基于GTM设计方法的高模量沥青混合料的试验研究

为了克服现行马歇尔沥青混合料设计方法存在的缺点,采用GTM旋转压实设计方法进行高模量沥青混合料的配合比设计,并与马歇尔设计方法的试验结果进行对比,系统分析两种不同设计方法下高模量沥青混合料的路用性能,认为GTM旋转压实设计方法能够模拟路面的压实状态,使得高模量沥青混合料的路用性能与设计思路更加一致。     

高模量沥青混合料技术路径与合理评价指标应用研究

为分析高模量沥青混合料(EME)技术路径与合理评价指标,梳理EME应用进程,明确实现途径,从高温稳定性和疲劳性能方面,分析评价指标及评价标准,并选取典型应用案例进行应用效果分析。结果表明:EME可通过直接使用直馏硬质沥青或添加复合硬质沥青高模量剂两种方式实现,前者更适合应用于大规模普通路面;与法国车辙试验相比,我国动稳定度试验可更好地反映EME车辙变形特征;两种混合料实现途径均可满足疲劳性能要求;路面结构组合采用中下面层双层高模量时,抗车辙性能优异,经历夏季高温超重交通使用后平均车辙深度3.45mm。     

马歇尔法在沥青混合料配合比设计中的应用

沥青混合料的配合比设计直接影响最终沥青路面的施工质量及使用性能,不同的配合比设计方法会影响最终设计的沥青混合料性能各有差异。本文结合实际工程,根据工程设计文件及国家规范要求,基于马歇尔法对沥青路面面层混合料进行配合比设计,确定最佳沥青用量。为了确保混合料在实际工程中的使用性能,对设计的沥青混合料进行一系列路用性能测试,确保检测结果满足路用要求。研究成果能够对马歇尔设计法在沥青混合料配合比设计中的应用提供参考。     

耐久性高模量混合料EME-14在干线公路车辙防治中的应用

耐久性高模量混合料能大幅提高路面抗车辙性能。以句容市243省道钤塘转盘改造暨南门快速通道建设工程为依托,探讨了耐久性高模量混合料EME-14原材料技术要求、混合料配合比设计方法,基于室内试验验证了混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性等路用性能。结合现场施工,分析了耐久性高模量混合料EME-14混合料在路面车辙快速维修中的施工工艺及质量控制要点,总结了其施工注意事项,可为类似工程提供参考借鉴。     

ARC-13橡胶沥青混合料的配合比设计及路用性能

为提高橡胶沥青混合料的路用性能,应用正交马歇尔试验设计,研究了ARC-13橡胶沥青混合料矿料级配和油石比对马歇尔性能指标的影响,提出了优化的ARC-13矿料级配范围,并对试件性能进行了测试.根据原材料筛分及马歇尔试验结果,确定ARC-13目标配合比最佳油石比为7.0％;ARC-13沥青混合料油石比为7.0％时,其目标配合比试验得到的各项技术指标满足规范要求.     

环氧乳化沥青混合料配合比的设计方法

环氧乳化沥青混合料配合比设计不同于乳化沥青混合料,也有别于沥青混合料。以马歇尔试验方法和修正马歇尔试验方法为基础,开展环氧乳化沥青混合料配合比设计方法研究,提出了再修正马歇尔试验方法(简称再修正马氏法),并通过路用性能试验对环氧乳化沥青混合料进行检验。结果表明:再修正马氏法适合环氧乳化沥青混合料配合比设计,其设计的环氧乳化沥青混合料的路用性能优良,其中动稳定度达8 182次·mm~(-1)。     

内蒙古寒冷地区AC-16C沥青混合料的目标配合比设计及其验证研究

结合Superpave沥青混合料设计方法,考虑到取材的便利性,综合考虑内蒙古地区的高低温、水稳定性、疲劳及抗渗透性等路用性能。从级配的选择、试验试件成型的方法、采用的体积参数等,吸收Superpave设计法的精髓,针对基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料及胶粉改性沥青混合料,提出了完整的、以马歇尔体积设计法为基础的沥青混合料目标配合比设计方法。最终的结果表明,针对三种不同的沥青结合料,AC-16C型密集配沥青混合料的最佳沥青用量分别为4.91%、5.30%、5.55%。     

各种沥青混合料设计方法的比较

目前应用较多的沥青混合料配合比设计方法主要有马歇尔法、Superpave法、贝雷法和GTM方法,文章介绍了各种设计方法的来源和原理,以及其他三种设计方法和马歇尔设计方法的差异,并就如何选择合理的设计方法提供了指导和建议。     

大粒径碎石配合比试验研究

为探讨大粒径沥青稳定碎石层配合比设计方法,采用直接法、替代法和过筛法制作大粒径沥青碎石混合料试件进行马歇尔试验,并对试验结果进行了对比;3种方法的试验结果中,混合料密度差别小,但替代法和过筛法的空隙率与直接法相差较大;采用直接法所得的试验结果优于其他方法,对沥青稳定碎石应采用直接法制作大型马歇尔试件进行配合比设计.     

