沥青稳定碎石混合料集料级配分形规律及其应用

为了分析和利用沥青稳定碎石混合料集料级配分形规律,基于分形几何的基本理论,推导出沥青稳定碎石混合料集料的分形几何模型;以ATB-30为例,计算了集料级配分维值,并通过沥青混合料体积参数的测试,研究了分形维数与体积参数的关系.结果表明:规范级配范围对应的ATB-30分维值D范围为2.4117～2.5744;分维值D与空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、稳定度等体积参数有很好的相关性.利用集料级配分形规律,可对具有不同分维值D的沥青稳定碎石混合料的体积参数进行预估,使混合料的配合比设计更具针对性.     

基于级配分形的SUPERPAVE混合料设计参数预估

基于分形几何理论,推导出矿料的分形分布模型;以SUPERPAVE-19为例,计算了矿料级配分维值,并通过沥青混合料设计参数的测试,研究了分形维数与混合料设计参数的关系,在此基础上对SUPERPAVE混合料设计参数进行了预估.结果表明:SUPERPAVE混合料矿料级配亦具有明显的分形特征;分维值D与矿料间隙率、沥青饱和度、初始压实度和沥青用量等设计参数有很好的线性相关性.利用矿料级配分形规律,可对具有不同分维值D的SUPERPAVE混合料的体积参数进行预估,使混合料的配合比设计更具针对性.     

基于分形理论沥青混合料均匀性评价方法

为研究沥青混合料均匀性定量的评价方法,基于分形理论,对沥青混合料中集料的分布状态,即混合料的均匀性展开直接研究.计算的结果与主观上的观测结果基本一致.研究结果表明:利用分形理论,选用集料质量级配分维值可以定量地评价沥青混合料的均匀性;随着公称最大集料粒径的增大,沥青混合料均匀性变差;集料质量级配分维值越大,则集料级配越粗.     

橡胶颗粒沥青混合料矿料级配的分形评价

橡胶颗粒沥青混合料集料分布具有明显的分形特征,建立了橡胶颗粒沥青混合料集料体积分形维数与沥青混合料空隙率的回归模型。验证了集料体积参数与混合料空隙率的强相关性,空隙率随着矿料级配分维值D的增加而减小。与橡胶颗粒沥青混合料对应的级配范围集料粒径分维值D范围为2.54～2.59。间断级配JAC-16适用于二重分形评价,采用二重分形计算的相关系数较高,说明该级配的实际组成与级配分形理想模型拟合的程度较高。     

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.     

ATB-25型沥青混合料矿料级配分形维数与矿料间隙率的关系

ATB是一种密级配沥青稳定碎石混合料,本文借助分形理论,对其5种不同级配曲线走向沥青混合料的矿料间隙率与矿料级配分形维数的关系进行了研究.结果表明：矿料级配分形维数是一个含有丰富信息的参数,其与沥青混合料的矿料间隙率存在很好的相关性,同时,建立了ATB-25型沥青混合料矿料级配分形维数与沥青混合料矿料间隙率的回归模型.     

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。     

单一粒径为主的密断级配沥青混合料研究

提出了一种按体积法设计的单一粒径为主的密断级配沥青混合料。这种新材料既强调主骨架的嵌挤,又充分发挥细集料的密实填充作用,研究表明,这种材料不仅能提高混合料的高温稳定性,减少低温收缩裂缝,而且具有良好的抗滑性和水密性,是一种良好的筑路材料。     

国产塔河沥青混合料矿料级配研究

利用分形理论评价了塔河沥青混合料矿料级配性质,研究了沥青混合料级配的分形理论表征方法,分析了分形维数D与最大密度曲线理论中n值的关系,研究了塔河沥青混合料级配分形维数与最佳沥青用量、车辙动稳定度和冻融劈裂等指标的关系.研究结果表明矿料级配分形维数D与最大密度曲线理论中n值的关系为:D=3-n.当级配曲线没有交叉时,分形维数D能够定量表征连续级配的粗细程度,分形维数D与车辙试验的动稳定度、抗水稳定性能的TSR具有较好的相关性.     

