沥青混合料离析与空隙率的相关性分析

以SUP16型沥青混合料为例,对现场施工中不同离析状况的沥青混合料进行了性能分析和试验研究,分析了沥青混合料集料离析和温度离析与空隙率的变化关系,以及空隙率对沥青路面压实度和平整度的影响.结果表明:粗集料集中混合料的空隙率平均值为9.5,吸水率高达2.0,粗集料离析对沥青混合料性能的影响更严重;空隙率的变化受沥青混合料温度的影响很明显.随着温度降低幅度增加.空隙率与设计值的偏离增大.路面的压实质量和平整度变差.     

沥青混合料离析分析与模拟

由于级配、温度和施工等因素的影响,沥青混合料在施工过程会产生离析,碾压后形成的路面离析,从而导致各种路面早期病害现象发生.采用颗粒力学的软球模型理论分析颗粒在自重条件下的相互作用的运动规律,应用颗粒流程序模拟了沥青混合料在CA0.2,CA0.4,CA0.6和CA0.8的颗粒运动情况,在最佳沥青含量下拌和进行性能试验,试验结果表明,沥青混合料在CA0.4～CA0.6之间,压实比和离析势能指数分别存在一个最小值,与模拟结果一致.     

沥青混合料级配离析定量评价与相关性研究

根据21种常规级配,制备Superpave旋转压实试件用以评价沥青混合料的级配离析.利用数字图像处理技术,获得试件截面图像,并根据FeretDiameter提取图像中各档粗集料的颗粒信息.改进了结构各向异性的体视学评价方法,提出使用粗集料结构系数Jf作为评价沥青混合料试件级配离析的指标参数.对各级配的Jf值和各档粗集料分计筛余百分率关系进行了线性回归,其复相关系数R达到0.962 1.对于颗粒最大标称粒径相同的级配,使用灰色关联分析,得出结论：除颗粒最大标称粒径为9.5 mm级配外,Jf受级配中第3大筛孔分计筛余百分率影响最大.     

基于数字图像处理技术的沥青混合料微观结构有限元分析

论述一种将沥青混合料微结构和其力学行为仿真联系在一起的方法.该方法利用数字图像处理技术将计算机断层扫描(CT)图像转换为数字格式,并与有限元建模结合,使得根据CT图像建立的有限元模型可以较真实地再现沥青混合料的微结构,进行有限元分析时可以充分考虑沥青混合料颗粒和微空隙分布非均匀特性.计算分析了各向异性和空隙分布对沥青混合料劈裂试验的影响,数值计算结果发现沥青混合料颗粒和空隙分布的非均匀性对拉应力分布影响极大.研究结果表明:采用基于CT图像处理技术的有限元模型进行沥青混合料粘弹特性的研究是可行的.     

橡胶颗粒沥青混合料路用性能室内试验研究

为评价橡胶颗粒沥青混合料路用性能,采用室内试验的方法对橡胶颗粒掺量3%、采用不同活化及改性方式的橡胶颗粒沥青混合料进行路用性能分析.得到如下主要结论:TPS改性沥青加入后,混合料浸水残留稳定度及冻融劈裂强度比分别达到94%和90%,TPS可显著提高混合料的水稳定性,采用环烷油浸泡及TOR改性的方式可更大程度地提高混合料水稳定性;TPS可显著提高混合料的高温稳定性,随TPS掺量增加,混合料动稳定度逐渐提高,采用TOR复合改性和环烷油浸泡活化方式对混合料高温稳定性提高较小;不同的沥青改性方式和橡胶颗粒活化方式对其低温抗开裂性能影响甚微.     

高弹性沥青及其混合料性能的试验研究

对高弹性沥青与SBS改性沥青、70#沥青的性能进行对比检测,着重进行60℃动力粘度和动态剪切试验以评价沥青胶结料的高温性能,并以车辙因子G＊/sinδ评价三种沥青的抗永久变形能力。对采用这三种沥青的AC-20型混合科的高温稳定性、水稳性、低温抗裂性能进行对比试验研究。结果表明,高弹性沥青的动力粘度、车辙因子远高于其他沥青胶结料,能够大幅提高混合料的高温性能,而且对抗水损坏、抗开裂等其他路用性能也有一定改善。     

高模量沥青混合料路用性能试验研究

对硬沥青混合料、70#沥青混合料、SBS改性沥青混合料分别进行高温稳定性(为0.7 MPa下50 ℃、60 ℃、70℃3个温度状况下的车辙试验)、低温抗裂性(小梁低温弯曲试验)、水稳性(冻融劈裂试验、残留稳定度试验)、疲劳性能(APA疲劳试验)的全面对比试验.试验结果表明,高模量沥青混合料具有较好的抗车辙性能;在-5℃时极限荷载约14 000 N,表明了其仍然具有良好的低温抗裂性能;冻融劈裂试验表明,AC-20C(30#)沥青混合料具有高的冻融劈裂强度比,具有较好的水稳定性.     

