VCAAC级配检验方法在施工中的应用

通过沥青混合料SAC13试验段的铺筑,介绍了VCAAC(沥青混凝土粗集料体积分数)矿料级配检验方法在施工过程中的具体应用,提出应用VCAAC矿料级配检验方法的技巧.试验段施工过程中先用VCAAC方法对室内设计级配的目标配合比和生产配合比进行检验,使之形成符合设计要求的紧密骨架密实结构,且保证其沥青混合料的路用性能良好,进而进行试验段的铺筑及铺筑后的检测,最后根据检测结果将现场不符合要求的矿料级配利用VCAAC方法调整到符合要求的矿料级配.研究结果表明:利用VCAAC方法对现场孔隙率较大的矿料级配进行调整后,其现场孔隙率等各项指标均满足要求;VCAAC方法应用简便、灵活,能为实际工程中矿料级配调整到合适级配提供理论依据.     

密级配沥青混合料矿料分布分形特征

为了确定密级配沥青混合料矿料分形分维的适用条件,利用最小二乘法对矿料级配双对数坐标图进行线性拟合,得到矿料分布分形维数,在此基础上,按照定义的模糊分维对《公路沥青路面施工技术规范》中密级配沥青混合料矿料分形分布特征——分形维数和自相似性进行了判定。结果表明:沥青混合料矿料级配分布是一个模糊分形系统,不具有严格的自相似性,而是统计意义上的自相似;密级配沥青混合料矿料级配的分形维数在2.33～2.59范围内变化,且在同一尺度范围内,级配上限比级配下限具有更高的分维数;密级配沥青混合料矿料级配的分布具有较为显著的一重分形,只需一个分形维数就可以表征该级配的分形特征。     

排水性路面在山区高速公路中的应用

为了客观、准确确定排水性路面的矿料级配及其最佳沥青用量,以20%的空隙率为目标空隙率,通过空隙率与2.36mm通过率的关系研究了矿料的级配;以混合料的流淌试验和飞散试验确定了最佳用油量,并对根据马歇尔试验结果对混合料级配进行了调整,在此基础上形成了排水性沥青混合料配合比组成设计方法。室内试验和试验路的研究结果表明,排水性沥青混合料的各项路用性能均满足规范要求。     

基于矿料间隙率的SMA混合料设计新法

根据沥青马蹄脂碎石混合料(SMA)中集料、沥青、空隙率与矿料间隙率(VMA)之间的体积关系,推导了VMA与沥青用量之间的关系;论证了VMA对SMA混合料级配的影响;讨论了VMA与级配之间的关系.由此得出了基于VMA的SMA混合料设计新方法:首先根据技术要求确定VMA的大小,从而得出最佳沥青用量,并可缩小SMA的级配范围,最后在此范围内,采用确定的最佳沥青用量试配3个级配,空隙率最接近目标空隙率的级配即为最佳级配.通过具体混合料设计实例,证明SMA混合料设计新法比常规方法简便、快速、准确、可靠.     

基于MATLAB的沥青混合料配合比优化设计

在传统的沥青混合料矿料级配设计方法中,人工计算繁琐而且容易出现问题.应用MATLAB软件进行沥青混合料配合比优化计算,进而可以求出矿质混合料中各种集料的用量.利用MATLAB的绘图功能,在计算级配同时可以绘制出级配曲线,所编制的程序简单明了,计算结果收敛稳定,可以方便的计算集料的配合比.     

沥青混合料集料分维数值和矿料间隙率的关系

利用分形理论这一研究工具对沥青混合料集料级配进行研究，建立沥青混合料集料级配分维数值与矿料间隙率的关系．对沥青玛蹄脂碎石混合料、多孔排水式沥青混合料、密级配沥青混合料进行试验研究，分别建立集料级配分维数值与矿料间隙率的关系，再分析、对比其他试验数据，得出矿料间隙率随着集料级配分维数值的增加先降低后增加、并在一定的范围内存在极小值的结论．此研究结论对沥青混合料设计级配的选择具有重要的指导意义．     

