沥青面层用粗集料针片状颗粒和含泥量技术指标研究

根据高速公路表面层沥青混合料用粗集料质量技术要求,针对石灰岩粗集料的针片状含量对集料压碎值、骨架的影响和对沥青混凝土的高温稳定性、水稳定性的影响进行了试验研究,并分析了集料含泥量对沥青混凝土的水稳定性、高温稳定性的影响：研究结果表明,针片状含量对于集料性能影响显著,舍泥量对于沥青混凝土的各项路用性能都有明显影响：对高速公路沥青面层用粗集料,针片状颗粒含量按10％控制,含泥量技术指标建议采用0．5％控制     

不同岩性粗集料在沥青路面中的应用

为了揭示不同岩性集料组成的沥青混合料的性能同样能够满足使用功能要求,选取了5种非石灰岩类及石灰岩的集料进行性能指标试验。结果表明:不同岩性的粗集料与沥青的黏附性存在差异,通过适当的措施可以加强其黏附性能;集料岩性并不是沥青混合料选材的主要指标,使用非石灰岩类粗集料的沥青混合料的各项性能同样能满足路面的功能要求。     

薄层沥青混凝土路面裂缝防治措施研究

我国二、三级公路一般采用半刚性基层和较薄的沥青混凝土面层。半刚性基层承载能力强,但是容易产生裂缝,并会逐渐在沥青混凝土面层上形成反射裂缝。面层裂缝是我国沥青混凝土路面的主要病害,也是引起沥青混凝土路面早期损坏的主要原因,二、三级公路面层较薄,反射裂缝更为严重。因此,研究半刚性基层的薄层沥青混凝土路面裂缝防治方法,对于提高低等级公路路面使用性能、延长公路使用寿命具有十分重要的意义。本文着重介绍“薄层沥青混凝土路面裂缝防治措施研究”科研项目的主要内容、观测结果和主要研究结论。     

粗集料磨光值试验存在的问题和解决方法

粗集料磨光值是衡量路面抗滑能力的关键性指标,又是决定一种集料能否用于沥青路面表面层的重要的决定性指标,因此粗集料的磨光值指标是高等级公路路面用料必检项目之一。但由于该项指标的检测有一定的难度,试验过程复杂烦琐,不容易把握,对试验结果整体质量和工作效率影响较大。文中分析了影响检测结果的关键性因素,并提出了有效的解决方法。     

沥青路面抗滑性能影响因素研究

为研究沥青路面抗滑性能，利用室内小型加速加载设备对3种集料类型、3种级配组成的沥青混合料的抗滑指标BPN和构造深度的衰变规律进行研究，并通过温控箱模拟路表温度，分析了相同混合料在不同温度下BPN值的差异。结果表明：1)集料类型显著影响沥青路面的抗滑性能及衰变趋势，若集料的磨光值越大，磨耗值和压碎值越小，则沥青混合料BPN值衰减速率越小，衰减终值越大；2)沥青混合料级配对构造深度的初值和终值均有较明显影响，级配稳定程度决定了BPN值的衰减幅度和衰减速率；3)温度影响着沥青混合料的材料性能，若温度升高，则使材料性能降低、混合料BPN值呈下降趋势。由此可知，沥青路面抗滑性能受多方面因素的影响，在改善其性能时须考虑相关因素的耦合作用。     

沥青混凝土路面细集料棱角性表征方法及技术标准研究

利用间隙率U法和流动时间S法表征细集料棱角性,分析表明,两者具有明显的线性相关性,其回归系数可用于细集料棱角性的间隙率U与流动时间S指标间相互换算。通过SMA-13沥青混凝土路用性能试验,分析了细集料棱角性对SMA沥青混凝土性能的影响规律,建立了沥青混凝土性能与细集料棱角性表征指标的相关关系,结合沥青混凝土路用性能要求,提出了沥青混凝土路面细集料棱角性技术标准。结果表明,这可作为沥青混凝土路面施工技术规范的修订建议,以提高石料企业加工细集料的质量。     

海南东线高速公路旧沥青混凝土路面材料性能分析和评价

通过对海南东线高速公路旧沥青混凝土路面表面层材料的有关性能试验,对照现行技术规范要求,分析评价了旧沥青(PE改性沥青、普通沥青)、旧集料、旧混合料的性能.并结合试验结果分析了旧路面材料的现场热再生适用性.     

