沥青混合料吸声性能

采用双传声器传递函数法测试骨架密实型橡胶沥青混合料(SDARC-13)、沥青混凝土混合料(AC-13)、玛蹄脂碎石沥青混合料(SMA-13)与开级配抗滑磨耗沥青混合料(OGFC-13)的吸声系数,研究了各沥青混合料级配类型、空隙率、厚度和噪声频率对其吸声性能的影响.结果表明:OGFC-13沥青混合料空隙率大,吸声系数的峰值最大,厚度为6cm的OGFC-13沥青混合料的吸声系数峰值可达0.83,表现出良好的吸声性能;掺入橡胶粉能够提高沥青混合料的吸声性能,SDARC-13沥青混合料的吸声系数峰值高于AC-13和SMA-13沥青混合料;增加沥青混合料厚度会使其吸声系数峰值对应的频率向低频方向移动,说明沥青混合料厚度的增加有利于沥青混合料对低频率噪声的吸收.     

多孔沥青混合料的疲劳特性试验研究

采用应力控制模式对不同材料组成的多孔沥青混合料进行疲劳试验,分析了空隙率、油石比和浸水状态对混合料疲劳特性的影响,并比较了不同油石比的沥青混合料在不同浸水时间下的疲劳特性差异.结果表明:多孔沥青混合料的抗疲劳性能随空隙率的增大而减小;随着油石比的增大,多孔沥青混合料疲劳寿命的应力敏感性降低,存在着最佳油石比,在最佳油石比下混合料的抗疲劳性能最好;浸水状态对多孔沥青混合料的疲劳特性影响与油石比大小密切相关,当油石比适中或偏大时,浸水3～10 d对其疲劳特性影响较小.     

多孔沥青混合料的空隙堵塞试验研究

通过设计堵塞试验和渗水试验研究了多孔沥青混合料的抗堵塞性能,分析了空隙率、公称最大粒径、级配变化以及堵塞物的粒径大小对混合料空隙堵塞的影响规律,研究了发生堵塞后混合料渗水能力的变化趋势.结果表明：材料组成的不同导致多孔沥青混合料抗堵塞性能的差异,通过增大混合料的空隙率、公称最大粒径以及空隙率相近时采用粗型级配均能不同程度地改善混合料的抗堵塞性能.多孔沥青混合料PAC 13发生堵塞的位置集中在试件最上部的30mm内,粒径118~2.36mm的颗粒是造成混合料表面空隙堵塞的关键粒径,粒径0.15~0.30mm的颗粒则是造成混合料中上部空隙堵塞的关键粒径.     

水泥乳化沥青混合料动态模量特性

采用简单性能测试系统(SPT系统)对水泥乳化沥青混合料的动态模量和相位角进行测试,基于Sigmoidal数学模型回归得到了水泥乳化沥青混合料的动态模量主曲线方程.对比了水泥乳化沥青混合料和普通的热拌沥青混合料的动态模量特性,通过微观形貌观察对水泥乳化沥青混合料的动态模量特性进行了解析.结果表明:在温度为15~25℃、加载频率为0.1~25.0Hz时,水泥乳化沥青混合料动态模量在1 541~5 921MPa变化;水泥乳化沥青混合料动态模量曲线移位因子小于热拌沥青混合料,即水泥乳化沥青混合料温度敏感性较热拌沥青混合料低.水泥与乳化沥青中水生成的水化产物不仅降低了水泥乳化沥青混合料的黏性,使之更具有弹性性质,同时也改善了水泥乳化沥青混合料的温度敏感性.     

基于图像技术的沥青混合料细观结构研究进展

设计沥青混合料多依据沥青混合料的宏观品质,而沥青混合料的细观结构对宏观性能有着重要影响,基于图像技术的细观研究可深入地解释沥青混合料的路用表现。介绍了数字图像处理技术的定义及利用X-ray CT无损技术获取沥青混合料内部结构的方法,并综述了利用数字图像技术分析沥青混合料内部结构特性,包括集料形状、分布、接触性能及空隙等方面的研究,表明了图像技术研究沥青混合料的可行性。同时,还简要介绍了基于图像处理的沥青混合料细观结构的数值模拟方法,主要讨论了离散元方法和有限元方法的特点。最后提出了目前研究中的几点不足,并展望了沥青混合料细观结构未来的研究方向,为今后沥青混合料的研究提供参考。     