粗集料间隙率最小值的测定方法及其应用

为了克服干捣实法测定粗集料矿料间隙率的种种不足，提出了粗集料矿料间隙率最小值的概念与测定方法；据此定义了沥青混合料级配干涉系数；并提出了新的粗集料骨架嵌挤标准；在此基础上对设计沥青混合料的主骨架空隙填充法进行了改进；还分析了级配干涉系数与混合料高温抗车辙性能、疲劳性能的关系。研究认为依据粗集料矿料间隙率最小值而提出的粗集料骨架嵌挤的新标准能够更加准确地判定沥青混合料中粗集料的骨架嵌挤程度；改进的主骨架空隙填充法设计出的密断级配沥青混合料的各项性能完全满足规范要求；沥青混合料级配干涉系数与混合料的高温和疲劳性能之间具有良好的相关性。     

道路建筑材料中混合料配合比组成设计的改进正规方程法

在道路建筑材料中,一般采用正规方程法进行混合料配合比组成设计时,经常出现负数解及混合料级配超出理论界限范围的问题。为解决这一问题,采用迭代算法,先按普通正规方程法计算矿料组成比例系数,将得到的混合料级配作为目标级配初始值。当矿料组成比例系数为负数时则取消对应的矿料,对超出理论级配范围上限（或下限）的目标级配值强制调整为相应的界限值．根据修正后的目标级配再利用普通正规方程法计算新的矿料组成比例系数,将得到的新混合料级配作为新的目标级配．通过迭代计算最终得出完全满足理论设计级配范围要求的解,其结果与采用二次规划法的计算结果完全相同。改进后的正规方程法算法简单、应用方便,计算结果收敛、稳定,具有良好的工程实用性。     

矿料间隙率标准研究进展

矿料间隙率作为沥青混合料主要体积指标之一,对沥青混合料合理的体积组成设计及优良的使用性能具有重要影响.通过查阅、汇总和分析大量国内外相关文献,对矿料间隙率的计算方法、影响因素、最小值标准的发展历程及其与沥青膜厚的关系进行了综述.认为基于集料公称最大粒径的现有矿料间隙率最小值标准不太合理,今后应对集料特性、集料级配组成以及沥青膜厚与矿料间隙率的相互关系开展进一步研究,并应结合实体工程路面混合料的性能,建立更加合理的矿料间隙率标准或找到更好的替代方案.     

高等级公路表面层沥青混合料配合比组成设计

从沥青混合料配合比的组成设计方面探讨了高等级公路沥青砼路面表面层应采取的矿料级配,并根据施工实践探索出一种比较理想的表面层沥青混合料配合比。     

沥青混合料级配离析对矿料间隙率的影响分析

为了研究不同类型沥青混合料发生级配离析后体积特性的变化规律,针对三种常见类型沥青混合料设计了变异级配组,然后应用Hudson法分析了各级配组沥青混合料的矿料间隙率的变化规律,并通过试验验证了分析结果。研究发现不同类型沥青混合料具有不同的VMA中心级配。级配通过率的相同变化,会给不同级配沥青混合料带来不同程度的VMA及其相关性能的改变。因此对沥青路面混合料离析程度的控制,采用统一的通过率控制指标并不一定合适。     

多碎石沥青混合料路用性能

为了研究多碎石沥青混合料的路用性能，采用不同矿料组配条件下的沥青混合料类型，进行低温抗裂性、高温稳定性、路面渗水和路面抗滑性等项路用性能指标试验。结果表明，不同矿料组配条件下沥青混合料的路用性能变化显著，其中多碎石沥青混合料因其良好的矿料级配组成，使其具有优良的路用性质。     

高速公路沥青路面的沥青混凝土配合比设计理论浅析

以合徐高速公路沥青混凝土面层设计为依据,通过沥青混合料中矿料级配的具体分析,沥青混合料经过碾压,认为粗细矿料级配是合理的,即不是开级配,又不是密集型悬浮原理,它是一种嵌挤紧密骨架型结构。这种级配无论从结构承重能力、高温稳定性、抗渗水能力和通车后变形性都是有利的。     

一种基于图像的沥青混合料矿料级配检测方法

通过对沥青混合料数字图像进行对比度拉伸、中值滤波、阈值分割、二值形态学运算以及颗粒分析,得到了各个集料颗粒的面积、周长、外接矩形和等效椭圆等特征参数,进一步对各参数进行统计分析,得到颗粒分析汇总数据,然后对分析汇总数据进行误差补偿,得到沥青混合料的矿料级配组成并绘制级配曲线。结果表明:数字图像处理技术在沥青混合料矿料级配检测中具有检测效率高的优点;对比度拉伸以及中值滤波等运算可以消除图像采集过程中的瑕疵,使图像更有利于后续处理;基于图像的颗粒分析数据具有较好的相关性,通过差分修正可以得到与设计级配比较接近的检测结果;利用图像处理技术检测沥青混合料矿料级配是可行的,可以作为筛分方法的有效替代。     