青海常见石料与沥青粘附性对比分析

为了给青海省公路路面施工合理选择集料提供依据,沿全省10条国省干线公路调查了75个石料场,将所选择的石料按试验规程的要求制作试验样本进行沥青原样与集料的粘附性试验,进而对比分析了青海常见石料与沥青的粘附性。结果表明大理岩、石灰岩、玄武岩与沥青的粘附性较好。     

建筑垃圾材料在北京公路工程中的试验研究

建筑垃圾主要分为砖混类、水泥混凝土类,循环利用可减少道路建设过程中新集料开采。该文以2017年北京市某大修工程为背景,对水泥稳定砖混类再生材料、水泥稳定水泥混凝土类再生材料路用性能进行试验研究,通过有限元软件Ansys模拟建筑垃圾再生基层路面结构,进行力学分析,认为砖混类建筑垃圾再生集料压碎值等关键性指标较弱,可用于二级以下公路底基层;水泥混凝土类建筑垃圾再生集料各项指标基本满足规范对于高等级公路基层指标要求,可替代普通粗、细集料,但由于破碎、除杂等技术问题,材料性能可控性较差,大规模应用存在一定难度;水泥稳定砖混类再生材料7d无侧限抗压强度满足规范二级及以下公路底基层抗压强度指标要求,具有良好的工作性能;水泥稳定水泥混凝土类再生材料7d无侧限抗压强度满足规范高等级公路极重、特重交通基层抗压强度指标要求,抗压强度稳步增长,抗冻性能、抗弯拉性能优良,具有良好的工作性能。     

沥青稳定再生集料基层的基本性能研究

利用水泥混凝土路面板破碎生产再生集料,再用沥青对再生集料进行稳定,用于高等级公路的基层,从而实现旧水泥混凝土的再生利用。试验证明,沥青稳定再生集料混合料与沥青稳定新集料混合料的各项性能指标相差不大,再生集料可以用于沥青稳定集料混合料。水泥混凝土破碎而得的旧集料通过再生用于沥青稳定再生集料基层是合适的,能够胜任道路基层的一系列要求。     

路用粗集料抗滑耐磨性能衰减规律试验研究

为探索沥青面层路用粗集料抗滑耐磨性能衰减规律,测试了石灰岩、硅质石灰岩、辉绿岩和玄武岩等4种常用粗集料的主要物理力学性能,并在粗集料洛杉矶磨耗试验和粗集料磨光值试验的基础上,探究了该4种粗集料的磨耗值和磨光值衰减规律。结果表明:粗集料坚固性(质量损失率)越小,压碎值越小,相应的粗集料磨耗值越小,磨光值越大,粗集料的坚固性和压碎值与磨耗值和磨光值一样,具有一致的抗滑耐磨趋势,也可以反映粗集料抗滑耐磨性能;粗集料的磨耗留存率均随着转数的增大而减小,并成一定的线性规律,且初始磨耗留存率越小,磨耗衰减速率越快,采用一元线性回归方法对试验数据拟合,建立的粗集料磨耗衰减方程对粗集料磨耗衰减曲线拟合良好;粗集料磨光衰减速率前期衰减较快,但随着磨光轮数的增加,粗集料磨光衰减速率逐渐减小,最后趋于零,且粗集料的磨光值衰减曲线接近非线性指数函数曲线。     

石灰岩用于路面上面层适用性分析

玄武岩作为机场、公路、铁路的首选石材，在中国分布稀少，费用昂贵。而石灰岩产量丰富，造价便宜。文中对比几种抗滑表层常用集料的特性，并通过室内加速加载试验研究混合料抗滑性能，确定石灰岩用于路面抗滑表层粗集料时的长期抗滑性能能够满足规范要求。     

钢渣薄层罩面沥青混合料试验研究与工程应用

研究了钢渣薄层罩面沥青混合料的路用性能并在实体道路工程中进行了应用。结果表明,钢渣强度和磨光值高,与沥青粘附性强,各项性能指标满足道路集料规范要求。以钢渣代替玄武岩集料制备的薄层罩面沥青混合料SMA-10和OGFC-5的马歇尔稳定度、水稳定性能及动稳定度等路用性能均满足规范要求,并表现出良好的抗变形、抗水损和耐久性能。钢渣薄层罩实体工程施工应用顺利,路面质量和应用效果良好。     