多孔沥青混合料路用性能分析

多孔沥青混合料在水稳定性以及抗冻性和疲劳特性等性能方面和传统的密级沥青混合料存在着明显的区别。本文通过对多孔沥青混合料PAC-13的路用性能进行实验研究得出了,采用多孔沥青混合料进行施工,在水和热以及荷载耦合等作用下,路用性能表现出色。但是多孔沥青混合料在低温性能上则相对于密级沥青混合料相对较差。但是抗冻性能良好,而多孔沥青混合料会随着空隙率的增大而降低。     

沥青混合料路面传统施工工艺的挑战设备--沥青混合料转运车

沥青混合料路面在传统施工工艺下摊铺作业时存在集料离析,温度离析等施工质量问题。在沥青混合料路面机械化施工中,配套使用沥青混合料转运车(又称转运机)来联合摊铺作业,则有效地解决了集料离析和温度离析等影响施工质量的难题。它的使用不仅变革了传统的沥青混合料路面施工工艺,而且在保证连续摊铺作业的情况下大大提高了沥青混合料路面的使用寿命。因此,它是修筑高质量高等级公路的重要设备之一。     

沥青混合料集料微观结构的三维重构与计算

基于Matlab(R)自编程序对沥青混合料CT图片进行集料微观结构的三维重构与分离,并对分离后的集料颗粒等效直径、表面积、体积等三维几何信息进行了计算与论证.结果表明:基于CT技术进行沥青混合料集料微观结构的三维重构与分离切实可行,并且集料的三维几何信息计算结果与实际数据非常吻合.     

多孔混凝土的吸声性能研究

对多孔混凝土的吸声性能进行了研究,研究结果表明,随着设计空隙率的增大,多孔混凝土试样的吸声系数峰值对应的共振频率向高频发展,综合平均吸声系数逐步增加;在空隙率相近的情况下,随骨料粒径的增加,其综合平均吸声系数有降低的趋势;在空隙率、粗骨料级配相同的条件下,试件厚度越小,其吸声系数峰值所对应的共振频率越高。     

排水性沥青混合料渗透性测试与分析

为了评价排水性沥青混合料的渗水能力,分析空隙率与渗透系数之间的关系,在前期研究成果的基础上,采用自行研制开发的横向渗透系数测试仪确定了排水性沥青混合料满足Darcy定律横向渗透的合理水力梯度,并建立了空隙率、有效空隙率、竖向渗透系数、横向渗透系数之间的关系.研究结果表明:常用排水性沥青混合料的合理水力梯度不大于0.03,随着空隙率的减小合理水力梯度增加;排水性沥青混合料空隙率与有效空隙率之间存在良好的线性相关性,而渗透系数与有效空隙率之间的相关性更好,竖向渗透系数与有效空隙率之间存在对数关系,横向渗透系数与有效空隙率之间存在线性关系,排水性沥青混合料横向渗透系数大于竖向渗透系数,两者之间存在良好的指数关系.     

排水性沥青混合料路用性能改善措施

为提高排水性沥青混合料的路用性能,从级配、胶结料类型和添加剂的角度分析排水性沥青混合料路用性能的影响因素,并推荐了改善其路用性能的相关措施.研究结果表明:随着空隙率的增加,排水性沥青混合料稳定性变差,表面功能特性增强;60℃动力黏度是排水性沥青混合料胶结料最关键的指标;纤维添加剂可以明显提高排水性沥青混合料的耐久性;消石灰可以改善排水性沥青混合料的水稳定性.排水性沥青混合料材料组成应该以高黏沥青为胶结料,掺加聚酯纤维;水稳定性要求高的地区可以采用消石灰同比例替代矿粉.     

排水沥青路面的材料组成及特性

结合排水性沥青路面的特点,分析了排水性沥青路面的各种组成材料在混合料中的作用,得出排水性沥青混合料的各种组成材料应有的品质。最后总结了良好的排水性沥青混合料的组成特性。     

基于离散元法的多孔沥青混合料空隙衰变研究

为了研究加载后多孔沥青混合料的空隙衰变规律,使用离散元软件PFC2D生成了多孔沥青混合料的二维车辙板虚拟试件并模拟了车辙试验.在虚拟试件生成过程中采用了新的空隙生成算法,即按照空隙级配来模拟不规则多边形,将其投放在沥青砂浆内并删除后形成空隙.通过室内静态蠕变试验获取多孔沥青混合料的微观参数值,以此来设计虚拟车辙试验的加载方式、空隙信息提取算法,并将虚拟车辙试验结果与室内车辙试验结果进行对比,验证了虚拟车辙试验的可行性.虚拟试验结果表明:荷载越大,试件空隙衰变越明显;随着荷载作用时间的增长,试件空隙率持续衰减,但速率变缓,在混合料结构破坏之前存在趋于稳定的状态;环境温度对试件空隙率影响明显,随环境温度升高,空隙率的衰减呈现3阶段变化;试件初始空隙率为20%(体积分数)时,加载后其空隙率衰变值最小.     

