状的多孔沥青混合料(OGFC 16),采用二维颗粒流程序(PFC2D)对OGFC 16进行压缩模拟,采集压缩过程中集料初始起裂时间、破碎集料数量和集料开裂前转角等破碎特征,分析其与各档集料形状和比例的关系。结果表明:集料越扁平越早起裂;对于OGFC 16 沥青混合料,影响集料初始起裂时间的主要档数是16~19 mm、13.2~16 mm和9.5~13.2 mm,对集料破碎数量影响较大的档数是9.5~13.2 mm、4.75~9.5 mm和2.36~4.75 mm;集料破碎时,其转角基本<30°,集料越扁平越容易转动,大转角基本发生在扁平集料。     

粗集料针片状颗粒含量对沥青混合料性能的影响

从集料的加工特性来分析针片状颗粒产生的原因,以及针片状颗粒含量对沥青混合料在施工和使用过程中的影响,主要从集料压碎值、沥青混合料抗剪强度、高温稳定性、水稳定性等几个方面进行研究。结果表明,针片状颗粒含量对混合料性能的影响比较大,针片状颗粒容易断裂、混合料不容易压实、骨架结构的抗车辙能力下降、水稳性下降,因此应该严格控制针片状颗粒的含量。     

粗集料针片状颗粒含量对沥青混合料性能的影响

从集料的加工特性来分析针片状颗粒产生的原因,以及针片状颗粒含量对沥青混合料在施工和使用过程中的影响,主要从集料压碎值、沥青混合料抗剪强度、高温稳定性、水稳定性等几个方面进行研究。结果表明,针片状颗粒含量对混合料性能的影响比较大,针片状颗粒容易断裂、混合料不容易压实、骨架结构的抗车辙能力下降、水稳性下降,因此应该严格控制针片状颗粒的含量。     

不同粗集料的沥青混合料的质量对比分析

通过不同粗集料的沥青混合料的质量对比 ,分析不同粗集料对混合料质量的影响 ,供大家在选择材料上做以参考     

白云岩作为粗集料用于沥青混合料的研究

通过对抚顺地区白云岩作为沥青混合料粗集料的室内试验研究,验证了抚顺地区的白云岩作为沥青混合料粗集料的可行性。     

基于数字图像技术的沥青混合料内部集料分布特征

针对Marshall与SGC成型的AC-16,SMA-16与OGFC-16 3种级配沥青混合料试件,采用数字图像处理技术研究集料颗粒在试件竖向剖面内的分布状况,用统计方法对集料主轴方向角进行重点研究.研究结果表明:对于AC与SMA试件,集料颗粒的主轴方向角呈显著的正态分布特性,对于OGFC试件其规律并不显著.从主轴方向角的离散性上来看,SGC旋转压实成型试件的方差较Marshall试件要大.     

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料骨架稳定性。研究结果表明: 随着粗集料的长宽比和偏心率的降低, 等效椭圆周长比和纹理指数的提高, 沥青混合料高温抗剪强度增加; 随着欧拉数的减小, 骨架密实型沥青混合料中粗集料骨架结构的稳定性增大, 高温抗剪强度增强。     

粗集料针片状含量对沥青混合料性能影响研究

粗集料的针片状含量对沥青混合料的高温、 抗水损害性能均有较大的影响, 但是目前 《沥青路面施工技术规范》 ( JTC F40-2004) 中针对针片状的含量要求技术指标过低。 文章结合 G25 长深高速德清至富阳扩容杭州段工程当地实地的施工情况, 并结合本地气候状况和荷载特点, 利用自主研发的数字化集料针片状快速检测设备实现对针片状的含量实时反馈, 对工程自加工石灰岩设计 AC-16 和 SMA-16 沥青混合料, 对不同试件高温稳定性、 水稳定性相关性能进行分析, 得出 AC-16 沥青混合料针片状含量不宜高于 12%, SMA-16 沥青混合料针片状含量不宜高于 8% 的结论。     

沥青混合料疲劳性能研究

论述了沥青混合料疲劳研究的室内试验方法, 对沥青混合料小梁弯拉疲劳试验与劈裂疲劳试验做了对比, 说明在中国现有条件下, 室内疲劳试验采用劈裂试验方法的合理性。并提出几种高等级道路常用沥青混合料的疲劳方程及沥青混合料抗拉强度结构系数k, 供设计参考。     

细集料对沥青混合料性能影响研究

细集料对沥青混合料性能起着至关重要的作用.对采用石灰岩机制砂、玄武岩机制砂和不同掺量的天然砂共5种细集料的沥青混合料进行性能评价,主要是对沥青混合料的高温稳定性能、水稳定性进行了系统的试验,分析了几种细集料对沥青混合料性能的影响,提出了在沥青混合料配合比设计中细集料的选择原则,推荐出了最佳的细集料类型.     

