孔隙走向引起的大空隙沥青混合料渗水性能方向差异

为了分析大空隙沥青混合料中孔隙走向特征及其引起的渗水性能方向差异,采用X射线CT扫描4组不同空隙率的大空隙沥青混合料马歇尔试件,通过图像处理技术测试试件在径向和竖向截面内孔隙形状参数,分析混合料中竖向和径向孔隙的分布差异。对旋转压实成型的大空隙沥青混合料试件,沿着径向和竖向钻孔取芯,采用开发的渗水仪,测试芯样12个方向的渗水系数,分析旋转压实试件在径向平面内12个角度和竖向平面内12个角度上渗水系数的差异。结果表明,大空隙沥青混合料径向与竖向孔隙具有不同的分布特征,径向空隙率更大,孔径更均匀,单位截面上径向孔隙数量更多;大空隙沥青混合料的渗水系数存在明显的方向差异性,竖直平面内不同角度上渗水系数的差异高于水平面内,竖直平面内在越趋于水平的方向上渗水系数越大。     

大空隙沥青混合料渗透模型

利用cosmos图像分析软件对大空隙沥青混合料试件切片进行图像分析,获取空隙半径、空隙间距等空隙参数用以确定大空隙沥青混合料渗透模型网格的划分及初始数值的输入,采用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法建立渗透模型,根据Hagen-Poiseuille原理及松弛迭代法建立数学模型.结果表明,数值模拟渗透结果与室内渗透试验结果具有一致性,该模型可以模拟不同水头高度下任意最大骨料粒径、任意开级配的大空隙沥青混合料的渗透系数,为大空隙沥青混合料设计提供了有效方法.     

冻融循环对泡沫沥青再生混合料微观结构的影响

为了探究泡沫沥青冷再生混合料抗水损害能力的衰变情况,选取6种不同级配泡沫沥青冷再生混合料,采用劈裂强度试验及电子断层扫描试验,系统研究了不同冻融循环次数下混合料强度衰减特性、空隙级配及最可几孔径的变化规律.结果表明:随着冻融循环的增加,冷再生混合料的强度明显减小,微空隙显著减小,大空隙显著增加,空隙数目的变化直接影响到混合料的强度.电子断层扫描试验及劈裂强度试验结果表明:在总空隙率相同的条件下,微空隙越多混合料强度越高;大空隙越多混合料强度越低.以此为基础提出再生混合料内部空隙的3种分类:无害孔、少害孔及有害孔.前2次冻融循环对冷再生混合料最可几孔径影响最大.在相同的冻融次数下初始空隙率越大泡沫沥青冷再生混合料的最可几孔径越大.     

骨架型沥青混合料路用性能研究

沥青混合料集料骨架性能对路用性能影响较大．通过试验研究，系统分析了Superpave和SMA沥青混合料的路用性能，包括原材料性能，级配分析，混和料马歇尔稳定度．水稳定性，低温抗裂性，高温稳定度，疲劳耐久性和抗滑性能，并与密级配沥青混凝土进行了对比分析．结果表明：SMA和Superpave级配理论已从连续级配变化到间断级配理论；SMA和Superpave沥青混合料在水稳定性，高温稳定性、摩擦系数、构造深度等方面表现出较好的性能；疲劳耐久性SMA较好；Superpave和SMA具有较密级配沥青混合料更好的路用性能，能够延长使用寿命，是一种性能优良的沥青混合料。     

橡胶沥青混凝土断级配设计方法与路用性能研究

级配对于橡胶沥青混合料的路用性能具有重要的影响。基于骨架密实型沥青混合料设计理论,提出了橡胶沥青混合料的断级配设计理论与工程设计方法。进而成型了连续级配与断级配的橡胶沥青混合料,并对其高低温、水稳定性与疲劳性能进行了对比研究。试验结果显示:断级配橡胶沥青混合料具有比连续级配混合料更好的高低温路用性能,相近的水稳定性,以及更佳的抗疲劳破坏性能。研究成果有助于指导橡胶沥青混合料的设计与施工质量控制。     

