基于集料分形特征的沥青混合料配合比设计

为了使沥青混合料配合比设计更具针对性,基于集料分形特征,探讨了集料粒径分维值与沥青混合料体积参数的关系,在此基础上,确定出满足规范要求的沥青混合料体积指标对应的最佳沥青用量和矿料级配,并通过路用性能的测试检验了设计混合料.结果表明:集料粒径分维值与沥青混合料体积指标有很强的线性相关性,利用该相关关系可以对混合料的体积参数进行预估,快速确定最佳沥青用量、矿料级配.     

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。     

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.     

基于灰熵法的粗集料间隙率影响因素分析

为了对骨架沥青混合料的嵌挤骨架特性进行深入研究,采取粗集料的骨架间隙率作为评价沥青混合料潜在骨架特性的指标。试验采用粒径范围为4.75～16mm的粗集料进行分析,通过调整粗集料中各粒径组比例,结合集料干捣试验,计算粗集料的间隙率,并运用灰熵法理论计算分析了各粒径组比例对粗集料间隙率的影响,找出影响粗集料间隙率的显著因素。结果表明,各粒径组对粗集料骨架间隙率的影响为:9.5～13.2mm粒径组集料对粗集料骨架间隙率影响显著,13.2～16mm粒径组集料影响次之,4.75～9.5mm粒径组集料影响最小。     

贝雷参数对混合料级配特征与施工特性的影响

通过贝雷法对混合料进行级配设计,分析了贝雷参数CA、FAC、FAf对混合料级配特征与施工特性的影响。结果表明:贝雷参数值对沥青混合料的空隙率、矿料间隙率、粗集料骨架的形成、抗车辙性能和压实性能具有显著影响;CA值的变化在很大程度上决定了粗集料的嵌挤程度和混合料的施工特性;FAC值对矿料间隙率影响最大,FAf同FAC类似,其值也影响混合料的施工特性。     

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。     

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.     

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.     

沥青玛蹄脂混合料矿料骨架构成及其接触特性

通过建立沥青玛蹄脂混合料SMA-13三维离散元模型,研究了SMA-13的矿料骨架构成及其接触特性。利用PFC3D中的FISH语言编制用户子程序,提取了不同粒径集料(2.36mm)之间的接触力。在统计大量数据的基础上,分析了各粒径集料在SMA-13中的作用和各粒径集料自身之间以及与其他粒径集料之间的接触特点。研究表明:在SMA-13中,13.2、9.5和4.75mm集料相互接触构成骨架,承担大部分荷载,而2.36mm集料主要填充骨架的空隙,承担小部分荷载;并且9.5mm集料和4.75mm集料是构成集料骨架的主体,承担60%左右的荷载。     

逐级填充式沥青混合料粗集料骨架级配设计

沥青混合料的级配是影响沥青路面使用性能的主要因素,而粗集料的骨架是影响级配的首要因素。通过集料逐级填充试验以及粗集料间隙率VCA和骨架强度CBR双控制指标来分析粗集料各粒径之间的相互作用,且采用均匀设计和灰色系统理论分析确定粗集料的关键粒径,推荐粗集料各粒径含量范围。结果表明,逐级填充式沥青混合料粗集料骨架级配与粗集料间隙率VCA和骨架强度CBR之间具有良好的相关性。     

基于离散单元方法的多孔沥青混合料级配比选

应用离散单元方法结合PFC2D软件,对多孔沥青混合料的级配进行了评价,建立了细观尺度上的直观离散元数值模型,构建了粗细两种级配的PAC-13多孔沥青混合料骨架结构二维模型,进行了结构稳定性虚拟试验.仿真结果表明,相同空隙率条件下,PAC-13粗型级配的骨架结构比细型级配更稳定,结构承载力和抵抗局部变形的能力更佳.同时进...     

