废旧橡胶颗粒沥青混合料抗滑性能的研究

通过摆式摩擦系数仪和铺砂法分别检测了成型板式试件的摩擦系数和构造深度,对五种级配对应的摩擦系数、构造深度进行试验研究。研究认为,将橡胶颗粒添加到路面中可以改善路面的抗滑性,橡胶颗粒的掺量越多,路面的抗滑性能越好。外掺法获得的沥青混合料的抗滑性能要优于内掺法的。此外,可通过控制关键筛孔4.75的通过率来调控混合料的抗滑性能。     

废旧橡胶颗粒沥青混合料抗滑性能研究

通过摆式摩擦系数仪和铺砂法分别检测了成型板式试件的摩擦系数和构造深度,对5种级配对应的摩擦系数、构造深度、关键筛孔通过率,以及构造深度与空隙率之间的关系进行分析,研究认为：4.75 mm筛孔通过率是控制级配组成的一个重要因素,对混合料的多项性能都有很大影响,通过率越低,抗滑性越好;空隙率可作为抗滑性的评价指标。     

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。     

基于关键筛孔控制的SMA-13沥青混合料抗滑性能研究

本文主要研究SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料的原材料选择、控制关键筛孔4.75mm通过率变化集料级配、混合料设计,在混合料设计的基础上,成型车辙板,研究SMA-13沥青混合料的抗滑性能与集料级配之间的关系。研究发现:当2.36~4.75mm档沥青混合料的用量较小时,随着这档集料用量的增加,路面的摆值及构造深度会随之增加当这档集料用量增加到一定程度,再增加该档集料用量,路面构造深度及摆值反而会降低。     

沥青路面三维纹理构造特征研究

通过利用路面纹理测量系统,扫描和提取密级配AC-13和AC-16沥青路面混凝土三维纹理数据,利用MATLAB软件重构沥青混凝土路面三维纹理模型,计算和分析沥青路面三维纹理构造参数,研究三维纹理构造参数与抗滑性能指标的关系以及路面三维纹理构造深度与路面有效接触面积比之间的关系。研究表明,路面三维纹理构造参数与抗滑性能之间具有良好的线性关系;沥青路面纹理构造深度可以为实际道路上轮胎嵌入路面纹理的构造深度与抗滑性能的影响提供理论依据。     

矿料级配对开级配沥青稳定碎石性能影响研究

针对开级配沥青稳定碎石ATPB材料组成设计中存在的问题,通过试验及理论计算,深入研究了矿料级配对ATPB混合料马歇尔性能及排水性能的影响。针对混合料设计过程常采用的设计空隙率的方法,拟合了关键筛孔通过率同空隙率之间的回归关系式,发现2.36mm及0.075mm筛孔通过率同混合料空隙率有较好的相关性。     

超薄磨耗层相关研究——小粒径骨架密实型级配构造深度研究

对国内外预养护工法超薄磨耗层现状、产品进行分析,指出薄层加罩的特性,关键性能,产品应用情况。然后,将市场上常用的产品级配进行比较,得出小粒径骨架密实结构型级配性能优秀,但是其构造深度不佳。接着,研究级配设计中哪些因素对构造深度有较大的影响,从而探究出最关键影响因素为2.36 mm筛孔通过率,合理地调整2.36 mm筛孔通过率能够显著提高构造深度。     

粗粒式沥青混合料配合比模型

级配各筛孔通过率的变化对沥青混合料马歇尔指数的影响存在显著差异,通过合理控制关键筛孔的通过率可以获得最优性能的沥青混合料配合比。采用L50(511)正交表进行了粗粒径(AC25)沥青混合料的马歇尔试验,并采用SPSS软件进行回归分析,分别建立了沥青混合料的马歇尔指数和体积参数与各两两筛孔间的百分用量的关系。结果表明,对沥青混合料马歇尔稳定度、流值和体积参数显著影响的因素,关键筛孔并不只是一个4.75mm筛孔,而是存在显著的交互影响,而且交互影响的筛孔并不一定是两相邻筛孔。影响显著性排列的顺序也存在一定差异。此外受1.18～2.36mm和13.2～16mm两个筛孔间的百分用量影响很小或不受影响。利用本文提出的模型,在给定的马歇尔参数下,通过编程迭代计算,可计算出满足性能要求的沥青混合料配合比,大大减少试验工作量。     

密实型废旧橡胶颗粒沥青混合料的降噪特性研究

通过室内试验研究了连续型密级配橡胶颗粒沥青混合料AC-20的3种典型级配类型。研究结果表明:将废旧橡胶颗粒应用于连续密级配路面具有可行性。混合料的级配曲线由下限偏向上限时,其构造深度、回弹率和动态模量减小,回弹值、竖向振动加速度及相位角增大,均表明橡胶颗粒沥青混合料降噪性能随着级配曲线上偏而逐渐降低。且3种典型级配的2.36 mm筛的通过率与其构造深度、回弹率和回弹值之间存在非常显著的线性关系。此外,不同加载频率的动态试验还表明车速越高,路面/轮胎间的能量衰减越慢,振动噪声也越大。     

