细集料敏感筛孔的判定研究

通过试验研究和理论分析,针对AC-13沥青混合料骨架结构,寻找对该混合料级配设计贡献突出的细集料敏感筛孔.研究基于颗粒堆积学和逐级填充理论,采用敏感筛孔的判定及两阶段试验验证方法,确定0.3 mm筛孔为AC-13沥青混合料骨架结构的敏感筛孔,并提出了一套适应于该类骨架结构沥青混合料细集料敏感筛孔的判定方法.     

基于级配理论的连续式搅拌设备冷料分级与料仓设置

为了确定连续式搅拌设备的冷料分级与料仓数量,基于Superpave与Bailey法级配设计理论,通过分析粗集料和细集料对混合料性能的影响,确定了控制混合料质量的关键粒径尺寸为第一控制筛孔尺寸、限制区筛孔尺寸、1/2公称最大粒径及公称最大粒径;结合当前常用的各类沥青混合料粒径尺寸,得出结论:为了满足生产各类型常用沥青混合料的需要,搅拌站应设置不少于8种不同规格的集料,冷料仓数量不宜少于6个。     

基于级配理论的连续式搅拌设备冷料分级与料仓设置

为了确定连续式搅拌设备的冷料分级与料仓数量,基于Superpave与Bailey法级配设计理论,通过分析粗集料和细集料对混合料性能的影响,确定了控制混合料质量的关键粒径尺寸为第一控制筛孔尺寸、限制区筛孔尺寸、1/2公称最大粒径及公称最大粒径;结合当前常用的各类沥青混合料粒径尺寸,得出结论:为了满足生产各类型常用沥青混合料的需要,搅拌站应设置不少于8种不同规格的集料,冷料仓数量不宜少于6个。     

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。     

嵌挤骨架型集料级配设计的研究

该文以填充理论和干涉理论为基础,根据集料的填充特性,提出了嵌挤骨架型沥青混合料集料新的临界筛孔的计算系数,从理论上计算出了多级嵌挤骨架型沥青混合料集料中粗、细集料的用量:粗集料占74%,细集料和填料占26%.同时引入了分形理论,根据粗、细集料的架构效应和填充作用的不同,分别提出了粗、细集料级配设计的数学模型.通过计算得出了多级嵌挤骨架型沥青混合料矿料的级配曲线,并用贝霄法对其进行了检验.结果表明,文中提出的矿料级配设计方法有别于以往的级配设计方法,是一种纯理论的设计方法.     

沥青混合料集料级配的变异性与动态控制措施

对多批次同料源的集料原材及热料仓集料进行筛分,分析了其级配的变异性规律及原因,探讨了沥青混合料生产中级配动态控制的措施。指出,矿石破碎加工工艺是减少集料级配变异的首要环节,应根据沥青混合料级配控制的关键筛孔尺寸设置破碎机筛孔尺寸;以关键筛孔通过率的平均值和极差动态管理图科学指导后续生产;加强生产过程的巡视,以弥补动态管理图作用的滞后性。     

连续式沥青混合料拌和设备集料生产加工工艺与质量控制

连续式沥青混合料拌和设备对集料的级配质量要求很高。通过工程实例，提出集料生产加工的分档和加工筛网选择方法，介绍了集料级配稳定性的判别方法与控制手段，为连续搅拌技术的推广总结经验。     

SMA-13施工过程中集料质量变异性研究

利用沥青路面原材料质量指标检测数据,通过单粒级集料加工级配变异性,并用灰色理论分析单粒级级配变异性对合成级配的影响,从而研究原材料质量的变异性及其对沥青混合料路用性能的影响。研究结果表明,可以通过集料加工场地、集料破碎工艺、破碎机产量均衡性、集料加工筛孔配置、除尘设备选用、碎石设备调试等方面加以改进,以减小集料加工变异性、保证沥青混合料的质量稳定性。     