基于分段变维的沥青路表纹理磨光行为分析

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。     

废弃水泥混凝土再生集料温拌沥青混合料的路用性能研究

将回收的废弃水泥混凝土路面板块破碎成级配合理的再生集料,并利用发泡沥青温拌技术将其配制成温拌沥青混合料。通过观察和试验证明废弃水泥混凝土再生集料的外观特性、物理性质、力学性质和化学性质均符合规范要求。通过与天然石灰岩集料温拌沥青混合料和热拌沥青混合料的对比试验,研究了废弃水泥混凝土再生集料温拌沥青混合料的路用性能。研究结果显示:将废弃水泥混凝土再生集料与沥青温拌技术结合弥补了单纯使用沥青温拌工艺的不足,使其在不低于热拌沥青混合料路用性能指标的情况下,达到了双重环保的效果。     

某山区公路旧水泥混凝土加铺沥青路面改造设计

结合某山区公路水泥混凝土路面改造工程的具体实例,介绍了旧水泥混凝土路面加铺沥青面层的设计方案,并讨论了相关设计指标。实际工程的经验表明,应针对旧路的状况采取不同的加铺方案：路面PCI及DBL评定等级均为“中”以上时,可采取直接加铺的方法;路面PCI或DBL评定等级为“中”以下时,在碎石化原有路面后铺筑一定厚度的半刚性基层,再加铺沥青面层,方可满足有关规范要求。     

沥青混凝土路面表面层混合料渗水特性的试验分析

沥青混凝土路面表面层混合料的渗水是导致路面结构损伤的重要因素之一.为改善表面层沥青混合料的渗水状况,通过合理的混合料组成设计,对表面层常用AC-13、AC-16沥青混合料进行渗水特性的试验分析.结果表明:两种类型沥青混合料具有不同的渗水特性,级配变异和结构层厚度对渗水特性有明显的影响.研究成果可以用于指导沥青混凝土路面表面层混合料设计.     

集料对SMA混合料性能影响的研究

通过对辉绿岩与石灰岩对沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)性能的影响进行对比分析,结合国内外相关集料性能对SMA混合料影响程度的研究,就非坚硬性集料用于SMA混合料进行研究,结果显示只要严格控制扁平集料的用量,提高集料的嵌挤效果,石灰岩可以用于SMA路面.     

粗细集料磨光值对沥青路面长期抗滑的影响

良好的路面抗滑性能是车辆安全行驶的重要保障,而集料品质是影响沥青路面抗滑性能的重要因素之一。集料的耐磨光性能直接决定路面抗滑性能的衰变规律和抗滑终值。因此,集料磨光值的表征和评价对沥青路面全寿命周期抗滑性能的研究具有重要意义。为充分明确粗、细集料对沥青路面长期抗滑性能的影响,引入了3种新的试验方法：①使用Wehner/Schulze (W/S)加速磨光试验对不同种类粗、细集料的磨光值进行评价;②使用自主研发的轮式加速磨光机对9组试样进行加速磨光试验;③使用W/S试验仪抗滑测试机体在速度为60 km·h^-1和水膜覆盖条件下测量试件磨光后的动摩擦因数。结果表明：①集料矿物成分是决定磨光值的重要因素,且磨光值越高沥青路面的长期抗滑性能越好;②密级配沥青路面细集料对路面长期抗滑性能的影响比粗集料更大;③W/S加速磨光试验不仅较Polished Stone Value (PSV)试验结果精度更高,还能评价细集料的抗磨光值;④不同抗滑检测设备与试验方法间具有较大的差异性,轮式加速磨光试验能对试件的全磨耗周期行为进行表征,W/S抗滑检测则可在高速动态旋转和水膜覆盖条件下进行检测(且不受人为操作影响和可重复性高),二者的工况模拟和工作原理具有较强的科学性与可靠性。未来工程应用中,应尽量提高细集料的磨光值,以进一步提高路面抗滑性能;同时,如需精确地表征集料磨光值差异性与路面抗滑性能之间的关系,建议使用W/S试验进行研究。     

SMA沥青混凝土路面材料荷载行为模式研究

采用图像处理分析技术观察SMA沥青混凝土及密级配沥青混凝土在荷载作用下其粗集料移动轨迹的变化,定量描述SMA沥青混凝土粗集料构架形成机制、抗车辙能力成因、粗集料材料形状组合因子偏差等因素,建立粗集料移动轨迹与车辙量的行为模式,研究SMA沥青混凝土材料荷载行为,以使其应用于公路及机场路面能完全发挥其特性。研究结果表明:SMA沥青混凝土粗集料碾压过程中粗集料趋向水平方向移动,且移动量小,粗集料构架处于最稳定阶段,故SMA沥青混凝土车辙量较小,抗车辙能力较好;密级配沥青混凝土中粗集料趋向垂直方向移动,粗集料移动量大,容易造成粗集料构架不稳定,故沥青混凝土车辙量较大。