沥青混合料再拌转输车应用效果研究

杭州绕城公路北段二期路面工程，应用沥青混合料再拌转输技术以减少摊铺机受料斗内混合料的级配离析和温度离析。通过比较分析再拌转输车再拌和前后摊铺现场某一断面内两点混合料的温差、混合料在各筛孔通过率的变异系数及路面平整度的变化情况，认为沥青混合料再拌转输车明显改善了摊铺机前混合料的温度均匀性和级配均匀性，并且大大提高了路面的平整度水平。     

矿料级配对沥青混凝土体积特性及抗车辙性能的影响

以2.36mm作为粗细集料的分界筛孔尺寸,将级配曲线分为粗段与细段两部分。采用分段设计思想,依据分界筛孔的通过率设计了3种公称最大粒径沥青混凝土混合料的15种级配。通过粗集料振实试验、沥青混凝土混合料马歇尔击实与车辙试验,研究了矿料级配对混合料体积特性与抗车辙性能的影响。结果表明:级配明显影响混合料的体积参数与组成结构形态,是抗车辙性能的显著影响因素。当分界筛孔的通过率设计适当时,沥青混凝土混合料为骨架密实结构,该结构呈现最好的抗车辙性能。     

多孔沥青混合料级配与骨架强度关系

通过骨架贯入试验，对多孔沥青混合料(PAC)骨架强度与不同筛孔通过率之间的关系进行了研究。并得出如下结论：(1)2.36～4.75 mm粒径大小的石料会为PAC-13混合料提供一部分骨架强度，因此混合料2.36mm通过率越高，混合料骨架强度越小；(2)4.75 mm通过率对PAC-13混合料骨架强度影响不大；(3)对多孔沥青混合料骨架强度具有最大影响的筛孔是9.5 mm筛孔，多孔沥青混合料骨架强度会随9.5 mm通过率的增长呈现出先增加后减小的趋势。骨架强度与高温稳定性具有较好的相关性，因此可以根据上述试验结果，对PAC-13设计级配范围进行改进。     

倒装式沥青路面级配碎石过渡层渗水特性分析

针对路面结构内部自由水易诱发路面出现唧浆、松散及冻融等病害,研究了倒装式沥青路面级配碎石过渡层的排水性能,测试了级配碎石试件渗水系数。采用重型击实法成型试件,采用路面渗水仪测试其渗水系数,分析了主要影响因素(如主要筛孔通过率、空隙率等)对级配碎石混合料渗水性能的影响,进而拟合了其渗水系数预估公式。研究表明:空隙率及4.75mm以下筛孔通过率对渗水系数的影响大于4.75mm以上筛孔通过率,过渡层级配碎石空隙率宜分布在13%～15%内;基于各因素对渗水系数影响程度的综合分析,采用关键因素(关键筛孔通过率和空隙率等)回归得出了渗水系数预估公式,该公式适用于0.075mm筛孔通过率在3%～14%范围内的级配碎石渗水系数预估,可为倒装式沥青路面过渡层级配碎石的设计、渗水系数现场测试提供指导。     

橡胶沥青混合料级配范围的探讨

国内外不同地区橡胶沥青混合料设计级配范围有着较大的差异。为了确定合理的级配范围,该文应用三种级配理论模型,通过关键筛孔通过率的控制,确定了橡胶沥青混合料的理论级配,并分析了关键筛孔通过率对橡胶沥青混合料路用性能的影响。     

骨架密实型沥青混合料的设计方法与配合比实验

提出了一种新的抗车辙的骨架密实性沥青混合料级配设计方法,在粗集料级配设计时,筛除4.75mm粒径以下的细集料,以干捣实密度值为粗设计指标;采用SAC方法进行细集料的设计,得到的细集料级配较为密实。在骨架级配设计时,沥青混合料的标称粒径与0.75 mm筛孔通过率数值密切相关,0.075 mm的筛孔的通过率是会变化的,能够根据标称粒径的减小而从一定的程度上有增大的情况,从以往的施工得到的经验,在标称的粒径为25 mm的时候,0.075 mm筛孔通过率在4.5%~5.5%的范围内较为合适;在标称粒径为13 mm时,0.075 mm筛孔通过率在6.5%~8.5%的范围内较为合适。在进行抗车撤骨架密实性沥青混合料配合比设计时,以标称粒径为13 mm的骨架级配设计为例,根据马歇尔试验结果,本例设计指标空隙率为4%,毛密度值为2.444 g/cm~3,油石比为4.46%。最后对沥青混合料在拌和、运输、摊铺、碾压、养护等阶段的施工技术进行了分析,提出相关注意事项。     

