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。     

Delaunay三角网格的沥青混合料粗集料分布特性

为研究沥青混合料的细微观结构特征,提出粗集料分布特性的量化方法和指标.基于数字图像处理技术对粒径大于2.36 mm的沥青混合料粗集料质心进行delaunay三角剖分,建立三角单元内A1/A2（集料-胶浆面积比）参数表征细观结构局域特征,通过对A1/A2统计特性的描述、分析以及概率形式的统计推断,得到粗集料整体分布特性的量化与分析结果.研究表明,不同级配之间粗集料的总量及级配各档位质量分布的差异性将显著影响细观结构特征,如沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）、开级配抗滑磨耗层混合料（OGFC）和高性能路面沥青混合料（SUP） 3种级配粗集料的平均紧密程度呈递减趋势.此外,给出A1/A2参数的集中趋势指标和偏态指标,并在此基础上提出非参数检验方法对沥青混合料细观结构进行对比,评判多种级配细观结构的嵌挤紧密特征的异同,认为SMA和OGFC的细观嵌挤特征类似,而SUP和SMA以及OGFC相比细观结构更趋于分散.     

改性沥青SMA路面在徐州地区应用的研究

结合徐州地区气候、地理、环境和降雨量特点,采用当地原材料,研究改性沥青SMA混合料组成设计、路用性能和最佳沥青用量,并通过试验路验证,从而提出符合该地区年温差大、降雨量集中及夏季高温特点的沥青用量和SMA混合料的级配组成,力争从根本上改变沥青路面早期病害问题.     

级配集料的分形特性研究AC-16C

为了研究沥青混合料微观结构不均匀性的分布规律,基于分形的理论方法,从沥青混合料中集料的分布状态入手,对10组AC-16C级配类型的沥青混合料采用双对数坐标的方法计算其级配质量分形维数,研究沥青混合料级配质量分形维数的规律.研究结果表明:随着集料级配质量分形维数的增大,集料的空间填充能力增强,沥青混合料的空隙率也越来越小;随着粗集料中针片状含量的减小,集料颗粒被压碎或断裂的机率减小,从而提高了沥青混合料的均匀性.     

SMA混合料体积参数的试验研究

通过变化三种级配、两种纤维及每一纤维用量下至少变化三种油石比进行试验,研究级配组成、油石比及纤维沥青胶浆对SMA混合料体积参数的影响.结果表明,混合料的矿料级配对SMA混合料的体积参数影响显著.随4.75 mm筛孔通过率的增加,矿料间隙率VMA和空隙率VV均显著降低,而粗集料骨架间隙率VCAmix和沥青饱和度VFA则明显变大;随油石比的增加,由于沥青的填充作用,导致空隙率VV逐渐降低,沥青饱和度VFA增加.在级配一定情况下,纤维的"微集料"及填充作用,使SMA混合料的空隙率VV随纤维沥青胶浆含量的增大而减小,矿料间隙率VMA、沥青饱和度VFA及粗集料骨架间隙率VCAmix逐渐增大.     

沥青混合料级配分形研究

分形理论作为一种非线性的研究方法,被应用到了许多领域,特别是在材料学方面应用广泛.沥青混合料存在着空隙、集料粒径以及级配等分形,对AC-13、SMA-13、SUPER-13 3种类型沥青混合料的级配分形和分维数范围进行研究.通过研究获得用分维数表征上述3种沥青混合料级配的结果,研究结果表明,分维数和级配的相关性很好,且可以通过维数值反映间断级配或连续级配的特征;可以通过分维数值的大小判定沥青混合料的级配组成,从而对沥青混合料拌合中对配合比控制和检验提供一种新的方法.     

沥青混合料级配曲线模型的分形特征与应用

矿料级配对沥青混合料质量有重要影响。目前几种常见的级配计算方法大多是基于幂函数构建的模型。常见的曲线函数还包括指数函数与对数函数,文章基于3种不同曲线函数建立各自的计算模型进行级配计算,并利用分形理论分析不同曲线模型计算级配与AC-16、SAC-16等常见级配的异同。总结分形理论应用于矿料级配的规律,表明以粗集料骨架划分沥青混合料结构的实质是分形参数K的变化。另外,借鉴SAC级配计算方法,提出以分形理论和曲线模型相结合的沥青混合料级配计算方法。     

混合料配合比矿料组成理论级配设计的迭代法

为解决正规方程法进行混合料配合比矿料组成设计时出现负数解及混合料级配超出玛论界限范围的问题，采用迭代算法，先按正规方程法计算矿料组成比例系数，将得到的混合料级配作为目标级配初始值，对超出理论级配上限或下限的目标级配值强制调整为相应的界限值，当组成比例系数为负数时则取消对应的矿料，根据修正后的目标级配再利用正规方程法计算新的矿料组成比例系数，并得到新的混合料级配及新的目标级配。经过迭代计算得到完全满足理论设计级配范围要求的解。迭代法原理简单明了、结果收敛稳定、应用方便，具有良好的工程实用性。     

多碎石沥青混凝土级配组成分析

用贝雷法级配参数对多碎石沥青混凝土级配组成进行了分析,同时与SMA、美国TEXAS洲的CMHB以及SUPERPAVE级配做比较,最后对多碎石沥青混凝土应用中注意的问题加以讨论。结果表明:早期提出的SAC级配易产生离析现象,且细料部分级配不合理,这是多碎石沥青混合料发生早期破坏的原因之一。还根据贝雷法和SUPERPAVE级配,对SAC的级配进行了修正,并提出了技术要求。     

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.     