沥青种类对SMA-13级配的影响

为了研究不同沥青种类对SMA-13级配的影响,进行了武云高速复合改性橡胶沥青AR-SMA-13和中州大道整治工程SBS-SMA-13的级配、油石比、粗集料的骨架分界筛孔、粉胶比、沥青膜厚度及混合料路用性能等的对比研究。研究过程中采用贝雷法对两种沥青混合料的级配嵌挤效果进行了分析。由于复合改性橡胶沥青和SBS改性沥青的化学成分差异较大,其运动黏度和延度均差异较大。试验得出,AR-SMA-13中2.36~4.75 mm之间的碎石含量接近12%,是传统间断级配的2倍,路用性能仍然较好;AR-SMA-13中0.075 mm筛孔的通过率仅为6%,与SBS-SMA-13中0.075 mm通过率8%~12%形成显著区别;SMA-13骨架分界筛孔选择4.75 mm还是2.36 mm,对混合料的骨架嵌挤的判断是不同的,结果表明,传统间断级配理论关于SMA-13级配中2.36~4.75 mm间断是不必要的;SMA-13骨架分界筛孔建议选择2.36 mm。虽然复合改性橡胶沥青5℃延度远小于SBS I-D,但AR-SMA-13也具有较好的抗低温变形能力,低温弯曲应变与SBS-SMA-13混合料相比,差异不大;复合改性橡胶沥青运动黏度与SBS I-D改性沥青相比差异非常大,但两种级配的混合料都具有较好的抗车辙性能,SBSSMA-13比AR-SMA-13的动稳定度仅低12%,其混合料高温性能的差异远没有沥青运动黏度之间的差异大。当沥青性能差异较大时,沥青混合料的设计指标应做出适当调整,以保证沥青混合料能够具有良好的路用性能。     

基于级配理论的沥青混合料骨架结构研究

沥青混合料由集料、沥青胶结料和空隙组成.沥青混合料体积90％由集料构成,集料所形成的结构主要取决于集料的粒径分布及其形状.该文提出了基于集料级配理论的沥青混合料骨架结构,并以此来表征沥青混合料的路用性能.研究提出了一个基于球体填充理论的计算方法.参数包括:一级结构下的空隙率、一级结构的破坏因子和沥青胶结料在骨架结构的分布情况,它们可用于评价骨架结构的承载能力.采用骨架结构模型对几种不同级配的沥青混合料高温抗车辙能力和水稳性进行了预测,预测结果和室内外试验结果具有很好的相关性,建立的骨架结构模型可很好地用于判别沥青混合料的抗车辙性能.     

沥青稳定碎石排水基层级配设计方法

沥青稳定碎石排水基层必须具有良好的骨架-空隙结构.通过参考国内外大量资料,设计不同的关键控制筛孔的通过率,将粗、细集料分段取不同的级配曲线进行设计,并结合VCADRF方法对级配进行检验,根据沥青混合料的性质对粗、细集料的含量进行调整,在沥青稳定碎石排水基层试验路中设计出满足排水、结构要求的良好级配.     

基于高温稳定性的沥青混合料粗集料骨架性能评价

对3种典型的级配类型沥青混合料进行高温车辙试验,分析了级配对于混合料高温稳定性的影响.通过数字图像技术对沥青混合料的粗集料骨架进行识别,使用贝雷法的粗集料比和图像拓扑性质分别评价粗集料骨架结构,结果发现图像拓扑性质能够较好评价粗集料骨架结构性对沥青混合料高温性能的贡献.     

粗集料对排水沥青混合料性能的影响

排水沥青混合料为骨架空隙结构,其粗集料的骨架结构对排水沥青混合料的稳定性和耐久性至关重要。为了研究粗集料类型对排水沥青混合料体积特性的影响,选择3种岩性的粗集料(S10、S12),1种TPS改性沥青,通过粗集料骨架间隙率VCA、马歇尔试验、车辙试验、间接拉伸试验、冻融劈裂试验,分析了3种不同粗集料对VCA、满足排水沥青混合料设计空隙率20%时各矿料级配组成的影响,结果表明,为满足排水沥青混合料的骨架结构和高温、低温、水稳定性能要求,2种粗集料S10和S12的相对用量比例应在40∶60~50∶50之间。     

