SAMPAVE混合料压实特性研究

SAMPAVE混合料具有抗裂、防渗、粘结等特性,为了研究其压实特性,采用旋转压实(SGC)法及马歇尔方法对SAMPAVE混合料级配和体积参数进行了系统研究。分析了SGC曲线,得出宜采用旋转压实50次进行试验分析,并分别推荐了SGC法和马歇尔法体积参数的控制指标。进行了SGC法和马歇尔法各体积参数的对比分析,得出将马歇尔法设计的最佳用量下调0.2%,即可得到工程所需的最佳沥青用量。     

Superpave沥青混合料路用性能研究

采用Superpave方法成型旋转压实试件,进行混合料设计,确定混合料级配和沥青用量,针对同种材料采用马歇尔设计方法进行设计,系统的比较了马歇尔设计方法及Superpave设计方法的内在差异,并对Superpave级配与AC级配沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳定性、抗滑性能进行对比研究,研究结果表明Superpave设计方法能够有效的改善沥青混合料的路用性能.     

骨架密实型沥青混合料级配优化设计及性能分析

研究法国GB5新型沥青混合料及其设计方法在我国的适用性,对于明确GB5沥青混合料性能特点具有一定参考价值,对实际工程应用也有一定借鉴意义。文章基于法国GB5骨架密实型沥青混合料及其设计方法,分析了GB5型沥青混合料的特点,依照其设计原理设计混合料级配并进行了系列室内试验,对用GB5矿料级配设计方法获得的高性能沥青混合料GB5-13与应用传统马歇尔沥青混合料设计法设计的SMA-13两种沥青混合料进行对比分析。结果表明:GB5-13沥青混合料密实度大且沥青用量低,比SMA-13沥青用量低10%;新型沥青混合料因初始空隙率水平低且矿料级配内摩阻力高而具有较好的水稳定性,GB5-13劲度模量大,控制应变模式下的GB5-13疲劳性能逊于SMA-13;优化矿料级配后的沥青混合料高温稳定性有所提高,而低温性能未得到改善。     

开级配沥青磨耗层(OGFC)的研究

开级配沥青磨耗层是一种具有透水、防滑、降噪等功能的开级配混合料，但由于其空隙率较大，因此力学性能不足。针对路用开级配沥青磨耗层(0GFC)混合料的组成成分及其特点，在其最佳沥青用量条件下研究了OGFC沥青混合料的路用性能，并对聚合物纤维改性OGFC混合料的路用性能进行了实验研究。结果表明，在OGFC中加入纤维稳定剂可提高混合料的残留稳定度和抗车辙能力。     

沥青混合料配合比设计的优化计算新方法

为解决正规方程法进行混合料配合比组成设计时出现负数解及混合料级配超出理论界限范围的问题,将要得到的混合料级配作为目标级配初始值,将超出理论级配范围上限(或下限)的目标级配值强制调整为相应的界限值,应用LINGO程序进行沥青混合料配合比设计的优化计算,进而求出混合料中各集料的最佳用量,并可利用EXCEL中"图表向导"功能绘出级配要求和合成级配曲线图.所编制的程序简单明了、应用方便,计算结果收敛、稳定,同时该程序可以反复使用、扩充等,具有一定的普遍性和推广价值.     

基于集料分形特征的沥青混合料配合比设计

为了使沥青混合料配合比设计更具针对性,基于集料分形特征,探讨了集料粒径分维值与沥青混合料体积参数的关系,在此基础上,确定出满足规范要求的沥青混合料体积指标对应的最佳沥青用量和矿料级配,并通过路用性能的测试检验了设计混合料.结果表明:集料粒径分维值与沥青混合料体积指标有很强的线性相关性,利用该相关关系可以对混合料的体积参数进行预估,快速确定最佳沥青用量、矿料级配.     