京沪高速公路化临段SMA路面施工技术工艺及质量控制

SMA是 1种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂填充在间断级配的粗集料骨架间隙中而组成的沥青混和料 .基本组成有碎石骨架和沥青结合料 2大部分 .SMA路面结构具有良好的高温稳定性、低温抗裂性、耐久性、抗滑性 ,特别适用于交通量大、重载、超载、渠化交通的高等级公路 .在我国高速公路建设中应用广泛 .     

沥青混合料沥青膜厚度的确定

通过对传统方法进行分析,并结合沥青混合料的集料比表面积的实测结果,提出了不同于常用方法的沥青混合料的集料比表面积的确定方法,并确定了集料比表面积的计算公式。在此基础上,通过研究现有的沥青混合料沥青膜厚度计算方法,提出了修正后的沥青混合料沥青膜厚度计算公式。实践证明,这一方法更能反映沥青混合料中集料比表面积的真实情况,确保沥青混合料沥青膜厚度计算的准确性,对沥青混合料配合比设计具有指导意义。     

SMA4.75组成设计与性能研究

SMA4.75沥青混合料在薄表层应用中具有相当优良的使用性能,在各类预防性维护项目中具有良好的前景。对SMA4.75沥青混合料进行配合比设计试验,着重从原材料试验、集料规范、混合料体积设计和最佳油石比设计等方面进行研究,并最终将其应用于西部高寒地区高速公路。     

Design of small stone asphalt mixture based on anti-skidding performance

Small stone asphalt mixture(SSAM) was designed by Bailey method and coarse aggregate voids-filling method.The optimum asphalt content was determined by Marshal test.Surface texture depth for SSAM with different voidage,and the BPN of SSAM and SMA before after wet track abrasion were measured.The experimental results indicate that the surface texture depth increases with the decreasing of asphalt aggregate ratio.The SSAM with the optimal asphalt content has a good skid resistance.BPN of asphalt mixture decreases with the increasing of wearing time,but the extent of reduction is different.The reduction rate of BPN for SSAM is smaller than that of SMA,indicating that SSAM has a good skid resistance attenuation capacity.Finally,the other properties of SSAM are also evaluated,showing that the splitting strength and modulus and SSAM are higher than those of SMA,and the other properties of SSAM,such as high-temperature performance and water stability can also satisfy the technical requirements.     

废轮胎橡胶粉改性沥青对混合料空隙结构的影响

为了研究废旧轮胎橡胶粉改性沥青对混合料空隙结构的影响,在我国SMA13级配范围内选择9条级配曲线,测试橡胶沥青混合料的体积参数;采用3种不同成型方法测试其对体积参数的影响,同时变化不同的矿粉用量,分析橡胶粉改性沥青对混合料空隙结构的影响。试验结果表明:SMA13混合料级配范围能够满足橡胶粉改性沥青的空隙结构的需要;采用橡胶粉改性沥青后的室内成型方法为双面击实50次;掺有橡胶沥青的混合料空隙率要比不掺的小2.5%,随着矿粉用量的增加,矿料间隙率不断下降,基质沥青的降幅达到1.2%,橡胶沥青的降幅仅为0.4%。     

Degradation behavior of aggregate skeleton in stone matrix asphalt mixture

The degradation behavior of aggregate skeleton in stone matrix asphalt mixture was investigated based on theoretical analysis, laboratory test and field materials evaluation. A stress-transfer model was established to provide the fundamental understanding of the stress distribution and degradation mechanism of stone matrix asphalt (SMA) aggregate skeleton. Based on the theoretical analysis, crushing test and superpave gyratory compactor (SGC) test were used to evaluate the degradation behavior of aggregate skeleton of SMA. To verify the laboratory test results, gradation analysis was also conducted for the field materials extracted from SMA pavements after long-time service. The results indicate that the degradation of SMA aggregate skeleton is not random but has fixed internal trend and mechanism. Special rule is found for the graded fine aggregates generated from coarse aggregate breakdown and the variation of 4.75 mm aggregate is found to play a key role in the graded aggregates to form well-balanced skeleton to bear external loading. The variation of 4.75 mm aggregate together with the breakdown ratio of aggregate gradation can be used to characterize the degradation behavior of aggregate skeleton. The crushing test and SGC test are proved to be promising in estimating the degradation behavior of SMA skeleton.     

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.     

钢渣沥青混合料施工工艺研究

以实验室中钢渣 SMA混合料试验结果为设计依据 ,并结合武黄高速公路沥青加铺改造工程现场观测的大量数据 ,探讨了 SBS改性沥青钢渣 SMA路面的施工工艺 ,并阐述了钢渣 SMA路面施工中的质量控制以及应注意的问题。     

应力吸收层沥青混合料的低温抗裂性能

通过对自主研发的Sampave等3种改性沥青结合料和不同级配的应力吸收层沥青混合料进行低温弯曲和低温蠕变试验,分析沥青结合料和矿料级配对应力吸收层沥青混合料低温抗裂性能的影响.结果表明:自主研发的Sampave特种改性沥青混合料具有优良的低温抗裂性能,但单一改性剂SBR改性沥青并不能达到应力吸收层沥青结合料的性能要求;矿料4.75 mm、0.075 mm筛孔通过率对其低温抗裂性能影响较敏感.