沥青路面的线激光测量方法及构造深度

路面构造的测量方法一直是路面抗滑性能研究的重点话题,为了弥补传统路面构造测量技术的精度不高、效率低下且测量范围代表性不足的缺陷,基于非接触式激光三角测距法原理,自主研发了一套超高速线激光测试系统。利用线性插值与空间拟合平面法对采集数据进行处理,有效重构了路面构造的三维形貌。基于传统铺砂法平均构造深度指标(MTD)和平均断面深度(MPD)测量原理,提出三维曲面构造深度计算方法,以改善人工铺砂法测量构造深度的主观性。最后通过几何学方法对比,验证了该计算方法的可靠性。试验结果表明基于面域扫描技术的线激光系统能够大幅度提高沥青路面构造的扫描效率与测量范围,测量数据三维直观,具有很高的应用价值。     

填料对沥青胶浆路用性能的影响

采用流变学方法定量研究填料对沥青胶浆性能的影响,所用填料包括矿粉、水泥和纤维．结果表明：填料能够明显提高沥青胶浆的高温性能,但不同填料的影响程度不同;在相同掺量下,水泥优于矿粉,聚酯纤维优于玄武岩纤维．通过沥青混合料的马歇尔稳定度试验与CPN车辙试验证实了以上结论的正确性．另外,在沥青胶浆中掺入填料还可以明显提高胶浆的抗疲劳因子,所以,采用科学的方法确定填料的最佳掺量是平衡沥青胶浆高温性能与抗疲劳性能的一种手段．     

水泥混凝土路面沥青加铺层材料的设计

按照设计材料的概念和现代材料设计方法设计了水泥混凝土路面沥青加铺层材料FAC．整个材料设计过程包括：力学环境和使用条件的评价、材料设计原则的确定、材料设计的实施、材料性能的评价．在分析和验证过程中引入了离散单元方法并开发出了沥青混合料虚拟试验过程．通过多个实体工程的实际使用和三年使用效果观测,发现材料的各项指标和工程性能是令人满意的,从而证明了这一材料设计方法和过程的可行性．     

基于动态力学分析对改性沥青粘弹性能的研究

鉴于目前的沥青粘弹性能评价指标对改性沥青的适用性较差,采用动态力学分析方法对基质沥青和改性沥青进行研究,测定了不同温度和频率下沥青的粘弹性能参数,通过Han曲线和动态粘弹参数的变化规律分析其粘弹性能,结果表明改性沥青由于其相态结构比较复杂,导致其粘弹性能不同于基质沥青,采用动态力学方法能很好的揭示改性沥青的宏观力学性能与其微观结构的相关关系。     

基于数字图像处理与概率统计方法的VCA_(mix)研究

粗集料骨架间隙率VCAmix是沥青混合料试件的重要体积参数之一.应用数字图像处理技术,采用红色石料作为粗集料,普通石料作为细集料,利用颜色的对比精确区分粗、细集料;进一步对试件做薄片切割,采用概率统计理论,推导了由多幅二维截面图像上的粗集料面积比计算三维空间中粗集料体积比的方法;并对如何确定薄片数量,及其与保证率之间的关系做出了说明和验证.结果显示,40片薄片能够满足工程精度要求.     

级配对矿质颗粒体离析的影响研究及应用

 为取得不易离析的路面颗粒材料,开展了级配对矿质颗粒体离析的影响研究。首先通过实验研究,确定反映路面颗粒材料离析的试验方法;然后应用级配设计理论,设计不同级配参数的矿质颗粒体,根据各颗粒体离析试验结果,采用级配设计参数与表征颗粒体粒径分布的平均粒径与粒径分散系数,分析颗粒体级配与其离析程度的关系。研究发现,最大粒径相同的颗粒体,平均粒径和粒径分散系数存在离析程度最小的临界值,超出此临界值的颗粒体离析程度变大;临界值对应的级配为次级粒径颗粒填充上级粒径颗粒空隙时,留下适当空间的级配;且平均粒径和粒径分散系数存在良好对应关系,粒径分散系数随平均粒径的增大而减小。另外,对比分析了矿质颗粒体离析试验与沥青混合料施工离析的对应关系。     

超热老化对浇注式沥青混合料高温性能影响研究

浇注式沥青混合料拌合温度高达240℃,拌合时间超过45 min,该条件下浇注式沥青将发生严重的热氧老化,然而超热老化温度和老化时间对浇注式沥青混合料高温性能的影响规律报道较少。对此采用车辙试验对不同超热老化温度和老化时间的浇注式沥青混合料高温性能变化规律进行了研究。研究结果表明:动稳定度与超热老化温度高度相关,高温抗变形能力随超热老化温度升高而不断升高;动稳定度与超热老化时间具有较高的指数相关性,随着超热老化时间延长,动稳定度值呈先缓慢上升到快速上升趋势。在确保浇注式沥青混合料高温性能的同时,必须合理控制老化温度和老化时间,解决由于超热老化导致其抗疲劳开裂能力降低的问题。     

沥青混合料车辙试验中粗颗粒运动轨迹的分析

对沥青路面车辙问题的研究一直是道路工程领域的热点之一.文章应用数字图像处理技术,分别对AC-13C沥青混合料试件的自动路面分析仪(APA)车辙试验原始图像,以及加载500次、1000次、2000次、4000次和6000次时的截面图像中粗颗粒的运动轨迹进行了分析.结果表明:应用数字图像处理技术能够观测粗颗粒的运动情况,通过定义转角θ和位移L,以及Δ和α两个统计量,能够描述车辙试验过程中各个加载阶段粗颗粒的复杂运动过程并将其量化.     

沥青混合料设计综述

对目前国内外沥青混合料设计方法,如SUPERPAVE法、贝雷法、GTM法、CAVF法、马歇尔法、澳大利亚和法国沥青混合料设计等进行了介绍,对各种方法的优缺点进行了分析,指出了沥青混合料设计的未来发展趋势,对道路工程技术和研究人员有一定的参考价值．     

骨架密实型沥青混合料细观结构的抗滑特性

从沥青混合料的细观结构角度开展研究,能够更丰富、更准确地反映抗滑构造及其变化规律,解决当前优质抗滑石料日趋匮乏情况下,如何设计出构造丰富、使用耐久的沥青路面表层材料的突出问题.文中设计了4种断级配的骨架密实型沥青混合料GAC-13,研发了模拟行车荷载及环境的搓揉试验评价装置,利用高精度工业CT对不同搓揉阶段试件进行扫描成像分析,提出采用抗滑构造影响区深度及衰减率等指标评价细观结构抗滑特性.结果显示,完全间断级配2.36mm粒径,GAC-13可以获得更理想的抗滑构造.