沥青玛蹄脂碎石混合料的系统设计和施工工艺

分析了沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）设计的关键因素：最大公称粒径、集料级配、沥青结合料以及一些重要的体积参数．同时研究了集料级配、沥青用量两因素变化对SMA混合料高温稳定性的影响．最后对SMA生产和施工关键工艺进行分析和探讨．     

高性能沥青路面混合料初始沥青用量的预估

对美国高性能沥青路面(Superpave)混合料体积设计规范中初始沥青用量的预估方法进行分析后发现：根据其在我国工程实践中计算得到的混合料初始沥青用量与试验得到的最佳沥青用量仍有一定误差．通过对Superpave不同最大公称粒径级配Sup-25，Sup-19，Sup-16和Sup-12．5试验数据的分析，对规范中预估公式中的系数提出了修正，并从矿料间隙率(VMA)的定义出发，考虑不同最大公称粒径对VMA的不同要求，提出了一种新的Superpave混合料初始沥青用量的预估方法和公式．     

考虑均匀性的SMA混合料最佳沥青用量确定方法

为更为准确地确定SMA混合料最佳沥青用量,利用CT技术识别SMA混合料各组分内部结构特征,分析SMA混合料的马歇尔设计方法中主要体积参数与其内部结构各组分特征的关系,考虑混合料内部结构均匀性,建立SMA混合料最佳沥青用量确定方法,并选用3种混合料类型(SMA-13、SMA-16和SMA-20)对该方法的有效性进行验证.结果表明,基于CT技术获取不同沥青用量条件下的SMA混合料空隙率可以较好地表征通过密度试验所得SMA混合料空隙率,并以此分析计算得到的间隙率和饱和度与马歇尔体积设计方法中的差值平均值分别为0.35%和1.45%;采用建立的最佳沥青用量确定方法与根据现行马歇尔设计方法分析得到的SMA-13、SMA-16和SMA-20三种混合料最佳沥青用量差值分别为0.08%、0.18%和0.15%,表明了该方法的有效性.     

掺外加剂的橡胶沥青SMA混合料设计方法

为了研究橡胶沥青SMA混合料的配合比设计和路用性能,在普通SMA配合比设计方法的基础上,选择3种橡胶粉、1种基质沥青和4个间断级配,对橡胶沥青混合料配合比设计过程进行了详细的介绍;利用车辙试验和疲劳试验,分析了不同油石比、外加剂(如SBS、高模量耐久剂)等对混合料高温稳定性能和抗疲劳性能的影响。结果表明:与普通SMA混合料相比,橡胶沥青SMA混合料具有较小的矿粉用量和较大的目标空隙率;随着油石比的增大,橡胶沥青SMA混合料的高温稳定性能逐渐降低,抗疲劳性能则不断提高;车辙试验结果和疲劳试验结果呈现一致的规律,即油石比较大时,高模量耐久剂对混合料路用性能的提高作用更为明显。     

沥青混合料降温收缩断裂特性

低温开裂一直是寒冷地区沥青路面的主要病害之一。利用研制的沥青混合料降温收缩断裂试验仪,在不同降温速率和初始温度下,进行了不同沥青及其用量、集料及其级配组成的改性沥青混合料的降温收缩断裂试验,以断裂强度、断裂温度、转折点温度和温度应力曲线斜率的绝对值为指标,对比分析了不同因素的影响。结果表明:改性沥青标号、沥青用量、矿料级配组成、降温速率和初始温度对沥青混合料降温收缩特性的影响较大;采用标号较高的改性沥青,沥青用量为马歇尔方法确定的最佳沥青用量,有利于提高沥青混合料抵抗降温收缩断裂的能力;骨架密实结构的沥青混合料的抗降温收缩断裂性能更好;在初始温度较高的快速降温下,沥青路面的开裂几率较大。     

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.     

基于料堆试验的沥青混合料离析影响因素分析

为了分析沥青混合料的离析特性,首先提出一个利用各矿料组分在空间分布上的变异系数组合而成的离析指标,然后通过料堆试验分别对AC型和SMA型沥青混合料的5种不同级配进行试验,既验证了此指标的可靠性,同时也获得了骨料级配、沥青用量以及温度等因素对这2种沥青混合料离析程度的影响.试验结果表明:SMA相对于AC型沥青混合料有较强的抗离析性能;对于同一种混合料,温度的影响作用非常小,而沥青用量的影响则远远大于温度的影响,并与离析指标近似成线性关系.     

沥青玛蹄脂碎石混合料设计

SMA做为一种新型的沥青混合料,是由沥青玛蹄脂填充碎石骨架组成的嵌挤型骨架密实结构混合料。在学习了德国和美国的设计方法,又结合我国的工程实际情况的基础上,得出我国SMA的技术指标及配合比设计方法,本文主要阐述了有理方法在SMA设计中应用。     

沥青玛蹄脂碎石混合料设计

SMA一种新型的沥青混合料，是由沥青玛蹄脂填充碎石骨架组成的嵌挤型骨架密实结构混合料。在学习了德国和美国的设计方法，又结合我国的工程实际情况的基础上，得出我国SMA的技术指标及配合比设计方法，本文主要阐述了有理方法在SMA设计中应用。     

沥青混合料沥青膜厚度计算方法之维姆模型修正

对美国沥青协会(AI)推荐的计算集料表面积的维姆(Hveem)法在原来的基础上给予修正.利用修正后的模型结合沥青混合料配合比设计的最佳沥青用量,确定不同沥青混合料的最佳沥青膜厚度.结果显示,沥青混合料AC-13C、AC-20C、AC-25C的最佳沥青膜厚度分别为21.59、16.64及14.13μm.     