环氧沥青混合料冲击韧性及疲劳性能研究

通过试验研究了油石比对环氧沥青混合料冲击韧性和疲劳性能的影响,确定了冲击韧性和疲劳性能之间的等价关系,得出了最佳油石比,并由车辙试验和小梁低温弯曲试验验证了试验结果的正确性。试验结果表明,温度越高环氧沥青混合料的冲击韧性越好,随着油石比的增大冲击韧性和疲劳性能都出现先变好后变差的变化趋势,当油石比为7.1%时两者最佳;相同油石比下,冲击韧性和疲劳性能之间有很好的线性相关性,可用冲击韧性评价环氧沥青混合料的疲劳性能。随油石比增大,动稳定度总体呈减小趋势,而最大弯拉应变表现出先增大后减小的趋势,其中当油石比为6.6%时最大弯拉应变有最大值,此时环氧沥青混合料的低温抗裂性最好。综合考虑,环氧沥青混合料的最佳油石比应在6.6%~7.1%之间。     

集料取向对沥青混合料永久变形性能的影响

为了研究压实过程中集料取向对沥青混合料永久变形行为的影响,采用三维离散元方法进行分析,生成了包含粗集料、沥青砂浆及空隙的沥青混合料三维离散元模型,对混合料离散元模型微观组成结构之间的接触行为赋予了相应的微观接触模型及参数,在此基础上对沥青混合料单轴静态蠕变试验进行了三维离散元模拟,并分析了集料取向对沥青混合料永久变形行为的影响。研究结果表明:三维离散元模拟结果与室内试验较为接近; 4. 75 mm粒径集料取向对沥青混合料的永久变形性能影响较为显著;集料的取向趋于水平时,排列相对稳定,沥青混合料的永久变形性能较好。     

新疆岩沥青改性沥青混合料疲劳性能的试验研究

为了揭示岩沥青改性沥青混合料的疲劳耐久性,利用MTS-810材料试验系统,分别对普通重交沥青混合料、SBS改性沥青混合料和岩沥青改性沥青混合料等3种混合料进行了不同应力比下的疲劳试验,建立了3种沥青混合料的S-N疲劳方程,并对3种沥青混合料的疲劳试验结果进行了比较.在相同的应力比试验条件下,岩沥青改性沥青混合料的疲劳寿命最大,普通重交沥青混合料的疲劳寿命最小.岩沥青改性沥青混合料S-N疲劳方程参数k最大,n最小.研究结果表明:两个疲劳方程参数k和n均证实了岩沥青改性沥青混合料具有较好的抵抗疲劳荷载的能力.在荷载水平增加相同幅度的情况下,岩沥青改性沥青混合料的疲劳寿命衰减量最小.在相同的级配、油石比和荷载条件下,其疲劳耐久性最好.     

细集料对沥青混合料性能的影响

针对AC-10沥青混合料的骨架形式,研究粒径为2.36mm和1.18mm的细集料用量与沥青混合料体积、力学及路用性能的关系。研究结果表明,细集料不仅影响混合料的体积特性,而且对其路用性能也有很大影响。     

集料吸水率对沥青混合料最佳油石比的影响

试验时发现集料吸水率对沥青混合料最佳油石比有着较大的影响。采用正交试验方法分析集料吸水率、纤维用量、水泥掺量及成型温度这4个因素对沥青混合料最佳油石比的影响程度。试验结果表明:在4个因素中,纤维用量对沥青混合料最佳油石比的影响最大,而集料吸水率的影响有所减弱。通过验证试验得出:沥青混合料中添加纤维能有效地减小集料吸水率的波动对沥青混合料最佳油石比的影响。     

沥青混合料疲劳损伤机理研究

在根据应力等效假设提出沥青混合料疲劳损伤参量的基础上,通过对常应力小梁弯曲疲劳试验数据的分析得出：不同试验条件下的沥青混合料弯曲疲劳试件的损伤累积过程都具有相同的变化规律,即随着加载次数的增加,沥青混合料的累积损伤量不断增大．累积损伤曲线的突变点就是沥青混合料达到疲劳破坏的标志。     

沥青混合料疲劳损伤机理研究

在根据应力等效假设提出沥青混合料疲劳损伤参量的基础上,通过对常应力小梁弯曲疲劳试验数据的分析得出:不同试验条件下的沥青混合料弯曲疲劳试件的损伤累积过程都具有相同的变化规律,即随着加载次数的增加,沥青混合料的累积损伤量不断增大,累积损伤曲线的突变点就是沥青混合料达到疲劳破坏的标志.     

基于疲劳性能的沥青混合料组成优化

分析了沥青混合料组成结构对其疲劳性能的影响,采用BP神经网络和遗传算法相结合的方法,以疲劳性能为目标进行了沥青混合料性能优化设计,获得了4.75mm筛孔通过率、0.075mm筛孔通过率、粉胶比、空隙率与疲劳性能之间的关系,为更好地以性能为中心进行沥青混合料设计提供了参考.