PAC-16级配组成设计及路用性能研究

多雨地区的雨天行车安全问题,一直是沥青路面结构研究的重点之一。传统高速公路沥青路面采用密级配路面结构,但是密级配混合料没有内部孔隙,且路表构造深度较浅,车辆在高速行驶时易产生水漂现象,此外密级配沥青路面无法实时排出轮胎与路面间的压缩空气,极易产生泵气噪音,降低驾乘车舒适性,且对公路沿线居民的生活带来噪声影响。双层排水路面上面层小粒径混合料可以有效阻止杂物颗粒进入混合料内部,具有更好的抗阻塞、自洁性能,下面层采用大粒径排水混合料获得更好的排水与储水性能。针对PAC-16混合料,通过数值拟合建立级配与空隙率的关系,并反算出基于拟合的级配曲线。将该级配与规范中值级配相对比,通过性能试验证明,该级配具有较好的路用性能。研究结果表明:对于PAC-16而言,2.36 mm与空隙率的拟合相关性最好,2.36 mm、4.75 mm以及0.075 mm筛孔通过率对空隙率影响相对较大,而9.5 mm以及13.2 mm的粗集料筛孔通过率对空隙率影响相对较小;以目标空隙率22%反算得到的级配曲线,与交通运输部以及住房与城乡建设部中给出的中值级配差距不大,其主要区别在于本研究级配的细集料用量较少;3种级配均有很好的排水、储水性能,其中本研究级配的空隙率与渗水系数略大于两规范中值级配;本研究级配的高温抗车辙性能要略优于两规范中值级配,级配的低温性能以及水稳性能要略差于两规范中值级配;综合考虑,本研究拟合所得的PAC-16排水混合料级配较优,具有较好的路用性能,能够满足规范要求。     

橡胶改性沥青混合料的降噪性能研究

为研究橡胶改性沥青混合料参数与降噪效果的关系,文中通过室内轮胎自由下落法,研究沥青用量、胶粉掺量、4.75 mm筛孔通过率对橡胶改性沥青降噪性能的影响,并确定各参数的推荐范围,结果表明：(1)随着沥青用量、胶粉掺量的增大,混合料降噪性能提升,振动衰减系数增加,胎-路振动噪声减小;(2)随着4.75 mm关键筛孔通过率的减小,混合料降噪性能提升,表面构造深度增大,胎-路泵吸噪声减小;(3)结合基本路用试验及降噪试验结果,确定橡胶改性沥青混合料参数的推荐范围为：沥青用量6.2%～6.9%、胶粉掺量19%～23.4%、4.75 mm筛孔通过率28.1%～30.5%。     

基于混合料特性的搅拌设备振动筛筛孔的确定

为了合理确定搅拌设备振动筛筛孔,基于SuperPave级配设计理论和Bailey级配理论,分析了沥青混合料中粗细集料的比例与骨架嵌挤结构之间的关系、细集料含量对混合料抗永久变形能力和压实难易程度的影响、半筛孔材料通过率对粗集料骨架结构和施工特性的影响及最大粒径筛孔对剔除超限料的作用等,得出筛孔的选择原则;以AC-16型沥青混合料为例,进行了搅拌设备筛孔选择与生产级配控制试验研究,结果表明,目标级配和生产级配偏差可控制在±1%以内。     

数学回归法在大孔隙沥青混合料级配设计中的应用

透水型沥青路面(OGFC)是一种具有连通空隙的开级配沥青路面材料,具有排水、降噪等良好的功能性.大孔隙沥青混合料的空隙率直接影响到沥青混合料的路用性能和功能性能,而控制OGFC空隙率主要靠确定合理的关键筛孔通过率,但是对于二点通过率与空隙率的具体关系尚无深入研究.文中采用二元线性回归找出OGFC-13的2个关键筛孔通过率与空隙率的关系.研究表明,2.36 mm和4.75 mm两个关键筛孔与OGFC混合料空隙率有很好的线性关系.     

基于分段变维的沥青路表纹理磨光行为分析（双语出版）

为了多尺度表征沥青路表纹理磨光行为，揭示其表面纹理磨光演化机理，首先基于沥青表面纹理的自仿相似特性，引入高差自相关函数，将常维分形扩展至分段变维分形，建立了表面纹理分段变维评价模型。其次，分别选取高磨光值的玄武岩和低磨光值的石灰岩成型沥青混合料试件，对其进行岩相鉴定，借助平板磨光机进行室内加速磨光试验，测量了不同磨光状态下的动摩擦因数，同时采用三维激光扫描仪获取了表面纹理信息。最后分析了断面轮廓分段变维高差自相关特性，并与摩擦因数进行了对比分析。结果表明：路面在大尺度范围内有明显的分段变维特征，高差自相关函数可以多尺度量化沥青混合料表面微观至宏观纹理特征，2种路表宏微观纹理界限波长为0.4 mm左右；截止波长可以作为评价普通磨光和差异磨光的指标，其中水平截止波长表示路面平均微凸体尺寸，垂直截止波长表示骨料平均高度；随着磨光转数的增加，受2种磨光机制影响的试件（玄武岩）表面纹理的水平截止波长变化甚微，而受普通磨光机制作用的试件（石灰岩）表面纹理的水平与垂直截止波长均下降明显；在道路设计和施工过程中，选取矿物组成成分更多、粒径分布更广、矿物质间硬度相差较大的集料，更容易受到2种磨光机制的影响，从而有助于沥青路表保持足够的表面纹理水平，延缓路面抗滑性能衰减速率。