级配对应力吸收层沥青混合料性能的影响

为研究混合料级配对富沥青、砂粒式应力吸收层沥青混合料路用性能的影响,提出适于应力吸收层混合料的级配类型;在选用优质高粘性沥青作为结合料的基础上,应用改进的Superpave方法设计了AC、间断、S型和SMA等6种典型级配的应力吸收层混合料,并分别对其疲劳性能、抗拉性能和低温变形性能等进行了室内试验研究.结果表明:AC类级配及间断级配兼顾耐疲劳、常温抗拉和低温变形强等优良力学性能,且对应的混合料沥青结合料含量(质量分数)适中;建议在实际工程应用中,富沥青、砂粒式应力吸收层沥青混合料应尽可能优先选择这两类级配.     

沥青混合料矿料特征图像表征参数选取

为准确表达沥青混合料矿料尺寸特征,真实反映沥青混合料级配组成,采集了3种典型级配沥青混合料的切割断面、芯样曲面图像,针对传统等效法表征矿料尺寸存在的缺点,基于矿料形态特征提取了4种特征参数,并对绘制的级配曲线进行了对比分析.结果表明:相同获取方式下得到的试件图像数据分析结果具有很好的相关性;由于曲面图像在处理过程中存在颗粒被拉长现象,使所得结果准确性降低,而平断面图像所得结果则更接近设计级配曲线;与等效圆直径相比,以平均直径为特征参数的级配曲线更接近设计级配曲线,对2.36mm粒径的颗粒作适当系数修正,即可得到与设计级配较为接近的结果.因此,平断面图像的平均直径级配曲线可作为沥青混合料级配检验的优化方法.     

新禾岩沥青混合料配合比设计研究

根据公路技术规范的要求对新禾沥青混合料配合比设计中所使用沥青、集料等原材进行试验,按照所选定矿料级配进行新禾岩沥青混合料的马歇尔试验,选定最佳沥青用量,并进行路用性能验证。     

泡沫沥青用量和矿料级配对混合料拌和用水量影响

为了研究泡沫沥青用量和矿料级配对泡沫沥青混合料所需合理拌和用水量的影响,设计了3种矿料级配组成OA1、OA2和OA3,通过变化4种沥青用量2％、3％、4％、5％（相对于矿料干重的百分比）,5种拌和用水量,即混合料最佳击实含水率（OMC）的60％、70％、80％、90％、100％,将各组合下制备成的泡沫沥青混合料成型试件,测定其间接拉伸强度和干密度．结果表明：不同的矿料级配、泡沫沥青用量和拌和用水量条件下制备的泡沫沥青混合料具有不同的间接拉伸强度和干密度．不同的矿料级配和不同的混合料拌和用水量存在最佳泡沫沥青用量3％．综合推荐出泡沫沥青混合料OA1、OA2和OA3适宜的拌和用水量范围分别为65％～80％OMC、70％～85％OMC和75％～85％OMC．通过试验路的铺筑观测发现,使用状况良好,验证了此研究结果是合理的．     

矿料级配对沥青混合料路用性能的影响

分析了目前国内常用矿料级配的组成及力学特点，提出了一种新的折断级配，并对各种级配混合料的路用性能进行了全面对比分析。结果表明，级配是影响沥青混合料路用性能的重要因素。     

沥青结合材料低温抗裂性能分析及寒区新型沥青混合料设计

为了解决寒区沥青路面低温开裂现象,设计适用于寒冷地区应用的新型沥青混合料.基于小梁弯曲试验获取基质沥青、沥青胶浆、沥青细料组合体低温应力-应变曲线,以弯曲应变能密度临界值评价上述3类结合材料的低温抗裂性能.掺配不同粒径的胶粉颗粒使之与AC-13混合料中的细矿料级配一致,并替换50%,的常规细矿料从而制备寒区高性能沥青混合料.通过车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验对其路用性能进行评价.结果表明常规沥青细料组合体极差的低温抗裂能力是寒区沥青混合料低温开裂的重要原因.以同级配的胶粉颗粒体替代50%,的常规细矿料后,沥青混合料的路用性能得到明显改善,其低温抗裂性能、水稳定性能有较大提高,但其高温稳定性能略有降低.该项研究为后续寒区沥青路面的设计及施工奠定理论基础.