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。     

设计沥青混合料

“设计沥青混合料”与路用沥青混合料组成设计具有本质的差别。尽管国内外在沥青混合料组成设计方面进行了广泛的研究，但距离“设计沥青混合料”仍存在较大差距。本文根据以往的研究成果和对于国内外研究趋势的分析明确提出了设计沥青混合料的概念，重点分析了按体积设计沥青混合料、材料组成与沥青混合料路用性能关系等问题，并根据目前科学技术发展水平预测了这一研究领域未来十年的技术进展。     

Degradation behavior of aggregate skeleton in stone matrix asphalt mixture

The degradation behavior of aggregate skeleton in stone matrix asphalt mixture was investigated based on theoretical analysis, laboratory test and field materials evaluation. A stress-transfer model was established to provide the fundamental understanding of the stress distribution and degradation mechanism of stone matrix asphalt (SMA) aggregate skeleton. Based on the theoretical analysis, crushing test and superpave gyratory compactor (SGC) test were used to evaluate the degradation behavior of aggregate skeleton of SMA. To verify the laboratory test results, gradation analysis was also conducted for the field materials extracted from SMA pavements after long-time service. The results indicate that the degradation of SMA aggregate skeleton is not random but has fixed internal trend and mechanism. Special rule is found for the graded fine aggregates generated from coarse aggregate breakdown and the variation of 4.75 mm aggregate is found to play a key role in the graded aggregates to form well-balanced skeleton to bear external loading. The variation of 4.75 mm aggregate together with the breakdown ratio of aggregate gradation can be used to characterize the degradation behavior of aggregate skeleton. The crushing test and SGC test are proved to be promising in estimating the degradation behavior of SMA skeleton.     

钢渣OGFC-13型排水沥青混合料的配合比设计及性能研究

以钢渣为粗集料、石灰岩为细集料、矿粉为填料、SBS改性沥青为结合料配制OGFC-13型开级配钢渣排水沥青混合料,其配合比为m（（13.2~19）mm钢渣）∶m（（9.5~13.2）mm钢渣）∶m（（4.75~9.5）mm钢渣）∶m（（0~4.75）mm石灰岩）∶m（矿粉）=13∶28∶45∶13∶1,最佳油石比为4.5%,聚脂纤维用量为0.3%。该沥青混合料的钢渣用量高达86%,且不用提高改性沥青和纤维用量,有利于钢渣的综合利用,节约道路建设成本。通过马歇尔稳定度、冻融劈裂强度和车辙试验得出,该沥青混合料的马歇尔稳定度为9.8kN,劈裂强度比为89.8%,动稳定度为5753次/mm,均优于技术规范要求。该沥青混合料的渗水系数为37.0mL/s,摩擦系数（BPN值）为70.7,表明其渗水能力很强,抗滑性能优良。     

动水作用对沥青混合料低温抗裂性的影响

摘 要: 为了研究动水作用对沥青混合料低温抗裂性能的影响,本文将动水作用引入试验,利用自行开发的模拟实际沥青路面受动水作用的室内实验装置,提出了荷载、水、温度三者共同参与的动水作用试验方法。基于此方法,从沥青标号、级配类型、空隙率三种因素出发,对7种沥青混合料动水作用前后的低温抗裂性能进行研究。研究表明动水作用对沥青混合料的低温抗裂性存在不利影响。不同因素下,其影响的程度是有差异的。对于空隙率为10%的混合料,其低温抗裂性能受动水作用的影响程度最高;在最不利的空隙率10%下,骨架结构的沥青混合料低温性能受动水影响比悬浮结构的要小;粘度大的沥青制成的混合料其低温抗裂性能受动水作用的影响较大。     

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.     

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。     

沥青混合料GTM设计方法及工程质量研究

在详细分析现行沥青混合料配合比设计方法不足的基础上,提出采用能够模拟现场碾压工况并以力学参数为设计指标的GTM设计方法进行沥青混合料配合比设计,分析对比GTM与马歇尔方法设计结果,提出与GTM方法相匹配的施工工艺。研究结果表明,与马歇尔设计结果相比,GTM方法设计的沥青混合料路用性能大幅度提高。实体工程表明,尽管GTM设计的混合料油石比较低、压实度标准较高,但使用现有的施工设备,施做的路面压实度完伞可以汰到较高标准,现场率隙率可控制在6％以下．     

再生沥青混合料试验研究

选取公路路面改造的废旧沥青混合料,通过破碎、筛分旧路材料,掺加到新沥青混合料中去。对再生沥青混合料进行配合比设计和再生试验,确定合适的再生剂含量和最佳油石比,最后对配合比进行检验,证实再生沥青混合料性能指标满足规范要求,具备路用性能。     

聚丙烯腈纤维沥青混合料抗车辙性能研究

本文通过TRLL、AAPA、CPN车辙试验和三轴剪切试验综合评价了聚丙烯腈纤维沥青混合料的高温抗车辙性能,结果表明无论采用何种方法,添加纤维对混合料抗车辙能力的提高要明显优于普通沥青混合料,且这些试验方法在评价抗车辙性能方面具有一定相关性。     

