间接拉伸试验评价沥青混合料高温性能的研究

采用间接拉伸试验,对不同温度、不同加载速率、不同沥青含量及不同级配下的沥青混合料间接拉伸试验(IDT)强度进行了研究,结果显示:温度和加载速率是影响试验结果的两个重要条件.通过将间接拉伸试验结果与车辙试验结果进行对比分析后发现,当试验温度为40℃和加载速率为50mm/min时,混合料的IDT强度与车辙结果之间的相关性最好,可以作为评价沥青混合料高温性能的力学指标,建议在沥青混合料设计过程中采用.     

含盐高湿环境下沥青混合料耐久性

为了研究含盐高湿环境下沥青混合料的耐久性,以不同温度和不同质量浓度盐溶液模拟含盐高湿环境进行汉堡车辙试验,并通过试验比较不同类型沥青混合料在含盐高湿环境下的耐久性,使用Origin 8.0对板状和圆柱形的车辙试验结果进行非线性指数拟合,提出含盐高湿环境沥青混合料耐久性的试验评价指标和检测方法,最后分析含盐高湿环境对沥青混合料的侵蚀机理.结果表明:采用改性沥青作结合料可以显著提高含盐高湿环境下沥青混合料的耐久性;含盐高湿环境下,普通AC混合料的耐久性较差,而SMA混合料的耐久性优于其他类型混合料;60℃、70℃圆柱形试件浸水车辙变形率可以作为沥青路面耐久性的评价和检测指标;高温、盐分、水分及其耦合效应是引起沥青混合料耐久性降低的主要原因.     

基于动态模量和三层式车辙试验的车辙深度预估

为研究沥青混合料在动态荷载作用下的车辙变形量,根据沥青混合料动态模量试验及标准车辙试验数据,论证了沥青混合料动态模量指标■与车辙变形量间的相关性,引入温度、加载频率、加载应力、有效沥青用量、空隙率及级配参数构建了动态模量预估模型.然后采用"亚层变形叠加"基本思想,运用基因遗传算法基本原理,建立了包含沥青层厚度、荷载作用次数、动态模量指标■等因素的三层式车辙试验车辙深度预估模型.结果表明:提出的车辙预估模型能较准确地反映三层式车辙试验的车辙变形规律,预估方法对于不同温度区间及不同行车荷载作用下沥青路面车辙问题研究与沥青路面设计具有一定参考价值.     

掺外加剂沥青混合料路用性能及黏弹性试验分析

为了研究外加剂对沥青混合料路用性能的改善,选取3种外加剂,配制了5种沥青混合料,对其高温稳定性、低温抗裂性能、水稳定性等路用性能及黏弹性进行了试验与分析.试验结果表明:沥青混合料的路用性能与模量关系密切,高温模量最高的抗车辙剂混合料及PR.M混合料的高温稳定性能良好;在低温时模量降低的橡维联混合料的低温抗裂性能良好;添加抗车辙剂与橡维联的沥青混合料兼顾了高、低温性能.掺有抗车辙剂与PR.M的3种沥青混合料,其水稳定性显著改善.配制的5种混合料在不同温度下的蠕变规律基本相同,蠕变变形随时间延长而逐渐增大,直至趋于稳定,混合料抵抗变形能力逐渐提高.对于抗压回弹模量提升效果显著的抗车辙剂和PR.M,其混合料的蠕变劲度模量较其他混合料高.     

AC-20和AC-25沥青混合料室内试验研究

AC-20和AC-25沥青混合料的合理利用能有效减缓道路工程中的永久变形问题。依照标准、规范选出最优级配,然后再利用选出的最优级配来制作AC-20、AC-25两种面层材料,最后通过车辙试验和蠕变试验来研究沥青混合料在高温条件下性能。研究表明:车辙变形程度与荷载作用时间呈递增关系,车辙深度也与荷载级呈递增关系;压密变形是沥青路面最初产生车辙现象的主要影响因素,在压密变形量稳定后,则剪切流动变形成为了后期沥青路面产生车辙现象的主要原因;不同作用荷载、不同温度条件构成了沥青混合料蠕变性能影响最大的两个因素,并且沥青混合料蠕变性能受温度的影响程度比受荷载级的影响程度更为明显。研究成果为后续AC-20和AC-25沥青混合料在道路工程中的有效利用打下了基础。     

纤维沥青混合料性能研究

通过对纤维沥青混合料的一系列性能试验,研究了纤维沥青混合料的高、低温性能和水稳定性.试验证明,掺纤维后沥青混合料高温稳定性增强,既吸附沥青又具有明显加筋作用的聚合物纤维效果较显著;纤维沥青混合料低温抗裂性提高,水稳定性改善,其中木质素纤维掺量合适的沥青混合料低温和水稳性效果明显.通过对混合料高温车辙试验结果的分析表明,采用“车辙变形的时间累积”指标和动稳定度指标综合使用可以更有效地评价混合料的车辙试验.     