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。     

沥青混合料骨架稳态参数及模型

为明确沥青混合料粗集料的骨架特征参数与路用性能之间的相关性，基于优化的分级掺配设计方法设计3种骨架密实型沥青混合料，采用数字图像处理技术观察混合料粗集料骨架特征参数转变的全过程，结合路用性能试验建立基于骨架特征参数的动稳定度估算模型，研究骨架参数的合理范围。研究结果表明：采用简化的分级掺配设计方法可以得到3种不同骨架特征的沥青混合料；混合料的空隙率和矿料间隙率VMA随着粗集料分级掺配次数的增加而降低，稳定度和动稳定度指标则随着掺配次数的增加而增加；混合料密度和有效沥青饱和度VFA最大值出现在二级掺配混合料中，采用间断级配有利于增加混合料的密度；随着掺配次数的增加，混合料粗集料接触点数量先增多后减少，但集料长轴水平倾角呈减小趋势；成型后混合料粗集料长轴初始倾角越小，混合料的动稳定度越高；试验数据暗示了沥青混合料存在一个粗集料骨架初始接触点数与初始倾角的合理范围，使混合料在一定的压实功下能够形成稳定的骨架嵌挤结构；混合料的粗集料接触点不宜过多，级配设计时应将粗集料接触点的数量控制在一个合理范围内；建立的沥青混合料动稳定度估算模型可分辨出粗集料接触点、倾角和沥青种类对混合料动稳定度的影响，但仅适用于有显著骨架特征的混合料。     

沥青混合料骨架特征影响因素的研究

研究粗集料级配和混合料级配对骨架特性的影响，提出粗细集料分界筛孔的通过百分率是确保合理骨架的关键。     

骨架密实型沥青混合料级配设计研究探讨

针对沥青混合料组成结构要求,提出了对骨架密实型结构的理解和认识,结合试验测试数据对骨架密实型结构级配设计理论进行了阐述。说明骨架密实型沥青混合料以4.75mm为关键性筛孔时,4.75mm以下体积之和介于40%～45%之间;当以2.36mm为关键性筛孔时,2.36mm以下体积之和介于38%～43%。并且结合具体工程实例对骨架密实型结构级配设计计算进行了研究探讨。     

贝雷法设计与传统密级配沥青混凝土性能比较研究

我国目前在建的公路工程沥青路面主要采用基于密实理论设计的沥青混合料。由于密实理论的设计目的是为获得最大的密度,因此混合料内粗集料较少不能形成骨架结构,导致混合料的内磨阻小,所以高温稳定性与低温抗裂性均较差。借鉴"贝雷法"设计骨架密实结构的沥青混合料,可以优化矿料级配的设计流程,同时可以考虑材料性质及交通量等因素。本文通过室内试验,通过两种级配设计理论开展混合料的组成设计,进行混合料的路用性能研究,研究粗集料组成部分的变化对混合料体积指标,路用性能和粗集料骨架形成影响     

基于X-ray CT和离散元法级配离析对沥青混合料骨架结构力学性能的影响

为从细观角度探究分析级配离析对沥青混合料骨架结构力学性能的影响,基于X-ray CT断层图像扫描技术和离散元法建立三维混合料骨架模型,对不同级配离析情况下的混合料骨架内部受力情况、抵抗荷载性能、应力传递性能等方面进行了对比和研究。结果表明:提出了利用X-ray CT断层图像扫描技术构建更接近于真实形态的集料颗粒模型的方法;骨架结构中较粗集料承受了主要的外力荷载作用;以典型的SMA-16级配为例,4.75~9.5 mm档集料是构成该级配集料骨架的关键粒径;骨架结构中细集料的增多有助于提高骨架的抗压强度,发生粗集料离析时,抗压强度将随着离析程度的加剧而显著地降低;不同的级配离析状态对混合料骨架结构的竖向与横向应力传递性能产生不同影响,其中细集料离析对应力传递性能的影响更大。     

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。