温拌沥青混合料路用性能试验研究

温拌沥青混合料能够降低施工温度,满足沥青混合料的路用性能要求。文章采用与热拌沥青混合料相同的级配及沥青用量,研究了APTL型温拌沥青混合料降温幅度和路用性能,按照等空隙率原则确定温拌沥青混合料的成型温度;通过车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验和四点弯曲疲劳试验,对其高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及抗疲劳性进行评价。结果表明:与热拌沥青混合料进行比较,APTL温拌沥青混合料的降温幅度可达30℃左右,能够显著提高高温稳定性和抗疲劳特性,使用APTL温拌剂对低温抗裂性和水稳定性没有显著影响。     

基于离散元法的空隙特征对沥青混合料虚拟剪切疲劳寿命的影响

基于图像技术和三维离散元法,建立了具有真实空隙大小和分布以及随机空隙大小和分布的沥青混合料剪切疲劳微观力学模型,通过模拟不同集料粒径、用油量以及温度下的沥青混合料剪切疲劳寿命,研究了空隙分布特征对沥青混合料虚拟剪切疲劳寿命的影响,并将部分模拟结果与试验结果进行对比。结果表明:基于三维离散元法可以模拟沥青混合料剪切疲劳寿命,空隙特征对沥青混合料虚拟剪切疲劳寿命有较大影响。在相同模型参数条件下,具有真实空隙大小和分布的沥青混合料剪切疲劳寿命小于具有随机空隙大小和分布的沥青混合料剪切疲劳寿命,但与试验结果更为接近。此外,集料粒径和用油量也对沥青混合料剪切疲劳寿命有着显著影响。沥青混合料剪切疲劳寿命随集料粒径的增大而提高;在相同集料级配和试验温度时,在最佳用油量条件下的沥青混合料剪切疲劳寿命最大;在相同的集料级配和用油量时,沥青混合料剪切疲劳寿命随温度的升高而降低。     

玄武岩沥青混合料路用性能研究

高速公路沥青混凝土上面层集料主要使用玄武岩,而黑龙江省玄武岩矿藏分布广,产量高,为公路沥青路面的修筑提供了更好的条件.采用SMA-16型和AC 16型2种沥青混合料类型进行试验研究,确定黑龙江省地产玄武岩沥青混合料的低温稳定性能指标及水稳定性能力,进而评价其路用性能,以便更科学地选择、使用玄武岩.试验结果显示：对于同种沥青密级配沥青混合料的水稳性好于沥青玛蹄脂碎石混合料,对于沥青混合料的低温抗裂性能表现为SMA-16沥青玛蹄脂混合料好于AC-16密级配沥青混合料.     

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。     

级配对Superpave沥青混合料性能的影响

为了研究级配对沥青混合料路用性能的影响,根据Superpave法选取粗细程度不同的两种沥青混合料,用贝雷法分析级配,并进行旋转压实、浸水马歇尔、车辙、低温劈裂室内试验,结果表明：贝雷参数满足要求的级配对沥青混合料的高温性能影响显著,对体积指标、低温抗裂性以及水稳定性有一定影响,尤其是粒径0．3～2．36mm的颗粒含量对沥青混合料性能影响较大;粗级配沥青混合料的路用性能较优。     

Performance evaluation of open-graded epoxy asphalt concrete with two nominal maximum aggregate sizes

Open-graded friction course(OGFC) is applied to pavement surfaces to increase driving safety under wet conditions, and recently, to reduce tire/pavement noise. The durability of OGFC, however, has been a concern since conventional OGFC mixes last typically less than ten years before major maintenance or rehabilitation is needed. This work investigates a new open-graded asphalt mixture that uses epoxy asphalt as binder to improve mix durability. One type of epoxy asphalt that has been successfully applied to dense-graded asphalt concrete for bridge deck paving was selected. A procedure of compacting the mix into slab specimens was developed and a series of laboratory tests were conducted to evaluate the performance of the new mix, including Cantabro loss, permeability, friction, shear strength, and wheel rutting tests. Results show superior overall performance of the open-graded epoxy asphalt mix compared to conventional open-graded asphalt mix. There are also preliminary indications that the OGFC mix with 4.75-mm NMAS gradation can improve the resistance performance to raveling, while the OGFC mix with 9.5-mm NMAS gradation can improve the performance of surface friction at a high slip speed.     