环境温度对沥青混合料高温稳定性的影响

分别对基质沥青和改性沥青不同温度下的车辙试验结果进行分析,分析结果表明：环境温度对沥青混合料的高温稳定性有显著影响,特别是当路面温度达到沥青软化点附近时,沥青混合料的动稳定度将出现大幅度下降。因此,软化点是工程中选用沥青的重要指标;同时提高沥青软化点或降低沥青路面温度是提高沥青路面抗车辙性能的有效途径。     

不同RAP掺量温拌再生改性沥青抗变形性能研究

为了评价不同RAP （旧沥青混合料reclaimed asphalt pavement）温拌再生沥青混合料的抗变形性能,通过室内试验对SBS改性沥青及4种不同RAP掺量温拌再生改性沥青进行基本性能及不同温度下黏度试验,从活化能角度揭示温拌再生改性机理,并且通过沥青混合料车辙试验对不同RAP沥青混合料抗变形性能进行研究.结果表明：温拌再生改性沥青的活化能较高;温拌再生改性沥青混合料的高温性能优于热拌沥青混合料,RAP建议掺量为40%,再生剂A及B建议掺量分别为沥青质量5%及旧沥青质量4%.     

纤维对沥青混合料高温性能影响分析

采用动态剪切流变仪(DSR)和车辙试验仪对聚丙烯腈纤维,聚酯纤维与木质素纤维等不同类型纤维沥青胶浆及纤维沥青混合料进行研究,分析了纤维增强沥青混合料强度形成机理.结果表明,纤维显著提高了沥青胶浆的高温抗车辙性能,且较低温度时纤维改善效果优于较高温度时;纤维类型与纤维用量对沥青混合料高温稳定性有较大影响,建议根据不同类型纤维的动稳定度与纤维用量关系曲线确定该类纤维最佳用量.     

沥青混合料车辙进程影响因素及预估模型研究

采用汉堡车辙试验系统进行车辙试验,分析荷载作用次数、试件厚度、温度、混合料力学性能对沥青混合料车辙进程的影响,建立了以上影响因子与车辙深度的关系,并建立了沥青混合料车辙预估模型;通过AC-13、AC-16和AC-20这3种混合料、40℃、50℃、60℃3种温度下的大量室内车辙试验数据确定了模型参数。结果表明,车辙深度与荷载作用次数呈乘幂关系增加,与温度呈指数关系增长,与混合料重复加载试验力学性能参数εp/Fn呈乘幂关系,而与试件厚度关系不显著,根据建立的车辙预估模型得到的车辙预估值与实测值误差基本不超过±10%,进而通过9条路段的车辙实际调研数据对模型参数进行了修正,得到了实际路面车辙预估模型,可以为路面混合料设计提供参考。     

硬质沥青混合料的路用性能

为提高沥青混合料的高温稳定性,近年来国际上道路沥青标号的应用也向偏稠的方向发展。通过室内试验测试了硬质沥青（AH-30）的性能指标,分别对硬质沥青（AH-30）、重交沥青（AH-70）、SBS改性沥青混合料进行了配合比设计,分析比较了采用不同粘结料的沥青混合料的路用性。试验结果表明硬质沥青混合料的最佳油石比较重交沥青混合料的偏大,具有优秀的高温稳定性和水稳定性,用于沥青路面的中下面层可以减少由于高温和重载所产生的车辙。     

基于抗车辙能力分析的沥青混合料路用性能研究

车辙是南方沥青路面比较普遍的一种破坏方式,本文通过一系列试验和数据表明了如何增强沥青混合料的高温稳定性,结果表明：影响沥青混合料高温稳定性的因素有很多,沥青路面车辙量的大小主要与沥青和集料的性质、集料的级配、沥青混合料配比、施工条件、以及抗车辙剂及纤维等的掺量有关。     

骨架密实型沥青混合料配合比设计

根据集料嵌锁理论，借鉴Superpave限制区和控制点的优点以及马歇尔方法在我国丰富的实践运用经验，并利用集料的表面构造以及堆积特性，提出了合架密实型沥青混合料配合比设计方法。根据室内性能到试试验，采用该方法设计的沥青混合料具有良好的抗高温车辙、抗水损坏以及抗滑耐磨的路用性能。     

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。     

武黄沥青加铺中面层材料组成与设计研究

随着交通荷载不断增加，沥青路面中面层已经成为主要承载结构层，同时也是出现车辙比较严重的结构层。依托武黄大修改造工程，对其中面层的材料组成与结构设计进行了研究。通过在中面层中就使用改性沥青，设计出抵抗车辙作用更有效的AC-20I型与AC-20S型沥青中面层结构。结果表明，通过选用出色的级配类型以及在中面层的设计中就选用改性沥青，加铺层整体抵抗车辙的能力得到加强，产生车辙的时间延长随之带来的破坏程度也减小。     