基于数字图像处理的沥青混合料骨架研究

为了给抗车辙骨架密实型沥青混合料级配设计提供参考,基于数字图像处理技术,提出了一种能反映沥青混合料骨架状态且较为精确的VCA_(mix)(压实沥青混合料的粗集料骨架间隙率)计算方法以及骨架密实型沥青混合料骨架性能的评价指标,并对粗集料接触细观特性进行了分析.结果表明:面空隙率和接触点数量沿旋转压实试件高度的分布都不均匀,试件两端的面空隙率较大,接触点数量少,中间面空隙率较小,接触点数量多;考虑粗集料接触特性的VCA_(mix)(IMAGE)计算方法克服了经验法的误差,更加严格、合理,能更好地保证粗集料形成骨架;VCA_(mix)(IMAGE)、粗集料平均配位数与车辙深度之间有较好的相关关系,以VCA_(mix)(IMAGE)≤VCADRC(捣实状态下的粗集料松装间隙率)和粗集料平均配位数作为沥青混合料骨架性能的评价指标具有可行性.     

基于等针入度的增塑沥青混合料路用性能对比研究

中国北方地区经常出现由于温度低而导致路面开裂的情况,为了解决这一问题,在SBS改性沥青中掺加邻苯二甲酸二辛酯(DOP)增塑剂,在等针入度条件下,确定了增塑剂的最佳用量,对比研究了不同沥青及沥青混合料的路用性能.结果表明:增塑剂使沥青延度得到大幅提升,针入度变大,软化点和黏度降低;增塑剂使沥青混合料高温稳定性下降,抗低温性能提高;增塑SBS改性90~#沥青混合料的抗冻融开裂性能最优.     

基于简单性能试验的环氧沥青混合料动态模量研究

为了探索钢桥面铺装用热固性环氧沥青混合料的动态模量规律,首先通过简单性能试验（SPT）分析了不同影响因素下环氧沥青混合料动态模量值的变化规律,并将其同其他常用沥青混合料的动态模量进行对比;进而根据时温等效原理,通过最小二乘拟合分析建立了环氧沥青混合料动态模量的预估模型.结果表明：环氧沥青混合料的动态模量值比相同试验条件下其他材料的动态模量值大,同时,环氧沥青混合料的动态模量值随温度的升高而减小,随加载频率的升高而增大.最后建立了参考温度为20℃时环氧沥青混合料的动态模量主曲线,为环氧沥青桥面铺装的设计与分析提供了材料动态参数.     

基于灰色模型的沥青混合料低温指标预测

为综合考虑沥青低温性能对沥青混合料低温性能的影响,并实现对混合料低温性能的预测,采用弯曲梁流变试验及常规低温试验测定了5种沥青及其混合料的低温评价指标,并与约束试件温度应力试验结果进行了灰色关联分析,建立了分数阶灰色预测模型.结果表明：沥青低温连续分级温度、玻璃态转变温度、脆点、不同温度下的蠕变速率和耗散能比对混合料低温性能影响较大;冻断温度和转折点温度FGM（1, 4）模型的误差分别为1.83%和3.71%,精度为优,预测结果合理.     

基于细观结构特征的沥青混合料断裂机理研究

为研究沥青混合料的断裂性能,对SBS沥青混合料和普通沥青混合料小梁进行三点弯曲试验,利用CCD摄像头跟踪拍摄了沥青混合料小梁变形破坏的全过程,并利用扫描电镜(SEM)观察了受力前以及断裂后沥青混合料的细观界面形貌,从细观结构角度揭示沥青混合料小梁变形断裂的机理.结果表明:SBS沥青混合料的抗弯断裂性能要优于普通沥青混合料,而沥青本身的性能、沥青与骨料间的界面性能及加载速率对混合料的特性影响至关重要.