基于离散元理论的OGFC矿料级配设计

提出开级配沥青磨耗层(open graded friction courses,OGFC)混合料矿料级配设计应针对粗细集料在混合料中所起的作用不同进行分别设计的理念.提出基于离散元理论和试验相结合的OGFC混合料粗集料级配设计的新方法:以4.75 mm筛孔通过率作为粗集料级配控制点,根据离散元理论计算粗集料中各粒径最优体积分数,通过粗集料的干捣试验进行VCAmin的验证,根据粗集料空隙率和设计空隙率的要求,确定粗集料的级配.采用N法进行OGFC混合料的细集料级配设计,为了满足设计空隙率的要求,在细集料设计中要求2.36～4.75 mm的质量分数不超过5%.在研究粗集料和细集料级配设计的基础之上给出了OGFC矿料新的级配范围.     

The compaction characteristics of hot mixed asphalt mixtures

The quality of compaction is important to the performance of hot mixed asphalt(HMA) pavement. Most premature failures of asphalt pavement are concerned with poor compaction. Compaction characteristic of HMA mixtures were studied. Compaction tests were done with typical widely used HMA mixtures, including dense gradation asphalt mixtures with different nominal maximum aggregate size(AC13,AC20,AC25), and mixtures with different gradation(AC13, SMA13,Sup13 and OGFC13). HMA mixtures were sampled at different compaction temperature and Marshall blow numbers, varying between 60 and 175 ℃ and between 15 and 75 lows, respectively. The compaction characteristics of these mixtures were evaluated. The results showed that the Marshall stability and volumetric properties were significantly affected by the compaction temperature. Mixtures with the same NMAS but different type of gradation need different compaction energy to get the designed density.     

排水降噪防滑沥青路面材料的设计与施工

针对沥青路面对排水、降噪、防滑等路用功能的要求，进行了排水降噪防滑沥青混合料的矿料级配设计、路用性能研究．提出了排水降噪防滑沥青路面的设计方法及其施工质量控制技术，并在湖北省孝襄高速公路进行了工程应用。路面取样检测结果表明，各项路用性能均达到设计要求，具有较好的推广应用前景。     

橡胶沥青OGFC配合比设计及路用性能研究

对橡胶沥青OGFC配合比设计方法以及路用性能进行了研究。结果表明,橡胶沥青OGFC混合料具有良好的路用性能,特别是橡胶沥青与集料之间粘附性很好,弥补了OGFC混合料易水损害、集料易松散的缺点。     

运用高粘度改性沥青配制OGFC的研究

采用析漏和飞散试验结合的方式确定混合料的最佳沥青用量，对比研究了采用SBS改性沥青和高粘度改性沥青配制的OGFC(open graded friction courses，开级配沥青磨耗层)的路用性能。结果表明：采用高粘度改性沥青配制的OGFC具有很好的路用性能，车辙动稳定度达5000次mm以上。     

废旧胶粉在环保型沥青路面中的应用技术研究

在提出环保型沥青路面中应用废旧胶粉的材料要求与工艺要求的同时,通过对应用废旧胶粉的大孔隙沥青路面技术性能、排水降噪性能的对比试验表明,环保型沥青路面中掺加废旧胶粉可以有效提高大孔隙沥青路面结构的稳定性与耐久性,是设计和修筑环保型沥青路面的关键措施之一.     

Superpave沥青混凝土级配特性研究

介绍了贝雷法被用来作为检验Superpave沥青混合料级配效果的依据。比较了通辽至下洼高速公路Super-pave25,Superpave19和Superpave12.5这3种级配,选取其中具有代表性的配合比进行级配特性研究。     

渗透结晶型涂料对砂浆性能的影响及其机理研究

研究了渗透结晶型防水涂料对水泥砂浆试件的力学性能、抗渗性能以及微观结构的影响,并探讨了渗透结晶型防水涂料的反应机理,结果表明渗透结晶型防水涂料的涂层确实可以通过活性离子传输引发渗透结晶反应,达到堵塞水泥砂浆内部孔隙,增强水泥混凝土性能的目的.