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.     

沥青混合料低温抗裂性能及影响因素评价

为了评价沥青混合料的低温抗裂性能,选择3种沥青和3种级配,两两组合形成9种沥青混合料,采用低温线收缩系数试验和低温弯曲试验分别评价其抗收缩开裂能力和抗弯拉开裂能力.对试验结果进行双因素方差分析,结果显示,沥青和级配对低温线收缩系数均没有显著影响,温缩裂缝主要受外界温度等因素影响;沥青和级配对低温弯拉应变有显著影响,不同沥青和级配组成混合料的抗弯拉开裂能力由弱至强分别依次为:70-A基质沥青、90-A基质沥青、SBS改性沥青和SMA-13、AC-16、AC-13.     

基于抗车辙性能的AC-13沥青混合料级配范围研究

以2.36mm作为AC-13沥青混合料级配的粗细集料分界点;对2.36mm以上粗集料部分,采用各粒径不同比例的堆积密度试验进行研究,并以最小矿料间隙率作为判据确定粗集料的合理级配组成;选取不同细集料组成、不同粗细比例的9种级配的AC-13沥青混合料进行冻融劈裂试验和车辙试验。研究结果表明:2.36mm通过率对沥青混合料高温抗车辙能力和水稳定性影响较大;根据室内试验结果和级配应用经验,提出了适应于夏炎热区气候特点的AC-13沥青混合料工程设计级配范围,以提高夏炎热区沥青路面抗车辙能力。     

多孔沥青混合料空隙率与关键筛孔相关性研究

基于试验对关键筛孔通过率同多孔沥青混合料空隙率之间的变化规律进行分析,得出PAC-13中,2.36 mm筛孔的通过率与空隙率的线性相关系数最好,且当2.36 mm筛孔通过率增大3%时,混合料的空隙率减小约2%;通过灰色关联理论分析得出,在2.36~4.75 mm、1.18~2.36 mm和0.6~1.18 mm 3档集料中,对混合料空隙率大小影响最主要的是2.36~4.75 mm集料含量,该档集料含量关系到混合料能否形成稳定的骨架-空隙结构。     

SMA混合料GTM法与马歇尔法成型工艺的对比研究

以GTM为研究手段,对不同级配的SMA进行研究.结果表明,不同4.75,mm通过率SMA16混合料的体积特性、路用性能及力学性能均与所采用的成型方法密切相关.与传统马歇尔方法相比,采用GTM方法设计的沥青混合料体积参数及路用性能均表现出新的特点:GTM方法设计的沥青混合料胶结料含量较低、试件密度高、空隙率及矿料间隙率小、饱和度大,混合料高温抗车辙能力、抗水破坏能力、低温抗裂能力均显著提高.     

集料级配对Superpave混合料性能的影响

不同级配对Superpave沥青混合料性能有着重要的影响.文章以4种不同的SP-19.0mm典型级配类型为例,在室内试验的基础上,分析了不同级配对沥青混合料性能的影响.试验结果表明:当级配通过禁区或从禁区上方通过时,沥青混合料的抗疲劳开裂特性、耐久性要优于从禁区下方通过的级配,但抗车辙性能较差;集料级配对沥青混合料低温性能影响相对较小;调整2.36mm筛孔的通过量,对沥青混合料的VMA值影响较明显.建议取消禁区的设置,对于中、轻交通荷载设计时,级配中应适当提高细集料含量,级配曲线从禁区上方通过;对于重交通荷载地区则从禁区下方通过,选择整体偏粗的级配.     

多孔沥青混合料PAC-13空隙率预估模型

基于多孔沥青混合料的室内试验结果,分析了关键筛孔通过率和关键集料含量对PAC-13空隙率的影响规律,根据分析结果,选取4.75mm、2.36mm和0.075mm筛孔通过率以及1.18～2.36mm集料含量作为模型参数,采用多元线性回归方法建立PAC-13空隙率预估模型。结果表明,多孔沥青混合料PAC-13中,2.36mm和4.75mm的筛孔通过率以及粒径为1.18～2.36mm的颗粒含量同空隙率呈线性负相关;根据所选的4个参数建立的空隙率预估模型具有良好的拟合效果;沥青用量或油石比也会影响多孔沥青混合料空隙率大小,油石比每提高0.5%,空隙率降低约1.1%。     

高模量沥青混凝土蠕变特性研究

通过单轴压缩蠕变试验和低温弯曲蠕变试验测试了不同试验条件下高模量沥青混凝土的蠕变劲度模量,分析不同的组成材料对高模量沥青混凝土蠕变性能的影响规律.结果显示低标号沥青和外掺剂能够显著提高沥青混合料的劲度模量,降低沥青混合料在高温蠕变过程中的瞬间变形和黏弹性变形发展的速度,但低温环境下高模量沥青混凝土对持续弯拉应力的松弛能力有所降低.     

