SAMPAVE沥青混合料级配设计研究

SAMPAVE(Stress Absorbing Mixtures Pavement)沥青混合料是一种新型的延缓和防止反射裂缝的应力吸收层材料,具有抗裂、防渗、粘结等特性.根据变i法对SAMPAVE混合料进行矿料组成设计,并与AC-5、美国规范、科氏公司推荐的级配范围进行比较.结果表明,对于变i法设计的SAMPAVE混合料,级配上限、级配下限确定的沥青用量在设计工程级配沥青用量的±0.3%范围内,满足生产控制的要求,且SAMPAVE混合料具有优良的耐高温、耐低温、抗变形、耐疲劳、抗水损害等路用性能.     

改性沥青应力吸收层混合料旋转压实参数

为了确定改性沥青应力吸收层混合料合理的旋转压实次数,采用自主研制的应力吸收层特种改性沥青结合料,进行旋转压实试验,分析旋转压实次数、油石比对混合料密实度的影响,结果表明:旋转压实次数和油石比对混合料密实度均有显著性影响,但油石比是混合料密实度的最显著性影响因素;旋转压实次数在35～55之间时密实度存在一个"递变"区域,结合应力吸收层材料特性及性能要求,确定旋转压实次数为50次。     

沥青混合料压实特性影响因素研究

压实是沥青路面生产建设中的关键环节,为了研究沥青混合料压实特性及其影响因素,文中结合沥青混合料旋转压实(SGC)曲线,分析了沥青混合料压实特征不同参数(压实能量指数CEI,混合料旋转压实曲线两个平均斜率K1、K2)的物理意义,并且进一步研究了混合料压实特征参数与沥青混合料材料组成(级配、沥青用量)及成型温度之间的关系。研究发现,中值级配的混合料在施工过程中较其它级配更容易被压实,而随着油石比的增加,混合料的可压实性表现出线性增长的趋势,另外,研究也发现混合料只有在合适的温度范围才有较好的可压实性,并非温度越高越好。     

拌和次序对热再生沥青混合料压实特性的影响

为研究拌和次序对热再生沥青混合料压实特性的影响,采用3种不同的拌和次序(A、B、C)及2个标号的沥青(70,90号)成型热再生沥青混合料试件.利用旋转压实成型仪SGC分析试件压实参数的变化情况.试验结果表明:热再生沥青混合料可压实速率从大到小排序为ABC,A类拌和次序下的可压实性能相对更有利于再生料稳定成型;在3种拌和次序下,热再生沥青混合料的锁点均在40～43次之间波动,拌和次序对热再生沥青混合料形成嵌挤结构的影响较小;在A、B、C 3种拌和次序下,90号沥青热再生混合料的劲度增长速率分别比70号高4%、16%、2%,90号沥青热再生混合料在骨架初始稳定阶段的可压实性能优于70号;在A类拌和次序下,和易性能指数较B、C类拌和次序增长19%～49%,A类拌和次序下热再生沥青混合料的和易性能优于B、C.     

级配和压实次数对沥青混合料性能的影响分析

以混合料的高温动稳定度、低温小梁弯曲应变、浸水马歇尔残留稳定度、劈裂强度、冻融劈裂强度以及AASH-TO T283劈裂强度比为评价指标,探讨集料级配和旋转压实次数对沥青混合料路用性能的影响。研究选取Sup13、Sup20粗、Sup20细3种级配和100次、125次的压实次数,用Tukey-Kramer方法对级配和设计旋转压实次数等水平的试验结果进行均值比较。结果表明:增加设计压实次数可以显著提高沥青混合料的高温动稳定度、低温弯曲破坏应变、劈裂强度和浸水劈裂强度,对混合料的水稳定性提高不显著。在相同设计压实次数下,粗级配相比细级配具有更显著的高温稳定性、低温抗裂性、劈裂强度和浸水劈裂强度,水稳定性相当。在混合料设计时,应优先考虑粗级配进行混合料设计。     

沥青混合料旋转压实效果的数字图像分析

针对旋转压实法，利用不同压实功作用成型试件模拟压实过程，采用数字图像处理技术，研究沥青混合料的压实成型特性，提出了以集料颗粒的取向特性描述沥青混合料的稳定性，以集料颗粒的分布特性来反映混合料的密实程度，定义了集料颗粒主轴方向、沥青砂胶膜厚及颗粒面积比等参数来进行评价。实验表明效果良好。     

温拌再生沥青混合料压实特性评价

温拌再生沥青混合料是基于沥青温拌技术和再生技术发展而来的新型环保型沥青混合料.研究了基于Sasobit添加剂的温拌再生沥青混合料压实特性随压实温度和旧沥青混合料(RAP)掺量的变化规律,定量评价了旧料(RAP)掺量分别为0%、15%、30%、45%及60%在压实温度分别为140℃、130℃、120℃、110℃和100℃时温拌再生沥青混合料的体积参数的变化,确定了适合温拌再生沥青混合料的压实温度.     