混杂纤维沥青混合料路用性能试验研究

将水镁石纤维和海泡石纤维单独及混合掺入AC-13沥青混合料中,通过车辙试验、小梁弯曲试验和浸水马歇尔试验研究了0.3%纤维总掺量下沥青混合料的路用性能。结果表明,纤维的加入可以提高沥青混合料的高温、低温和水稳定性能;并且混掺纤维沥青混合料的性能优于单掺的。水镁石和海泡石纤维以质量比2∶3的比例混合掺入时,高温和低温性能最好;当纤维以3∶2的比例混合掺入时,水稳定性能最好。引入功效系数法确定了最佳性价比的纤维掺入方案。水镁石与海泡石纤维以1∶4的比例加入到混合料时性价比最高。     

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.     

基于溶剂沥青的冷再生沥青混合料性能评价

传统的沥青混合料冷再生技术有乳化沥青和泡沫沥青冷再生,本研究尝试采用所开发的溶剂沥青作为结合料对废旧沥青混合料进行冷再生,提出了试件的成型和养生方法,进行了配合比组成设计并采用热拌沥青混合料的标准对溶剂沥青冷再生混合料的性能进行评价.试验结果表明,溶剂沥青冷再生混合料的水稳定性能、高温稳定性能均满足我国热拌改性沥青混合料规范的性能要求,低温性能虽然不满足改性沥青混合料的要求,但能满足普通沥青混合料规范的性能要求.     

基于外加剂技术的沥青混合料路用性能研究

利用外加剂改善沥青混合料路用性能是一项新的技术手段.通过掺加沥青路面增强剂混合料与基质沥青混合料以及SBS改性沥青沥青混合料的多项路用性能试验比较,认为这种增强剂应用效果明显优于SBS改性沥青混合料.试验结果显示,增强剂不仅能够成倍提高沥青混合料的高温稳定性,同时能够较好地改善沥青混合料其它路用性能,如低温稳定性和水稳性等,同时经济性也优于SBS改性沥青混合料。研究表明,增强剂技术是一种全面提高沥青路面路用性能的有效方法.     

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.     

纤维沥青混合料性能研究

通过对纤维沥青混合料的一系列性能试验,研究了纤维沥青混合料的高、低温性能和水稳定性.试验证明,掺纤维后沥青混合料高温稳定性增强,既吸附沥青又具有明显加筋作用的聚合物纤维效果较显著;纤维沥青混合料低温抗裂性提高,水稳定性改善,其中木质素纤维掺量合适的沥青混合料低温和水稳性效果明显.通过对混合料高温车辙试验结果的分析表明,采用“车辙变形的时间累积”指标和动稳定度指标综合使用可以更有效地评价混合料的车辙试验.     

基于抗车辙能力分析的沥青混合料路用性能研究

车辙是南方沥青路面比较普遍的一种破坏方式,本文通过一系列试验和数据表明了如何增强沥青混合料的高温稳定性,结果表明：影响沥青混合料高温稳定性的因素有很多,沥青路面车辙量的大小主要与沥青和集料的性质、集料的级配、沥青混合料配比、施工条件、以及抗车辙剂及纤维等的掺量有关。     

纤维沥青混合料马歇尔试验研究与分析

通过对不同纤维类型,纤维长度、细度及纤维用量的沥青混合料马歇尔试验研究,分析了纤维对沥青混合料马歇尔试验结果影响的原因,从而得到了纤维沥青混合料马歇尔指标的变化规律,为纤维沥青混合料设计与施工提供了依据.     

改性沥青再生特性的试验研究

通过对改性沥青的模拟再生试验,结合改性沥青的再生机理分析了再生后的改性沥青宏观指标以及微观指标,并通过再生后改性沥青的针入度、软化点、延度和粘度的变化规律判定了合理的再生剂用量,说明再生后改性沥青微观指标和老化指标的关系,得出改性沥青再生具有充分可行性的结论.     

改性沥青混合料中改性沥青膜厚与性能的研究

介绍了改性沥青混合料中沥青膜厚的计算方法，分析了沥青膜厚的影响因素，着重研究了沥青膜厚与沥青混合料性能的关系，通过对稳定度，动稳定度分析表明，稳定度与沥青膜厚曲线均呈驼峰形状，具有明显的峰值，沥青膜厚与动稳定度也呈驼峰关系，并与稳定度峰值存在对应关系，两者在同一膜厚达到最大值。     

基于高温性能的沥青混合料组成结构优化

分析了沥青混合料组成结构对其高温性能的影响,采用BP神经网络和遗传算法相结合的方法,以高温性能为目标进行了沥青混合料性能优化设计,获得了不同筛孔通过率、粉胶比及空隙率与高温性能之间的关系,为更好地以性能为中心进行沥青混合料设计提供了参考.     

基于重复加载蠕变试验的沥青混合料高温性能研究

为了研究沥青混合料的高温蠕变特性,选取AC-13、AC-16和AC-20 3种不同类型的沥青混合料,在室内进行重复加载蠕变试验,并从蠕变曲线中提取相关的力学参数分析其变化规律,结合车辙试验结果,论证评价指标的可行性。结果表明,斜率b、组合参数εp/Fn与车辙试验指标的相关性较好,而永久应变εp和截距a与车辙试验结果的相关性较差,流动次数Fn存在局限性;对于组合试件,εp/Fn与车辙深度值的相关性最好。因此建议采用εp/Fn作为沥青混合料的高温性能评价指标,从而为沥青路面车辙预估模型的研究及混合料设计提供参考价值。