矿粉含量和级配对大粒径沥青碎石路用性能的影响研究

大粒径沥青碎石具有良好的抵抗反射裂缝的能力,能延长沥青路面的使用寿命,改善其使用性能。为了设计良好的大粒径沥青碎石路面,本文研究矿粉含量和级配对其路用性能的影响。通过设计4种不同类型的大粒径沥青碎石混合料(ATB-30),即粗集料(4.75~9.5mm)含量较多、细集料(1.18~2.36mm)含量较多、添加矿粉、不添加矿粉,分别确定最佳沥青用量,并进行高温抗车辙性能、低温抗劈裂性能、水稳定性检验。试验结果表明,矿粉在大粒径沥青碎石混合料中不仅可以提高其水稳定性,而且对其高温抗车辙能力也有提高;细集料含量较多时沥青混合料的水稳定性会增强,过量会使大粒径沥青混合料的水稳定性降低。     

矿料级配对紫外光老化沥青混合料高低温性能影响研究

为了研究不同级配对紫外光老化沥青混合料高低温性能的影响,分别选取AC-13和AC-16各5种S型级配进行室内试验,分析不同级配对紫外光老化沥青混合料高低温性能的影响规律.试验结果表明:各级配沥青混合料的动稳定度及低温劈裂强度在紫外光老化后都呈降低的趋势,但级配不同其降低幅度有所不同;在S型级配矿料组成中,粗集料含量越多,紫外光老化后沥青混合料的动稳定度下降越少.细集料含量越多,紫外光老化后沥青混合料的低温劈裂强度下降越少.其中AC-13S5型、AC-16S4型级配具有较好的高温抗紫外光老化性能,AC-13S1型、AC-16S2型级配具有较好的低温抗紫外光老化性能.     

钢纤维沥青混合料路面性能及应用研究

为防止低温地区沥青路面的开裂和提高沥青路面疲劳寿命,通过室内试验研究了钢纤维沥青混合料的物理力学性能,包括钢纤维沥青混合料的马歇尔稳定度、动稳定度、常温、低温劈裂强度、纤维防腐方法等,分析了钢纤维对沥青混合料性能影响的机理。通过试验路研究了钢纤维沥青路面的现场拌和施工工艺和使用效果,研究结果表明:沥青混合料中加入钢纤维可使低温劈裂强度明显提高,开裂时的变形显著增大,从而改善沥青路面的低温抗裂性能,同时钢纤维对常温条件下沥青混合料的抗拉强度和高温抗车辙性能有一定改善,钢纤维沥青路面的施工工艺与普通沥青混凝土路面相同,可以利用沥青对钢纤维直接防腐而不需要作其它防腐处理。成果对低温地区和重载交通公路沥青路面材料选择有重要参考应用价值。     

沥青砂动态剪切蠕变特性

为了解沥青砂的复杂力学行为,给沥青混合料细观力学研究提供数据支持,将几种沥青混合料的配合比转变为沥青砂的配比,采用自主研发的沥青砂成型装置及流变仪夹具获取沥青砂的动态剪切蠕变曲线,基于Burgers模型对蠕变曲线进行拟合,获取动态剪切荷载下沥青砂的黏弹性参数,分析黏弹性参数及松弛模量的变化规律。试验结果显示,Burgers模型对沥青砂动态剪切蠕变曲线具有较好的拟合效果。相同加载时间内,相比于AC-20级配沥青混合料,SMA-16级配沥青混合料蠕变变形量更大。橡胶沥青砂的抗剪切蠕变性能最优。沥青砂蠕变变形影响规律与混合料车辙变形一般影响规律相符。试验温度、沥青用量、沥青种类和级配类型均对沥青砂的黏弹性参数和松弛模量影响显著。     

泡沫沥青分散性状及其与矿料相互作用研究

采用简便的筛分分析法,分别考虑沥青发泡特性、矿料温度、矿料级配组成及矿料拌和水量等材料设计参数,对泡沫沥青混合料中沥青分散性状及沥青与矿料的相互作用进行了分析评价。结果表明:沥青发泡性能及矿料温度的提高有助于提升泡沫沥青的分散均匀性,并在一定程度上增大泡沫沥青裹覆的矿料粒径范围;泡沫沥青在混合料中均匀分散时,其主要裹覆矿料为小于1.18mm、尤其是小于0.3mm的细料颗粒,为确保泡沫沥青混合料性能优良,矿料组成中必须具有足够的小于0.3mm的细料,且细料部分应为连续级配;矿料拌和水量不合理将导致泡沫沥青结团,对泡沫沥青混合料强度及稳定性不利,混合料组成设计中需通过试拌方式确定合适的矿料拌和水量。     