渗流作用下粉土质砂潜蚀演化特征与预测模型

长期渗流作用下,土体发生内部潜蚀常会诱发结构变形甚至破坏。利用自主研发的渗流装置开展砂土潜蚀试验,研究渗流作用下不同初始孔隙比粉土质砂的颗粒流失过程及潜蚀演变特征,并阐明各影响因素的作用机制,建立颗粒流失量随水力梯度和时间增长的预测模型,继而基于颗粒级配试验和三相关系推演,揭示粒度分布与孔隙比的变化规律。结果表明：渗流作用易导致砂土内部细颗粒和砂粒流失并逐渐形成优势渗流通道,诱发砂土局部坍塌并在持续潜蚀后呈整体不均匀沉降变形,直至水压主要沿优势通道消散时,达到潜蚀稳定;初始孔隙比或密实度是影响土体潜蚀程度的主要内部因素,直接改变了颗粒移动的起动水力梯度、流失速率、累积总质量及土样沉降变形量,水力梯度增大会加快颗粒流失、通道形成和潜蚀稳定;建立的预测模型拟合度高,能较好地反映上述演化特征以及初始孔隙比和水力梯度对颗粒流失发展规律及稳定时间的影响;潜蚀对粉土质砂物理状态的影响主要表现在孔隙比总体增大而颗粒粒径的不均匀性降低。     

基于骨料信息的自密实混凝土配合比设计新方法

根据比表面积定义并考虑实际操作的简便性,提出一种表征骨料比表面积的简易计算方法.利用骨料比表面积反映骨料粗细程度以及各粒径分布,在砂填充石子空隙与净浆填充骨料空隙的过程中分别引入富余砂裹厚度以及净浆包裹骨料厚度概念,并结合自密实混凝土（SCC）各组分的体积相加性,推导SCC各组成用量的计算式,提出新的SCC配合比设计方法.此设计方法操作简便且方便实现电算.采用此方法配制C35和C50两个等级的SCC,试验检测结果表明,C35和C50的工作性能及强度均达到设计要求,其中C35在现场试验中效果良好.     

Irradiation Damage of Oxide Dispersion Strengthened Ferritic Steel after Recrystallization

The evolution of secondary defects and the characteristics of the void swelling of electrons irradiated Oxide Dispersion Strengthened Ferritic Steels (ODS steels) after recrystallization were studied. It was found that recrystallization increases the void swelling of ODS steel as compared with solution and injected He+ + D+ states.There are two size ranges of voids formed in recrystallized ODS steel during irradiation, and bubbles can be preferential sites for the void formation. Polycrystal with low density of defects is formed, and sites where point defects disappear by irradiation decrease. This is the main reason for the increase of void swelling of ODS steel after recrystallization.     

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%。     

AC-20改性沥青混合料路用性能指标影响因素正交试验

结合吉林省吉草高速公路沥青混凝土路面工程,运用正交试验设计与统计分析方法,研究AC-20改性沥青混合料级配曲线粗细段位置改变对路用性能指标的影响.结果表明,级配曲线细段位置改变对空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、马歇尔稳定度影响显著;级配曲线粗段位置改变对路用性能指标影响不显著,故对细段位置的控制应比粗段严格.     

基于主亚骨架的ATB-25混合料级配研究

基于贝雷法的设计理论,对ATB-25矿料级配范围内的级配曲线进行分析,得出了在混合料中,由13.2～31.5mm粒径的颗粒形成混和料的主骨架,4.75～13.2mm粒径的颗粒形成混合料的亚骨架,在进行混合料设计时,4.75mm的通过率应控制在30%以下,13.2mm的通过率控制在55%以下。通过对矿料级配贝雷法参数的计算,确定了矿料级配CA比范围一般为0.4～0.6之间,FAc和FAf的范围分别为0.4～0.6和0.3～0.6。结合重庆绕城高速公路项目,比较了ATB-25、AC-25、ATB-25#及AC-25#混合料的路用性能,表明按照该标准控制的混合料的抗水损害能力相近,但是ATB-25高温稳定性相对较好。     

Effect of aggregate gradation on low temperature performance of asphalt paving mixtures

Low temperature cracking has become one of the important factors that diminish asphalt pavement’s ride quality and service life.Especially in cold region,cracking caused by low temperature is the main distress form.This paper discussed the effect of aggregate gradation on the low temperature performance in asphalt paving mixtures.A total of 11 asphalt mixtures with 11 different aggregate gradations and one asphalt binder content were studied.Volumetric properties of the coarse aggregate and asphalt mixtures showed aggregate grading has a significant impact on the degree of aggregate interlock in asphalt mixtures.A trend is existed in the low temperature performance with the change of gradation.With the aid of mathematic statistics,it indicates gradation affects the low temperature performance significantly.The findings also indicate the relationship between the degree of aggregate interlock in asphalt mixtures and the low temperature performance:With the stone-to-stone contact developed,the mixture has a high energy to resist contract and deformation at low temperature.The properties of fine aggregate and asphalt play an important part in resisting low temperature cracking in floating structure.But it provides lower energy to resist low temperature cracking compared to the skeleton structure.