多孔沥青混合料矿料间隙率物理模型的构建

为了解多孔沥青混合料(PAC)的主骨架结构和矿料间隙率,针对多孔沥青混合料的多空隙特点,将所有矿料划分为较大粒径集料(LSA)、主集料(DASR)、干涉集料(PDA)和间隙集料(ICA)四部分,分析主集料形成的主骨架空隙结构,确定各部分集料的粒径范围,并提出了主骨架空隙率的计算方法.基于体积法,考虑ICA的填充作用、P...     

新旧沥青界面融合实测与耗散粒子动力学模拟

为扩充新旧沥青界面再生融合特征的研究手段,多尺度量化剖析新旧沥青界面再生融合速率、融合程度等行为参数,通过动态剪切流变试验,基于细观尺度实测研究新旧沥青界面再生融合规律;通过耗散粒子动力学,基于介观尺度模拟研究新旧沥青界面再生融合机理行为并验证动态剪切流变试验实测结果。分析表明:加热温度、加热时间均与新旧沥青界面再生融合程度呈正相关关系,加热温度与新旧沥青界面再生融合速率呈线性正相关关系,加热时间与新旧沥青界面再生融合速率呈指数负相关关系;加热时间从10~120 min,沥青界面扩散激活能增长了3~5倍;采用新添沥青单一调和的方式再生效果不佳,各试验条件下沥青界面再生融合程度均不足50%,但采用新添沥青与再生剂复合的方式,新旧沥青界面再生融合程度提升2倍左右,并同比降低沥青界面扩散激活能10%~30%;剪切速率可较大幅度影响新旧沥青界面再生融合作用,并且相比于较高加热温度(358~418 K),在低温加热条件下(298~358 K)适当增加剪切速率对改善新旧沥青界面再生融合特征效果更明显;采用的沥青四组分分子结构模型、构建的耗散粒子动力学粗粒化结构模型和选取的模拟计算参数为跨尺度拓展量化表征新旧沥青界面再生融合行为特征与规律提供重要支撑。     

重载作用下大碎石柔性基层的抗车辙性能

基于重载,通过室内试验,采用考虑运动车辆与不平整路面相互耦合作用的更加符合实际的汽车动载模型而建立起来的具有较高精度的车辆动力作用下沥青路面车辙计算与预估的方法,对大碎石柔性基层的抗车辙性能进行研究;并通过试验路的跟踪观测对试验成果和三维动载数值计算结果进行了验证。结果表明,重载作用下车辙主要是由横向剪切引起的,采用低标号沥青、压碎值小的优质集料和合理级配的大碎石柔性基层路面的抗车辙能力并不比传统的半刚性基层沥青路面差。     

高温状态沥青烟释放室内测定与影响因素分析

基于质量法,提出了一个简单、实用的评价沥青烟释放量的方法.采用冻干技术消除水分对沥青烟测定准确性的干扰,并在5种吸附材料中优选出纯净聚丙烯纤维棉作为收集沥青烟的高性能吸附剂.根据物理吸附原理和沥青材料的特点,研发出一套集沥青烟产生、收集及排空装置于一体的沥青烟测定装置.在室内采用此装置深入研究了影响沥青烟释放量的关键因素.研究表明:沥青的搅拌速度、加热温度和加热持续时间是导致沥青烟释放量发生变化的主要因素;是否搅拌沥青、沥青油源和种类以及沥青的含水量也对沥青烟释放量产生影响.     

基于光谱分析的SBS改性沥青再生机理研究

在对比分析再生剂ZZ,RA-2,DN100,DN101红外光谱的基础上,将这4种再生剂按相同比例分别加入老化SBS改性沥青中,通过红外光谱分析、美国SHRP试验研究了再生SBS改性沥青性能及微观结构,并运用界面活性理论解释了SBS改性沥青再生机理.结果表明:再生剂加入后,在沥青质与软沥青之间形成一层界面膜,促进聚合物大分子间或链段间的运动,起到润滑和增溶作用,从而使老化沥青黏度减小,流变性能恢复,低温变形能力增强.     

用广义灰关联法分析级配对沥青砼孔隙率的影响

基于不同级配的沥青混合料车辙试件的孔隙率测定数据与芯样试件的马歇尔实验结果，利用广义灰关联分析方法，考察了各档筛孔间的集料含量和集料吸水率对孔隙率的影响以及孔隙率与稳定度、流值间的综合关联度。研究结果表明：0．075～0．15mm之间的细集料用量虽然在沥青混合料中所占比例并不高，但对沥青混合料孔隙率的影响程度最显著；其次是集料吸水率；接下来依次是13．2～16mm之间的粗集料用量和0．3～0．6mm之间的细集料用量；矿粉的影响也排在较前面；其余各档间的集料含量对孔隙率的影响差别不大；稳定度与孔隙率有很强的关联性，而流值与孔隙率的关联性较小。因此，进行沥青混合料配合比设计时，级配的选用不能仅仅注意各档筛孔的通过率，还要注重各档筛孔间集料的合理含量。     

基于抗车辙性能的AC-13沥青混合料级配范围研究

以2.36mm作为AC-13沥青混合料级配的粗细集料分界点;对2.36mm以上粗集料部分,采用各粒径不同比例的堆积密度试验进行研究,并以最小矿料间隙率作为判据确定粗集料的合理级配组成;选取不同细集料组成、不同粗细比例的9种级配的AC-13沥青混合料进行冻融劈裂试验和车辙试验。研究结果表明:2.36mm通过率对沥青混合料高温抗车辙能力和水稳定性影响较大;根据室内试验结果和级配应用经验,提出了适应于夏炎热区气候特点的AC-13沥青混合料工程设计级配范围,以提高夏炎热区沥青路面抗车辙能力。     

板角脱空条件下悬臂板模型的有限差分分析

分析比较了板角脱空条件下传统计算方法和有限差分法的优劣和计算结果之间的差异.传统的计算方法假设脱空面板为一等截面的悬臂板,在计算脱空部位有多个轮载作用的情况下,未考虑荷载偏心对板中应力的影响;利用有限差分法则能克服这个缺陷,并能方便地计算出整个板体不同部位的应力和位移分布.计算结果表明,假定脱空路面板为悬臂板时,无论是由传统方法还是有限差分法,在任何交通等级作用下,路面板均会产生破坏;由有限差分法计算得出的荷载疲劳应力和弯沉均大于利用传统公式的计算结果,在路基路面的设计中应增大安全系数.     

柔性基层沥青路面车辙性能的影响因素

为解决柔性基层沥青路面车辙问题,采用室内试验和数值模拟对柔性基层沥青路面车辙性能的影响因素进行了研究。结果表明,空隙率是影响柔性基层沥青混合料抗车辙能力最关键的因素,宜为4%左右;级配形成骨架嵌挤结构能明显提高柔性基层混和料的抗车辙能力,但级配不宜太粗;对SBS改性沥青,可根据基质沥青的高温性能指标来选择改性沥青;温度、荷载、行车速度对柔性基层沥青路面车辙性能有显著影响。     

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.