热拌沥青混合料筛分

用由马歇尔设计法得到AC 13与AC 20的沥青混合料,搅拌后将混合料依次通过孔径为16 mm、13.2 mm、4.75 mm的方孔筛进行筛分;对筛分得到的四档沥青混合料按照一定比例进行重新分配得到新的AC 13（n）与AC 20（n）.通过燃烧法试验测定AC 13（n）与AC 20（n）的沥青含量及其矿料级配曲线.分别对比AC 13（n）、AC 20（n）与AC 13、AC 20的沥青含量和矿料级配曲线变化情况,结果表明:通过对热拌沥青混合料筛分得到的沥青混合料,在沥青含量和矿料级配曲线方面均符合规范规定的范围,且偏离最初的设计很小,因此,热拌沥青混合料的筛分是可行的.     

泡沫沥青温拌再生混合料试验研究

动态剪切流变试验评价不同拌和工艺下沥青结合料的老化程度,并提出老化因子量测指标。试验结果表明,泡沫沥青老化程度较低,沥青混合料路用性能受到影响。拟设计中粒式沥青混凝土HMA-AC-20、FWMA-20-RAP、FWMA-20同级配的三组混合料,进行性能检测。结果表明,泡沫沥青再生混合料可压实性好、抗水损害较好;泡沫沥青混合料抗疲劳开裂、抗低温开裂效果好;加入RAP料后压实沥青混合料的动稳定度提升很多,但仍然赶不上热拌沥青混合料。     

排水性沥青混合料（OGFC-13）配合比设计

以常州市武进区环湖东路工程中机动车道所使用的排水性沥青混合料（ OGFC-13）为例,重点探究了排水性沥青混合料（ OGFC-13）中高黏沥青、集料等原材料选择的重要性以及配合比设计的主要试验步骤。确定本次配合比为1＃料（9.5～13.2 mm）∶2＃料（4.75～9.5 mm）∶3＃料（2.36～4.75 mm）∶4＃料（0～2.36 mm）∶矿粉＝43∶39∶0∶14.5∶3.5,聚酯纤维用量为混合料的0.25％,最佳油石比为5.4％。这种沥青混合料具有排水及时性、抗滑优越性、降噪显著性等特点。     

沥青混凝土压缩蠕变性能研究

作者基于若干沥青混凝土圆柱体试件的压缩蠕变试验发现：沥青混凝土的蠕变受温度影响显著，当沥青含量较高时尤为突出；受力条件对蠕变有较大影响；矿料级配情况以及矿粉含量对蠕变的影响也不容忽视。最后，作者用一个简单的粘弹性模型（伯格斯模型）来描述沥青混凝土的流变特征，结果比较令人满意。     

应力吸收层贯入试验数值分析与试验方法评价

为了评价应力吸收层沥青混合料的抗剪性能,对应力吸收层沥青混合料进行了不同温度下抗压回弹模量试验和贯入试验的数值分析,分析了试件规格、压头大小、矿料级配等对试验结果的影响.根据数值分析和室内试验结果,验证了应力吸收层沥青混合料贯入试验的可行性,得到适宜的试验条件.分析表明:采用直径和高度均为100 mm的圆柱形静压试件和直径19 mm的压头进行贯入试验时,试验数据稳定,可有效区分应力吸收层矿料级配的优劣.研究成果为应力吸收层沥青混合料的质量评价提供了理论和试验依据.     

两种设计方法的最佳沥青含量关系探讨

对多组矿质混合料,按照沥青混合料马歇尔设计方法和Superpave设计方法分别确定最佳沥青含量.T检验表明,两种方法确定的最佳沥青含量有显著差异 .采用多元方差分析方法,研究了沥青混合料类型,矿料级配类型、沥青品种及矿料种类对两种方法确定的沥青含量差别的影响效果.结果表明,矿料级配类型是主要因素,其他因素影响不显著.根据试验结果的统计规律 ,提出马歇尔法和Superpave法确定的最佳沥青含量间的定量关系式,并对模型进行检验和实际应用.     

贵州多雨地区沥青路面防水抗裂层配合比研究

市政沥青路面如果防水措施不到位,容易出现开裂、铺装层松散剥落等严重现象,影响道路寿命。以“多彩贵州城”市政道路路面工程为例,为有效防止路面层及路基结构被雨水严重侵蚀,在路基沥青面层和基层中间的结构层增加一道由石灰岩矿料及SBS改性沥青混合而成的防水抗裂层,通过路用性能试验分析研究,防水抗裂层矿料最佳级配比为：矿粉、集料（2.36～4.75mm）、集料（0～2.36mm）的质量比为1.01∶67.49∶31.49。将参量为0.35%～0.4%的玄武岩纤维添加到防水抗裂层,通过试验能够证明其低温抗裂性和高温稳定性能保持最佳状态。