不同方法设计SMA沥青混合料路用性能评价

为评价不同方法设计的沥青混合料路用性能,通过室内马歇尔试验、劈裂试验、单轴贯入试验、车辙试验、小梁弯曲试验及劈裂疲劳试验等对垂直振动成型法(VVTM)和马歇尔法(Marshall)设计的SMA沥青混合料路用性能进行了分析与评价。结果表明:1) VVTM法设计的SMA沥青混合料密度约为Marshall的1. 02倍,最佳油石比约降低7%; 2)与Marshall设计法相比,VVTM法沥青混合料的马歇尔稳定度、抗剪强度、动稳定度、低温劈裂强度至少可提升30%,疲劳性能和水稳定性均有提升,但抗弯拉强度略有降低; 3)强嵌挤骨架密实级配(GM)可有效提升SMA沥青混合料路用性能。结论是VVTM法设计的SMA沥青混合料较Marshall法设计的有更好的路用性能。     

Sasobit对高模量沥青混合料压实特性和路用性能的影响

高模量沥青混合料由于具有较好的高低温性能而被广泛使用,但在拌合过程中需要将沥青和集料加热至很高的温度,对施工和环境保护带来极大挑战,为改善高模量沥青混合料的压实特性与施工和易性,采用粘温曲线、马歇尔试验、贯入剪切试验、低温弯曲试验、小梁疲劳试验研究了Sasobit掺量对高模量沥青混合料的压实特性以及路用性能的影响。试验结果表明:Sasobit的掺加显著改善了高模量沥青混合料的压实特性,而采用粘温曲线确定温拌高模量沥青混合料的拌合压实温度是不合适的,建议按照"等空隙率法"确定温拌高模量沥青混合料的拌合温度;考虑到温拌高模量沥青混合料的综合路用性能,推荐高模量沥青混合料适宜的Sasobit掺量为1%~2%。     

高模量沥青混合料试验参数与设计优化

为了分析高模量沥青混合料的性能并优化其设计,通过马歇尔试验,研究干拌时间、拌合温度、沥青混合料拌合时间、击实温度4个参数对沥青混合料性能的影响,提出了高模量沥青混凝土马歇尔试验参数优化意见,改性剂与集料的干拌时间控制在15s,拌合温度约170℃~175℃,沥青和集料的拌合时间为150~210s,击实温度控制在160℃~165℃;还提出了改进的高模量沥青混合料马歇尔设计方法及流程。     

多孔玄武岩沥青混合料的设计与体积指标分析

多孔玄武岩吸水率较大,同样吸收沥青也较大,从而对混合料配合比设计、质量控制和使用性能都产生很大的影响。对多孔玄武岩进行马歇尔法和Superpave旋转压实仪法进行设计,两种方法设计的最佳沥青含量差别较大,通过比较,得出如何采用马歇尔法对混合料进行设计和现场控制。同时,对混合料理论最大相对密度和矿料间隙率的计算进行了比较,以便于混合料的质量控制。     

厂拌热再生沥青混合料目标配合比设计

厂拌热再生沥青混合料是一种由新旧集料、新旧沥青、矿粉及外加剂组成的多相混合物,材料组成的差异导致再生沥青混合料在配合比设计与新拌沥青混合料有较大区别。为了改善再生沥青混合料性能,基于马歇尔试验方法和美国沥青协会维姆混合料设计方法,结合工程实践经验,以体积参数和马歇尔试验参数为配合比设计的主要指标,并通过劈裂试验、冻融劈裂试验以及浸水马歇尔试验验证目标配合比低温抗裂性和水稳定性。     