沥青稳定碎石基层设计方法研究

对沥青稳定碎石基层所处的自然条件和行车条件及其性能要求进行了分析,并与沥青混凝土面层进行了对比.对于沥青稳定碎石来说,设计中考虑的主要因素是抵抗永久变形和抗疲劳能力,由于沥青稳定碎石基层的集料的最大尺寸和厚度均大于面层沥青混凝土,传统的马歇尔设计方法并不适合于设计沥青稳定碎石基层混合料.本文以能提高抗车辙和耐久性的贝雷法来设计矿料级配,以混合料的最大内粘聚力为主要指标来确定沥青稳定碎石混合料的最佳沥青用量.结果表明,用此方法设计的沥青稳定碎石混合料具有极大的抗永久变形和抗疲劳能力.     

沥青路面就地热再生关键技术应用研究

针对宁夏高速公路沥青路面出现的车辙、桥头跳车、局部拥包等病害,结合养护维修工程的实际,采用就地热再生施工技术对病害路段进行修复.通过试验分析了再生剂用量对混合料性能的影响,给出了采用Superpave技术设计再生沥青混合料的步骤.得出了不同再生剂掺量与沥青三大指标的的对应关系,根据试验结果确定添加沥青用量4.5%的再生剂、级配添加25%新料后再生混合料级配满足目标要求,新料的沥青用量为2.5%,合成再生混合料的沥青用量为4.2%.沥青路面就地热再生技术修复路面可充分利用旧有材料,降低铺路成本,具有比较重要的实际应用意义.     

SMA沥青混合料级配组成设计理论初探

研究了SMA沥青混合料的结构特征及材料的组成特征，并利用关于沥青混合料集料组成设计的Weymouth理论对SMA沥青混合料的级配组成，从理论及计算方法上进行了探讨；依据对SMA-16型级配组成的试算结果，提出变κ法的折断级配计算方法能较好反映SMA沥青混合料级配组成特征，并得出计算参数κ值的范围及变化趋势。     

基于级配分形的SUPERPAVE混合料设计参数预估

基于分形几何理论,推导出矿料的分形分布模型;以SUPERPAVE-19为例,计算了矿料级配分维值,并通过沥青混合料设计参数的测试,研究了分形维数与混合料设计参数的关系,在此基础上对SUPERPAVE混合料设计参数进行了预估.结果表明:SUPERPAVE混合料矿料级配亦具有明显的分形特征;分维值D与矿料间隙率、沥青饱和度、初始压实度和沥青用量等设计参数有很好的线性相关性.利用矿料级配分形规律,可对具有不同分维值D的SUPERPAVE混合料的体积参数进行预估,使混合料的配合比设计更具针对性.     

沥青混合料动稳定度计算方法的分析与研究

通过函数转化,找出不同温度下沥青混合料车辙深度随时间的变化规律,并在不同温度下分别建立沥青混合料变形与时间的函数关系.通过lgt-D曲线反算沥青混合料的动稳定度,由此评价沥青混合料的抗车辙性能.     

摊铺沥青路面集料均匀性数字图像评价方法

为了在沥青路面摊铺阶段对混合料均匀性进行实时评价,实时反馈、指导施工,减少离析现象,运用数字图像处理技术,通过对摊铺沥青混合料图像进行灰度化、滤波、图像二值化等图像预处理,并通过图像集料颗粒面积比验证预处理准确性;以图像中9.5 mm以上颗粒静矩标准差评价摊铺沥青混合料数字图像均匀性,通过计算施工现场采集的1 085张摊铺沥青混合料图像静矩标准差进行试验验证并提出数字图像摊铺沥青混合料均匀性评价指标.结果表明:数字图像处理技术预处理得到的图像中颗粒面积比值与按实际混合料配合比计算的面积比基本相符;通过min-max标准化后静矩标准差的值与对应图像进行对比分析,提出了均匀性评价指标,为摊铺沥青混合料离析检测提供一种新方法.     

基于分形理论沥青混合料均匀性评价方法

为研究沥青混合料均匀性定量的评价方法,基于分形理论,对沥青混合料中集料的分布状态,即混合料的均匀性展开直接研究.计算的结果与主观上的观测结果基本一致.研究结果表明:利用分形理论,选用集料质量级配分维值可以定量地评价沥青混合料的均匀性;随着公称最大集料粒径的增大,沥青混合料均匀性变差;集料质量级配分维值越大,则集料级配越粗.     