AC-16型沥青混合料工程设计级配范围研究

新《公路沥青路面施工技术规范》中AC-16沥青混合料的矿料级配范围定的太宽，需结合工程情况提出工程设计级配范围。在提出武汉地区沥青路面使用性能气候分区的基础上，对4种AC-16级配形成的沥青混合料的高温稳定性、水稳定性等使用性能进行了研究，提出适用于武汉地区高等级公路沥青路面的AC-16型沥青混合料的工程设计级配范围，并给出其设计级配的选择建议。     

温拌再生沥青混合料压实特性

通过对AC-13温拌再生沥青混合料在不同成型温度下的马歇尔试验,模拟沥青路面在不同压实温度下的碾压施工,分析压实温度对温拌再生沥青混合料空隙率、矿料间隙率、稳定度、流值等体积参数变化的影响.结果表明,随着压实温度的升高,沥青混合料空隙率、矿料间隙率以及流值不断降低而沥青饱和度和稳定度不断增大.     

温拌沥青混合料拌合压实特性研究

温拌沥青混合料是一种节能、环保的新型路面新材料,可在较低的温度下拌和及压实。对改性沥青结合料进行了针入度、软化点、延度、粘度等试验,分析了粘度对拌合压实性能的影响,并探讨了温拌沥青混合料的拌合压实温度和拌合工艺。结果表明:加入改性剂后,沥青结合料和混合料的高温稳定性能提高,而低温性能有一定的降低。根据各温度条件下的物理力学指标提出了适宜的拌合压实温度和施工工艺。     

应力吸收层沥青混合料贯入试验研究

针对应力吸收层沥青混合料抗剪性能评价方法的不足,在相关研究的基础上提出了评价应力吸收层沥青混合料高温性能的贯入试验方法。分析了试验温度、加载速率、沥青结合料类型、矿料级配等对试验结果的影响,提出了适宜的试验条件和评价指标。结果表明:试验条件采用60℃温度,2mm/min的加载速率较为合理,而破坏模量可表征应力吸收层沥青混合料的抗剪强度和变形综合性能,破坏荷载可反映抗剪强度。研究成果为应力吸收层沥青混合料的质量控制及实际推广应用提供了试验依据。     

泥结石的击实特性探讨

对泥结石按粘土和碎石不同混合比例情况进行了击实试验研究 ,得到泥结石的含水率及粘土和碎石不同比例对其干密度的影响特征 ,为土工工程设计及土工建设提供了科学依据     

AC-20I型级配沥青混合料的集料级配

沥青混合料的高温稳定性是重要的研究课题，结合几种AC-201型级配沥青混合料的高温稳定性实测数据，讨论了Superpave级配图中混合料级配曲线与高温稳定性的关系．结合Superpave的限制区和控制点理论提出AC-20改进型级配．并给出其合理的马歇尔试验技术指标的推荐值．     

辉绿岩在高速公路沥青路面表面层的应用

进行了粗、细集料不同类型组合、不同成型压力、不同旋转压实次数比较等试验,研究了辉绿岩作为高速公路沥青表面层的可行性.     

压实温度对温拌NovaChip沥青混合料路用性能的影响

在添加温拌剂(EvothermTM和Sasobit)的条件下,分别在压实温度为135、145、155、165℃时成型不同类型的混合料试件,并进行相关试验,以确定压实温度对NovaChip Type C型沥青混合料路用性能的影响并得出其合理的压实温度范围.试验数据分析显示:压实温度对NovaChip Type C的高温稳定性影响较为明显,随着压实温度从135℃提高到165℃时,混合料的高温稳定性呈现出先增大后减小的趋势,马歇尔稳定度在155℃时达到最大值,动稳定度在145℃时达到最大值;压实温度对NovaChip Type C的水稳定性影响不明显,随着压实温度的提高,混合料的水稳定性呈现出先增大后减少的趋势,但变化的幅度不大;NovaChip Type C的低温抗裂性随着压实温度的提高呈现出先减少后增大的趋势,-10℃的破坏弯拉应变在165℃时达到最大值;NovaChip Type C的合理压实温度范围为135~145℃.     

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.