基于均衡设计法的薄层罩面路用性能研究

为优化薄层罩面沥青混合料的矿料级配，提高薄层罩面的路用性能，采用均衡设计方法合理调控粗集料构成比例，实现沥青混合料密实度与紧密度的平衡，并基于汉堡车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和低温小梁弯曲试验，研究分析了沥青混合料均衡设计法的应用效果。结果表明：1) 13.2 mm～9.5 mm与9.5 mm～4.75 mm两档粗集料的构成比例为3∶1时，沥青混合料达到最佳紧密状态；2)基于混合料干密度(ρ_d)、矿料间隙率(VMA)和粗集料间隙率(VCA_mix)等体积参数的状态平衡，求得最佳油石比为5.819%;3)应用沥青混合料均衡设计方法，可大幅提高薄层罩面的路用性能，相较于级配均值，均衡设计级配的动稳定度和弯曲破坏应变分别提升了1.36倍和1.17倍，浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂残留强度比分别提高了3.96%和6.98%。     

高速公路改扩建工程高模量沥青混合料路用性能研究

基于某高速公路改扩建工程,分别选取车辙和弯沉盆参数为指标,对拓宽路面高模量沥青混合料结构(4 cmSMA-13+8 cmEME-14+8 cmEME-14)路用性能进行研究。车辙检测结果表明:高模量EME-14路面结构车辙深度仅为(2.7±2.0) mm,相较于临近对比段降低28.9%。和常规路面结构(SMA-13+SUP-20+SUP-25)相比,高模量EME-14路面结构可以有效减少沥青分层永久变形量,同时可以有效降低沥青层内剪应力、剪应变,从而减少压密型和流动性车辙的产生。通过对弯沉盆参数分析,高模量EME-14面层弯沉盆参数D_0-D_(20)为(6.8±4.7)μm,远低于临近对比段,表明高模量EME-14路面结构具有较好承载力。通过对运营一段时间的拓宽车道路用性能的检测评估,表明高模量沥青混合料能够满足改扩建工程拓宽车道重载交通的需求。     

以高吸水率玄武岩为集料的沥青混合料配合比体积参数计算问题探讨

规范在沥青混合料配合比设计方法中在计算理论最大相对密度过程中引进了矿料的有效相对密度,但对于高吸水率的玄武岩在沥青混合料配合比设计中体积指标的测算时的适用性问题是值得研究的。研究利用多孔玄武岩材料进行了沥青混合料马歇尔技术参数、路用性能的比对试验,探讨了多孔玄武岩混合料配合比设计中的体积参数获取的准确性和适用性问题。     

高模量沥青路面内剪切应变水平研究

沥青混合料或沥青结合料疲劳性能测试中,应变控制水平的选取大多根据经验或参考别人的研究成果,缺乏理论依据。本研究选取3种典型的高模量沥青,基于应变扫描试验测试高模量沥青结合料的线性黏弹性应变范围,基于力学分析计算高模量沥青材料在路面结构内的剪切应变范围,综合考虑室内测试和理论分析,建议高模量沥青结合料疲劳性能测试应变水平为0.5%～7%。     

GTM法不同压实功对沥青混合料体积参数的影响

为探究不同压实功对沥青混合料体积参数的影响，通过调整GTM设备的垂直压强，分别获得了0.7 MPa、0.6 MPa和0.5 MPa压实功条件下沥青混合料的体积参数，并与马歇尔法75击设计方法进行对比。结果表明：随着GTM设备垂直压强的增大，沥青混合料的密度显著提高，最佳油石比降低，在垂直压强为0.5 MPa时的体积参数和最佳油石比与马歇尔法75击的该参数相当；相较于马歇尔设计法，采用GTM法进行配合比设计，能够提高沥青混合料的密度，增强其路用性能，降低油石比，节约工程建筑材料。     

抗车辙沥青路面的马歇尔试件体积指标

针对现行规范中VMA最小值标准过大的问题,通过重载交通下抗车辙沥青混合料的GTM法设计得到级配和油石比,然后用马歇尔法进行了VMA、VFA验证。马歇尔试验得出,GTM法设计的AK-13A、AC-20C、AC-25C配合比经马歇尔试验验证,试件的VMA均低于现行规范的要求;GTM法设计的AK-13A、AC-20C、AC-25C配合比的马歇尔试验验证的VFA的情况为:AK-13A仅比规范最低值高2%,AC-20C比规范最低值低4.3%,AC-25C比规范最低值高6.8%,但按GTM密度的97%(相当于马歇尔密度的99%)进行混合料路用性能验证,混合料高低温性能、抗水损害性能均较好满足规范的要求,实体工程经检测,路用性能较好。结果表明,重载交通下,抗车辙沥青路面现场压实度按GTM密度的97%(相当于马歇尔密度的99%),路面实际空隙率控制在5%~6%时,室内马歇尔试件的VMA、VFA是允许小于规范值的。