排水沥青混合料的矿料组成设计方法研究

通过引入VMA*,借鉴贝雷法的骨架思想,结合体积法的填充原则,提出基于VMA*的排水路面沥青混合料矿料组成设计方法。针对基于VMA*设计的排水沥青混合料矿料组成特点,提出贝雷法三参数级配评价中CA值的修正公式及其参数FAc和FAf范围。计算及验证结果表明,基于VMA*的矿料组成设计方法适合排水路面沥青混合料矿料组成设计,修正后的贝雷法三参数级配评价法适用于评价排水沥青混合料,其参数FAc和FAf范围应为0.5～0.8。     

Superpave沥青混合料路用性能研究

采用Superpave方法成型旋转压实试件,进行混合料设计,确定混合料级配和沥青用量,针对同种材料采用马歇尔设计方法进行设计,系统的比较了马歇尔设计方法及Superpave设计方法的内在差异,并对Superpave级配与AC级配沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳定性、抗滑性能进行对比研究,研究结果表明Superpave设计方法能够有效的改善沥青混合料的路用性能.     

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.     

集料级配对Superpave混合料性能的影响

不同级配对Superpave沥青混合料性能有着重要的影响.文章以4种不同的SP-19.0mm典型级配类型为例,在室内试验的基础上,分析了不同级配对沥青混合料性能的影响.试验结果表明:当级配通过禁区或从禁区上方通过时,沥青混合料的抗疲劳开裂特性、耐久性要优于从禁区下方通过的级配,但抗车辙性能较差;集料级配对沥青混合料低温性能影响相对较小;调整2.36mm筛孔的通过量,对沥青混合料的VMA值影响较明显.建议取消禁区的设置,对于中、轻交通荷载设计时,级配中应适当提高细集料含量,级配曲线从禁区上方通过;对于重交通荷载地区则从禁区下方通过,选择整体偏粗的级配.     

级配对Superpave沥青混合料性能的影响

为了研究级配对沥青混合料路用性能的影响,根据Superpave法选取粗细程度不同的两种沥青混合料,用贝雷法分析级配,并进行旋转压实、浸水马歇尔、车辙、低温劈裂室内试验,结果表明：贝雷参数满足要求的级配对沥青混合料的高温性能影响显著,对体积指标、低温抗裂性以及水稳定性有一定影响,尤其是粒径0．3～2．36mm的颗粒含量对沥青混合料性能影响较大;粗级配沥青混合料的路用性能较优。     

基于离散元理论的OGFC矿料级配设计

提出开级配沥青磨耗层(open graded friction courses,OGFC)混合料矿料级配设计应针对粗细集料在混合料中所起的作用不同进行分别设计的理念.提出基于离散元理论和试验相结合的OGFC混合料粗集料级配设计的新方法:以4.75 mm筛孔通过率作为粗集料级配控制点,根据离散元理论计算粗集料中各粒径最优体积分数,通过粗集料的干捣试验进行VCAmin的验证,根据粗集料空隙率和设计空隙率的要求,确定粗集料的级配.采用N法进行OGFC混合料的细集料级配设计,为了满足设计空隙率的要求,在细集料设计中要求2.36～4.75 mm的质量分数不超过5%.在研究粗集料和细集料级配设计的基础之上给出了OGFC矿料新的级配范围.     

沥青混合料Superpave与马歇尔设计方法的比较

以通鲁一级公路沥青混合料设计为依托,对沥青混合料Superpave与马歇尔设计方法进行比较和分析。采用Superpave方法成型旋转压实试件,进行混合料设计,确定混合料级配和沥青用量,再按照确定的级配制作马歇尔试件,获取2种方法的体积指标以进行对比。结果表明,旋转压实得到的试件毛体积密度较大,空隙率和矿料间隙率较小,同样的沥青用量下其沥青饱和度较大。旋转压实较接近实际的现场压实功,能反映公路交通荷载的实际情况,因此应该进一步推广应用。     

高性能沥青混合料设计方法研究

高性能沥青混合料Superpave级配设计时,在控制点之间实际上存在许多的级配.为了减少设计过程的盲目性,结合“I法”,利用已知公称最大粒径的通过率,计算确定合理的目标级配,对照Superpave控制点和限制区,以及“贝雷法”约束参数的要求,对目标级配进行符合性检验和合理性评价,对混合料体积参数指标进行计算,得到理论配合比;按理论配合比成型试件,进行试配试验验证和沥青混合料各项性能检验,完成目标配合比设计.     