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。     

基于离散元法的沥青混合料虚拟疲劳试验方法

为了从细观角度深入分析沥青混合料疲劳机理,运用离散元方法实现了沥青混合料小梁试件的虚拟疲劳试验。首先,根据概率理论,建立了由混合料三维体积级配至沥青混合料二维数字试件数量级配推导公式;接着,根据蒙特卡洛方法,编制了考虑集料不规则形状的沥青混合料二维数字试件生成程序,以此生成了沥青混合料二维数字试件;然后,结合离散元基本原理,提出了包括沥青混合料离散元模型的建立、离散单元的接触模式选择和疲劳失效判断标准在内的一整套沥青混合料虚拟疲劳试验方法;最后,进行了沥青混合料小梁疲劳试验,并与基于离散元方法的虚拟试验结果进行了比较分析。研究结果表明,虚拟试验结果与真实试验结果相差无几,所建立的虚拟疲劳试验方法可以作为沥青混合料疲劳性能分析的辅助手段。     

Experimental study on fatigue performance of Gussasphalt mixture

Four-point flexural fatigue test for Gussasphalt mixture specimen was carried out at a straincontrolled mode system. The results showed that the development of the tested stiffness modulus and phase angle of the mixtures with increasing load cycles exhibited three periods, initial generation, slow development and failure period. The fatigue crack generation zone formed in the third period, in which the macro mechanical properties were signifi cantly decreased. Moreover, we also analyzed the effects of asphalt content and mixing temperature on the fatigue life of the mixture. The results showed that the fi rst period when the specimen＇s initial stiffness modulus was reduced to 80% accounted for 5%-10% of the total fatigue life; the second period in which the reduction became slow and demonstrated a liner relationship with load cycles occupied 70%-85% of the fatigue life; and the third period was about 5%-10%. The results indicated that the lower the mixing temperature, the longer the fatigue life of Gussasphalt mixture. Besides, the increasing of asphalt content has a minor effect on the fatigue life of Gussasphalt mixture     

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。     

基于弯曲试验的沥青混合料低温抗裂性研究

采用低温弯曲试验来评价沥青混合料的低温抗裂性,评价指标为破坏应变、弯拉强度、弯拉模量和应变能密度临界值,分别研究了老化、掺加粒化聚合物及不同油石比对弯曲实验结果的影响。结果表明:SBS改性沥青和软沥青抗裂性能优于其他沥青;采用应变能密度临界值评价低温抗裂性能所得出的结论与实际相符;在利用软沥青很好的低温抗裂性优势时,其高温稳定性差的缺陷可以通过掺加粒化聚合物的方式加以克服。     

基于微观力学的沥青混合料黏弹性预测

利用微观力学和逾渗理论预测了沥青混合料的黏弹性能。将沥青混合料看作刚性粗集料颗粒夹杂于黏弹性沥青砂浆基体内的复合材料,在Laplace空间域内利用Mori-Tanaka等效夹杂理论和宏观平均理论,建立了从沥青砂浆黏弹性预报沥青混合料黏弹性的模型。基于逾渗理论修正了模型中的参数,并与静态蠕变试验结果进行了对比。结果发现:粗集料对黏弹性沥青基体性能具有增强作用,沥青混合料黏弹本构方程可以表示为粗集料增强系数与沥青基体黏弹本构方程的乘积形式。微观力学预测的增强系数较试验值偏小,误差分析发现,产生偏差的主要原因是Mori-Tanaka方法考虑集料间相互作用较弱,当粗集料体积分数较大时,预测模型精度下降。通过逾渗理论对粗集料体积分数修正后的结果与试验值较吻合。     

Ability of rotary compactor in compacting consistent slabs and effect of rotary compaction on engineering properties of stone mastic asphalt mixtures

A new automatic rotary compactor and its abilities in compacting stone mastic asphalt （SMA） are presented. Following an overview of the rotary compactor and the compaction procedure, it is demonstrated that the rotary compactor is able to produce uniform slabs with the desired thickness of 65 mm all over around. Furthermore, 132 cored samples from the rotary compactor had been compacted uniformly with approximately 4% optimum air void content. In addition, performance tests results indicate that the rotary compactor produces asphalt mixturures with the requirements of resilient modulus, Marshall stability and flow. A weight factor was introduced for each fraction of aggregates in the degradation analysis to compensate the crushing effect of aggregates during mixing and compacting.     

沥青混合料沥青膜厚度的确定

通过对传统方法进行分析,并结合沥青混合料的集料比表面积的实测结果,提出了不同于常用方法的沥青混合料的集料比表面积的确定方法,并确定了集料比表面积的计算公式。在此基础上,通过研究现有的沥青混合料沥青膜厚度计算方法,提出了修正后的沥青混合料沥青膜厚度计算公式。实践证明,这一方法更能反映沥青混合料中集料比表面积的真实情况,确保沥青混合料沥青膜厚度计算的准确性,对沥青混合料配合比设计具有指导意义。     

道路废旧沥青混合料老化与再生试验研究

选取公路路面改造的废旧沥青混合料,通过破碎、筛分旧路材料,对旧沥青进行老化试验,并通过添加不同种类和不同含量的再生剂,研究老化沥青再生。使旧路面沥青性能改善到能回收再利用。