基于原子力显微镜的沥青再生机理

沥青的老化严重影响了沥青混合料在实际应用中的耐久性,为了研究沥青的老化和再生机理,将基质沥青进行SHRP(strategic highway research program)老化,利用原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)和动态剪切流变仪(dynamic shear rheometer, DSR)技术研究不同掺量的基质沥青和再生剂对老化沥青的再生效果。结果表明:基质沥青和再生剂均能对老化沥青产生再生效果,且随着它们掺量的增大,再生效果变好;老化沥青表面微观结构粗糙不均匀,基质沥青和再生剂的加入有效改善其表面微观形貌,降低其黏附力和粗糙度指标,同时使老化沥青相位角增大、复数剪切模量和抗车辙因子减小;温度的升高有助于再生剂在老化沥青中的扩散。可见再生剂的主要再生机理是增加并扩散老化沥青中缺失的组分。     

SEAM沥青混合料在寒冷地区应用研究

研究SEAM改性沥青流变特性、SEAM沥青混合料高低温稳定性、水稳定性等路用性能,侧重研究该种混合料在我国低温地区应用的可行性.依据质量替代原则采用SEAM改性剂替换部分沥青制备SEAM改性沥青.采用动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验评价SEAM改性沥青的流变特性.采用车辙、低温劈裂、低温弯曲及真空饱水残留稳定度试验评价SEAM沥青混合料的路用性能.结合长春至松原高速公路连接线工程铺筑试验路段,并将AC-13Ⅰ型SEAM沥青路面与常规路段SMA-13沥青路面进行了技术比较.合理替代量的SEAM改性沥青流变特性及混合料路用性能得到明显改善,改性剂替代量增加,混合料低温弯曲破坏应变及残留稳定度降低.SEAM混合料试验路段内路表弯沉、芯样低温条件下的马歇尔稳定度及芯样水稳定性与常规路段SMA路面大致相当.SEAM沥青混合料路用性能优良,由于沥青用量降低所以工程投入减少,应该被推广使用.     

沥青胶结料的测力延度试验研究

改性沥青的流变特性较为复杂，简单的常规试验方法不能很好地测出其特性．文中通过对基质沥青、SBS改性沥青、APAO和SBR改性沥青胶结料进行大量测力延度试验，分析了基质沥青、改性沥青的拉伸特性，证明了测力延度试验是评价改性沥青胶结料性能的一种有效方法，它可以作为一种简单、快捷判定沥青胶结料种类的方法，并有助于选择出性能优良的沥青胶结料．     

温拌SMA沥青混合料路用性能研究

由于热拌SMA沥青混合料沥青胶结料含量高,粘度大,施工温度高,压实困难等,而温拌沥青混合料能降低施工温度。防止生产过程中沥青老化,并具有较好的施工和易性,故研究温拌SMA沥青混合料的性能成为必要。通过室内试验的研究,从沥青混合料的压实性能、高温性能、低温性能、疲劳性能、水稳定性能及剪切性能等方面对热拌和温拌SMA沥青混合料进行路用性能对比分析．结果表明在降低施工温度、节能环保的情况下,热拌和温拌SMA沥青混合料的路用性能基本相当,说明温拌SMA沥青混合料具有较好的推广价值。     

沥青路面结构老化行为的试验分析

沥青路面在使用过程中,由于自然因素的作用使沥青结合料不断老化,影响了路面的使用性能.因为置于路面不同深度以及不同年限的沥青结合料,受到外界因素影响的程度不同,故老化程度也有所不同.对不同使用年限和不同层位的沥青结合料进行了样品抽提,经试验分析了沥青结合料的老化规律.试验结果表明:路面使用的年限越长,老化越严重,但从路面表层往下,老化程度呈现递减的规律.     

填料对沥青胶浆路用性能的影响

采用流变学方法定量研究填料对沥青胶浆性能的影响,所用填料包括矿粉、水泥和纤维．结果表明：填料能够明显提高沥青胶浆的高温性能,但不同填料的影响程度不同;在相同掺量下,水泥优于矿粉,聚酯纤维优于玄武岩纤维．通过沥青混合料的马歇尔稳定度试验与CPN车辙试验证实了以上结论的正确性．另外,在沥青胶浆中掺入填料还可以明显提高胶浆的抗疲劳因子,所以,采用科学的方法确定填料的最佳掺量是平衡沥青胶浆高温性能与抗疲劳性能的一种手段．     

改性沥青玛蹄脂碎石混合料配合比设计

根据沥青玛蹄脂碎石混合料（ＳＭＡ）的组成和特点,结合试验路的大量数据分析,逐步形成并提出了适用于南方高温、潮湿地区的改性沥青玛蹄脂碎石混合料级配组成设计方法．     

碎石沥青玛蹄脂路面的声振特性实验初探

为研究碎石沥青玛蹄脂 (SMA)路面的吸声和降振特性 ,分别测试SMA路面和一般沥青路面等多种试件的吸声系数和路面 /轮胎系统的振动性能 .实验结果表明 ,和普通沥青路面试件相比 ,SMA路面试样不但在吸声降噪性能方面有一定程度的优势 ,而且在改善轮胎 /路面系统的振动性能方面也有较显著的优势 .分析表明SMA路面具有较好的降低交通噪声的能力