数字图像处理在沥青混合料均匀性评价中的应用

为了探讨沥青混合料均匀性定量研究方法,本文基于数字图像处理技术,直接对混合料中集料的分布状态,即沥青混合料均匀性进行研究。研究结果显示,基于数字图像处理技术所计算的结果与主观上的观测结果基本一致。研究结果表明:基于数字图像处理技术,选用数量分布和位置分布这2个集料的分布状态参数可以定量地评价沥青混合料的均匀性;沥青混合料均匀性可以通过沥青混合料均匀性指标来反映;随着公称最大集料粒径的增大,沥青混合料均匀性变差。     

多孔安山岩在沥青路面中的应用研究

采用沥青浸渍集料、浸渍集料混合料、浸渍沥青混合料3种不同的沥青浸渍法和计算法分别确定沥青混合料的最大理论相对密度,并进行配合比设计,确定最佳油石比。对比分析了沥青混合料的各项路用性能,对未掺加抗剥落剂、掺加液体抗剥落剂和掺加消石灰的安山岩沥青混合料,分别进行了常规水稳定性能试验和汉堡车辙试验。结果表明:较之计算法,采用沥青浸渍法确定安山岩沥青混合料的最大理论相对密度进行配合比设计得到的沥青混合料各项路用性能更优;汉堡车辙试验可以很好地评价沥青混合料的水稳定性能,对于多孔安山岩,掺加消石灰为提高沥青混合料水稳定性能的最佳措施。     

集料有效密度及混合料合理体积参数计算方法研究

体积参数是沥青混合料设计的基础,但由于集料对沥青的吸收,使得最大理论密度既不能准确测量,又不能准确计算,从而影响了体积参数计算的准确性.提出了用沥青浸渍进行集料有效密度测定的试验方法.试验结果表明,对于改性沥青混合料,按照新颁布实施规范中的公式计算集料有效密度是不合理的,而用沥青浸渍法测量结果复现性好,对试验条件要求不高,试验人为因素影响小.用沥青浸渍法实测的集料有效密度能够计算得到沥青混合料最大理论密度的真值.对连续密级配沥青混合料试件空隙率组成进行了理论分析,提出合理的试件密度测定方法,并提出了沥青混合料体积参数计算公式.     

基于有机-无机改性的赤泥沥青混合料综合性能

聚焦赤泥的资源化利用与筑路材料紧缺问题,提出采用赤泥替代石灰岩矿粉制备沥青混合料。针对赤泥-沥青界面遇水强度衰减问题,提出无机粉体共混(水泥、消石灰)和有机偶联剂表面修饰(硅烷偶联剂KH-550、KH-560)的改性工艺,并研究改性前后的赤泥对沥青混合料性能的影响规律。通过动稳定度试验、马歇尔试验、汉堡车辙试验、动态模量试验和两点弯曲试验对改性前后的赤泥沥青混合料进行系统评价,发现普通赤泥可以提高沥青混合料的高温稳定性,但是对水稳定性、低温抗裂性与疲劳性能有不利影响。通过对赤泥改性处理,赤泥沥青混合料的高低温性能、水稳定性与长期耐久性均得到不同程度提高,而采用硅烷偶联剂表面修饰改性效果更好。证实了使用赤泥进行沥青混合料生产的可行性,为赤泥的资源化利用开拓了方向。     

基于CT图像的沥青混合料分形特征的研究

采用分形理论对沥青混合料内部结构的复杂程度进行了量化研究.对沥青混合料内部断面的CT图像,用差分盒维数法得到其断面形貌的分形维数,再通过分形维数的大小描述沥青混合料内部结构的复杂程度.对沥青混合料试件和沥青路面芯样分形维数的比较表明,混合料试件内部结构复杂程度更高;采用相同的试件加工方法在试验室获得三种不同类型的沥青混合料(SM A,AC-20G,AC-25G),得到的分形维数相差不大,但该分形维数与路面芯样相比却有较大差异,说明试件加工方法对沥青混合料内部结构形貌特征有较大影响.分形理论结合CT图像对研究定量描述沥青混合料内部结构特征是一种十分有效的方法.