沥青混合料车辙试验评价指标研究

通过试验分析发现,车辙试验第2阶段剩余空隙率基本不随加载时间改变,由此确定第1、第2阶段分界点。车辙试验的评价参数包括车辙深度、蠕变率和相对变形。蠕变率参数的实质是斜率,无法确定曲线的具体位置;相对变形参数考虑了混合料的压密变形和蠕变变形的总量,可以确立曲线的唯一位置。整体上蠕变率和相对变形之间存在一致的对应关系。经室内车辙试验与现场加速加载试验(ALF)比较,蠕变率和相对变形参数评价结论相同,并与现场实际一致。建议采用蠕变率和相对变形联合评价沥青混合料车辙试验,并且室内车辙试验采用现场初始空隙率试件。     

Evaluation of Mixture Performance Recycled Asphalt Pavement Materials as Base Layer with or without Rejuvenator into the Asphalt

The binder properties were determined in accordance with Chinese standard such as ductility test,which allowed to measure the distance in centimeters that a standard briquette of asphalt had been stretched before breaking.Then,penetration test was carried out in order to know some properties of the asphalt,which are the hardness and the softness.Finally,softening point test was carried out in order to determine the temperature at which the bitumen attains a particular degree of softening under the specification of the test.According to Chinese standard for performance tests,firstly,Marshall test was carried out in order to measure the theoretical density,air voids,voids filled with asphalt,stability,flow,and voids in mineral aggregate of asphalt specimens.Secondly,Freeze-thaw splitting test was carried out in order to determine Splitting strength ratio.Finally,dynamic stability (rutting) test was carried out to determine average dynamic stability.Beside the tests carried out,the gradation of the extracted aggregate in accordance with American Association of State Highway and Transportation Officials was carried out to determine the dimensions of the particles weight distribution.Furthermore,both the percentage of recycled asphalt pavement materials and binder in mixture were determined to know how much of the new material during the mixture was needed.However,two specimens were used to evaluate the performance of recycled asphalt pavement materials.One specimen of recycled asphalt pavement materials was ten years old,and another one of recycled asphalt pavement materials was five years old.The results show that the conditions of the environment such as moisture,temperature,and age,decrease the ductility and penetration properties of binder when increase the softening point property of binder.Then the gradation of recycled asphalt pavement aggregate is of the required values to reuse in the mixture,while the flow ratio,the splitting strength ratio,and the dynamic stability ratio,are less than the required value test.With regard to the properties of mixture of recycled asphalt pavement material binder with rejuvenator,the results show that when the penetration and ductility versus percentage of rejuvenator increase,softening point versus percentage of rejuvenator decreases.Also,when the bitumen and rejuvenator percentage increase,the air voids decrease.Consequently,voids filled with asphalt and voids in the mineral aggregate increase.Moreover,the theoretical density and stability values decrease in a mixture containing four-point fifty percent to six percent of bitumen and rejuvenator,whereas the flow values increase.More interestingly,with four percent to four-point fifty percent mixture ratio of bitumen and rejuvenator,density,stability,and flow values increase.The splitting strength ratio values of mixtures and the dynamic stability test (rutting test) values of mixtures with forty percent of specimen one and specimen two respectively are greater than the required value of the standard test.In addition,the high percentage of rejuvenator increases the rut of pavement,in the same manner,the low percentage of rejuvenator induces low rut.In conclusion,the binder content from recycled materials without rejuvenator seems not be sufficient to be reused on the new pavement while the aged recycled material seems to be performed better than no aged recycled material with rejuvenator into bitumen.Then,the rejuvenator can influence the bitumen properties and performance of the pavement.Finally,the pavement made by only recycled pavement materials as a base layer appears to be more economical but cannot be more effective than the pavement made by mixture of new and recycled pavement materials as a base layer.     

以车辙作为沥青路面设计指标的探讨

为减少沥青路面的早期破坏,在分析国内外沥青路面设计理论及车辙预估模型的基础上,提出以车辙为设计指标的设想,给出了以车辙作为主要控制指标的设计流程,再以实例的形式给出了车辙预估的整个过程,并对计算结果做了相应的分析,认为单以弯沉作为沥青路面的设计指标并不能控制路面的早期破坏,建议在现行沥青路面设计规范中增加车辙设计指标,完善沥青路面设计理论,从而保证沥青路面的使用寿命.     

基于路面使用性能评价的车辙指标研究

文章基于现有沥青路面使用性能评价规范和标准,运用简化的车辙积水模型,围绕高速公路沥青路面车辙深度主观评价标准,针对现有车辙评价模型的不足,通过采用Sigmoid函数,主要探索了车辙深度指数RDI评价模型。结果表明:结合求解的车辙内不致积水的临界车辙深度,将路面车辙深度等级划分为更精细的"轻、中、重"三个等级更加合理;优化的沥青路面车辙深度指数RDI评价模型弥补了现有车辙评价指标的不合理性;在保留现有车辙深度指数评价模型的同时,通过分析路面车辙槽的几何特征增加了车辙的其他指标,初步构建了车辙综合评价模型,对全面评价车辙的危害性及进行路面车辙的养护管理更具有实际意义。