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.     

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.     

排水性沥青混合料设计方法的研究

由于排水性沥青混合料具有特殊的结构组成及路用功能，因而必须开发适宜的混合料设计方法。总结了美国、欧洲及日本在排水性沥青混合料的材料要求、配合比设计方法及国内近年来在级配组成、沥青用量等方面的研究成果。最后介绍了排水性沥青混合料的完整设计实例。     

嵌挤密实沥青混合料设计方法与评价参数研究

按照嵌挤、密实、稳定的设计准则,分析与定位矿料在沥青混合料中的作用,研究沥青混合料组成设计方法和流程以及与之配套的试验方法和参数。首先,通过研究提出嵌挤-密实级配混合料设计方法:起骨架作用的粗集料的掺配比例应以粗集料间隙率VCA和贯入试验CPV值分析确定;起填充作用的细集料可采用泰波公式来确定;混合料组成比例可以采用体积设计法进行设计和计算。其次,通过研究提出了混合料级配评价方法和参数:设计出的混合料体积特性应满足VCAmix相似文献   

大粒径沥青混凝土降温规律研究

大粒径沥青混合料最大公称粒径一般大于26.5 mm,其摊铺厚度可达12～18 cm,其施工工艺尤其是摊铺压实与普通沥青混凝土有较大不同.采用室内模拟降温试验评价了不同类型大粒径沥青混合料的降温规律,试验结果表明:大粒径沥青混合料表面降温速率大,其与混合料中间温差可达到15～25℃,然后保持到表面温度达到碾压终了温度,从而延长了有效压实时间;大粒径沥青混合料施工厚度大,储热能力强,对温度离析没有一般沥青混合料敏感;环境温度和摊铺厚度对大粒径沥青混合料的降温规律有很大的影响,而级配类型的影响相对来说要小的多.     

聚合物纤维改性沥青混凝土的研究

路用纤维作为沥青混凝土的添加材料 ,近年来在我国的高级沥青路面得到了广泛应用。通过添加聚合物纤维来对普通沥青混凝土进行改性 ,研究了混合料掺纤维后的马歇尔稳定度、水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性及耐疲劳性能 ,并与普通密集配沥青混凝土进行了路用性能的对比分析。依据分析的结果 ,简述了纤维改善沥青混凝土的强度形成机理。     

分形几何及其分形插值研究

从欧氏空间中的“奇怪”的现象的引例出发,叙述了分形几何的基本概念和自然界中常见的分形,根据迭代函数系统的原理给出了分形插值曲线的基本原理和计算公式,研究了二维区域上分形插值曲面的数学模型,根据岩石断裂表面的实测数据,对其粗糙表面进行了分形插值研究。     

纤维沥青混合料抗裂性能的试验研究

采用MTS 810对未切缝及预切缝两种小梁试件进行低温3点弯曲试验,并利用临界应变能密度及材料的临界应力强度因子评价纤维长度及纤维力学性能对低温抗裂性能的影响.结果表明,掺加纤维能有效阻滞裂纹的进一步发展,提高沥青混合料的低温抗裂能力,且随纤维力学强度的增大及长度的适当增长,纤维的增强效果进一步改善.     

光催化分解汽车尾气型沥青混合料研究

为了制备出具有光催化分解汽车尾气功能且路用性能优良的沥青混合料,采用TPS改性剂制备高黏沥青,利用OGFC-13作为结构载体,建立气体浓度修正N值概念,应用自行研发的沥青混合料光催化分解汽车尾气性能测试系统,并结合纳米TiO2掺量对高黏沥青混合料的性能的影响展开光催化分解汽车尾气型沥青混合料的研究.研究表明:采用TPS制得的高黏沥青可以有效地减小因掺入纳米TiO2而导致的沥青混合料水稳定性的降低;沥青混合料对HC和CO的光催化分解性能与纳米TiO2掺量体现出良好的正相关性;利用TPS改性剂和anatase相纳米TiO2可以制备出性能优良的光催化分解汽车尾气型青混合料.     

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.