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.     

粗集料级配对SMA混合料的影响

通过对沥青玛蹄脂碎石混合料SMA中的粗集料各粒径含量的调整,进行了一系列的室内试验。试验结果表明,粗集料中各粒径含量的变动对沥青混合料体积参数以及高温稳定性有重要影响,充分验证了粗集料含量对SMA骨架密实结构的显著作用,同时也验证了规范的合理性。     

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。     

集料密度对沥青混合料空隙率影响及应用研究

空隙率是沥青混合料最重要的体积参数,路面的耐久性要求路面竣工后现场空隙率控制在指定范围.矿料级配、沥青含量和压实度对空隙率的影响早已为人们熟知,但集料密度对空隙率影响的研究少有报道.通过室内试验、理论分析研究集料密度对沥青混合料空隙率的影响规律,在沥青含量不的变条件下,给定级配的沥青混合料的空隙率,随着集料密度的增大而减小,由高密度集料组成的混合料形成近似骨架的密实结构;由低密度集料组成的混合料形成近似悬浮结构.通过对试验路段铺筑的跟踪观测,高、低密度集料铺筑沥青路面在广东省高速公路上成功应用,为集料合理利用及空隙率的准确和可靠地控制提供理论依据,使路面的设计寿命、路面工程投资效益得到保证.     

SMA沥青混合料级配组成设计理论初探

研究了SMA沥青混合料的结构特征及材料的组成特征，并利用关于沥青混合料集料组成设计的Weymouth理论对SMA沥青混合料的级配组成，从理论及计算方法上进行了探讨；依据对SMA-16型级配组成的试算结果，提出变κ法的折断级配计算方法能较好反映SMA沥青混合料级配组成特征，并得出计算参数κ值的范围及变化趋势。     

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。     

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   

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。     

橡胶沥青砂浆对混合料的动态模量影响

为研究橡胶沥青砂浆对混合料的动态模量影响,采用旋转剪切压实试验,通过逐级填充粗集料测定骨架间隙率,分别取最小骨架间隙体积的0. 85、1. 00和1. 10倍,添加质量分数为30%的胶粉改性沥青砂浆,组成沥青混合料,通过旋转剪切压实试验制备动态模量试件,通过沥青混合料性能试验测定动态模量.研究表明,橡胶沥青砂浆对混合料的动态模量影响显著,在相同的试验温度和加载频率下,随着沥青砂浆的增加,动态模量呈增大趋势.西格摩德(Sigmoidal)数学模型能较好地拟合混合料的动态模量主曲线,粗集料、沥青砂浆和空隙的填充率拟合相关性分别为0. 998、0. 989和0. 985.     

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.     

沥青稠度对SMA路用性能影响研究

通过采用不同标号的沥青对ＳＭＡ混合料进行了较为系统的路用性能试验研究,分析了沥青稠度对沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性能的影响。研究结果表明,采用低标号沥青的ＳＭＡ混合料比高标号沥青具有更为优越的路用性能。     

波形钢腹板PC组合箱梁桥面铺装防水黏结层性能试验

依托郑州市陇海路快速通道波形钢腹板PC组合箱梁工程,比较不同温度条件下采用聚氨酯材料和乳化沥青材料的铺装与桥面板的层间黏结性能。试验结果表明:AC型、SMA型桥面铺装与桥面板层间抗剪和拉拔性能均随温度升高而降低;防水黏结层采用聚氨酯材料时,在低温、常温及高温条件下,AC型、SMA型沥青混凝土桥面铺装与桥面板层间剪切强度、层间拉拔强度均要高于采用乳化沥青材料;桥面铺装采用AC型沥青混凝土时,铺装与桥面板层间黏结性能要优于SMA型沥青混凝土。     

温拌沥青混合料施工中温度场的时空特性

以天(水)至定(西)高速公路沥青路面表面层摊铺施工为背景,实测了热拌和温拌沥青路面摊铺过程中路面周围不同空间、不同时间的温度情况,对比了热拌与温拌沥青混合料施工时沥青路面周围温度场的时空分布特性。结果表明:在初压温度相同时,温拌沥青混合料和热拌沥青混合料表面温度场的分布特征非常相似;碾压过程中,沥青混合料内部及表面温度随时间的变化呈较为明显的二次型分布;温拌沥青混合料内部降温速率明显小于热拌沥青混合料内部降温速率。     

沥青路面摊铺时温度场时空分布特性

沥青路面摊铺过程中由于受各种环境因素的影响,沥青混合料温度以及周围温度的变化是复杂多变的.以侯运高速公路沥青路面表面层摊铺施工为背景,实测了沥青路面摊铺过程中路面周围不同空间、不同时间的温度情况,揭示了沥青路面摊铺时路面周围温度场的时空分布特性,对于沥青路面摊铺施工质量控制有着重要的借鉴意义.     

改性沥青SMA的应用及质量控制

沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是近年来广泛使用的一种新型热拌沥青混合料.SMA具有良好的高温抗车辙,低温抗裂、抗滑和水稳定性.SMA结构设计及施工工艺,与普通沥青混合料有较大的差异.结合改性沥青SMA应用实例,介绍这一产品的设计原理,配合比设计过程和施工工艺,并就如何加强改性沥清SMA的质量控制进行了探讨.     

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.     

NS-湖沥青复合改性沥青混合料性能

针对重庆高温、多雨、重载地区,为提高沥青路面抗车辙、抗水损坏等性能,对湖沥青改性沥青混合料路用性能以及NS(我国南北方适用的添加剂)与湖沥青复合改性技术进行了试验研究.结果表明:添加湖沥青可提高混合料路用性能,其中高温稳定性得到显著改善,但效果均不如SBS改性沥青混合料;NS-湖沥青复合改性可以显著提高沥青混合料各项路用性能,效果优于单一湖沥青改性和SBS改性.     

沥青玛蹄脂碎石混合料强度机理

论文在分析和总结国内沥青玛蹄脂碎石混合料研究现状的基础之上,重点研究了玛蹄脂的高温性能以及对沥青玛蹄脂碎石混合料路用性能的影响,特别是对路面破坏的主要形式——车辙进行分析,并根据现有研究成果提出提高路面抗车辙性能的相关方案,此研究成果对SMA混合料的设计有借鉴意义。     

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。     

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。