AC-20I型级配沥青混合料的集料级配

沥青混合料的高温稳定性是重要的研究课题，结合几种AC-201型级配沥青混合料的高温稳定性实测数据，讨论了Superpave级配图中混合料级配曲线与高温稳定性的关系．结合Superpave的限制区和控制点理论提出AC-20改进型级配．并给出其合理的马歇尔试验技术指标的推荐值．     

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。     

高粘性沥青应力吸收层防治反射裂缝研究

为提高半刚性基层沥青路面的防反射裂缝能力,采用高粘性沥青、改进的Superpave方法设计了富沥青、砂粒式的应力吸收层沥青混合料.试验研究表明,高粘性沥青应力吸收层混合料具有极好的低温变形、抗疲劳及弹性恢复能力,并具有较高的抗拉伸能力,能有效延缓沥青路面反射裂缝的发生,采用此材料铺筑的试验路和观测结果验证了室内试验的结论.     

高速公路沥青面层设计、施工工艺与质量控制

通过马歇尔设计方法和Superpave设计方法进行沥青混合料设计，应用3种不同的级配合成曲线对配合比进行优选，分剐是级配偏上限、级配中值、级配偏下限，同时吸收Superpave级配设计的优点，对级配禁区进行分析。沥青用量采用马歇尔击实或旋转压实进行优选，同时亦采用二者进行双控，确保沥青路面在高温季节行车荷载的作用下不产生车辙，泛油等病害。通过路面试验段现场研究，提出了沥青面层实际施工的摊铺和碾压施工工艺，建立和完善了路面施工质量控制以及质量保证措施和手段。     

掺加颗粒状抗车辙剂改性沥青混合料配合比设计方法

鉴于掺加颗粒状抗车辙剂沥青混合料配合比设计过程中存在的种种问题,结合其自身特点,对现行的普通沥青混合料配合比设计方法进行了适当改进:①采用矿质混合料合成平均密度作为矿质混合料的有效相对密度以反算混合料的最大理论密度;②直接以目标空隙率所对应的沥青用量作为OAC1.在上述改进的基础上,系统研究并详尽阐述了如何利用马歇尔试验进行掺加颗粒状抗车辙剂改性沥青混合料配合比设计的成套方法.     

骨架密实型沥青混合料配合比设计

根据集料嵌锁理论，借鉴Superpave限制区和控制点的优点以及马歇尔方法在我国丰富的实践运用经验，并利用集料的表面构造以及堆积特性，提出了合架密实型沥青混合料配合比设计方法。根据室内性能到试试验，采用该方法设计的沥青混合料具有良好的抗高温车辙、抗水损坏以及抗滑耐磨的路用性能。     

沥青混合料热再生配合比设计

热再生沥青混合料的成分多且相互制约,故配合比设计比较复杂.结合吉林省路面老化的实际情况,通过试验分析了沥青路面材料的性状,提出了热再生沥青混合料配合比设计方法与过程.根据马歇尔实验法测得的数据,对热再生混合料的稳定度、流值、空隙率（VA）、密度、沥青饱和度（VFA）与沥青含量之间的关系进行分析,并最终确定最佳沥青用量.     

AC-13改性沥青混合料劈裂强度的影响因素及其与马歇尔性能指标的相关性

应用正交试验设计和统计分析方法研究了AC-13改性沥青混合料在15℃时的劈裂强度的影响因素和排序,以及与马歇尔性能指标的相关性。结果表明,细集料级配对劈裂强度影响显著,其筛孔通过率的排序为2.36mm筛孔4.75mm筛孔0.075mm筛孔油石比9.5mm筛孔。其中,2.36mm筛孔通过率对劈裂强度影响接近高度显著,而油石比和9.5mm筛孔通过率对劈裂强度影响不显著;劈裂强度与马歇尔性能指标之间存在较为明显的线性相关性,绝对相关系数均大于68%,随空隙率的逐渐增大,劈裂强度衰减近30%。     

热拌沥青混合料筛分

用由马歇尔设计法得到AC 13与AC 20的沥青混合料,搅拌后将混合料依次通过孔径为16 mm、13.2 mm、4.75 mm的方孔筛进行筛分;对筛分得到的四档沥青混合料按照一定比例进行重新分配得到新的AC 13（n）与AC 20（n）.通过燃烧法试验测定AC 13（n）与AC 20（n）的沥青含量及其矿料级配曲线.分别对比AC 13（n）、AC 20（n）与AC 13、AC 20的沥青含量和矿料级配曲线变化情况,结果表明:通过对热拌沥青混合料筛分得到的沥青混合料,在沥青含量和矿料级配曲线方面均符合规范规定的范围,且偏离最初的设计很小,因此,热拌沥青混合料的筛分是可行的.