基于路用性能的沥青混合料体积设计方法

科学的沥青混合料设计方法离不开精确的基础数据。在进行了集料有效密度测量研究和粗集料间隙率试验探索等系列试验研究的基础上,提出了一种简便的沥青混合料设计方法。这种方法是基于沥青混合料路用性能的体积配比设计计算方法,经室内路用性能试验验证,用本方法设计的沥青混合料具有优良的抗滑性能、防水性能、抗车辙能力。     

排水性沥青混合料体积参数特性

在贝雷法基础上,采用"预留空隙率"设计排水性沥青混合料的级配;通过调整"预留空隙率"、"粗集料体积之比"和"设计密度"3个参数,利用统计方法,研究了3个参数与排水性沥青混合料体积参数之间的关系;并采用粗集料骨架间障率(VCAratio)来评价排水性沥青混合料的骨架紧密程度。结果表明,贝雷法设计参数中预留空隙率和设计密度变化对排水性沥青混合料的体积参数有显著影响,而粗集料体积之比对其无显著影响;粗集料体积之比和设计密度对混合料骨架影响较大,预留空隙率对混合料骨架影响较小。     

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,获取两种方法的体积指标以进行对比。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。尽量Superpave试件的体积指标的变异性与马歇尔设计法体积指标的变异性相仿,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。     

级配对沥青混合料体积特性的影响

基于150组不同级配沥青混合料相关分析的结果，提出了调整和控制沥青混合料体积特性的方法。该方法可以有效提高混合料的设计质量和效率，减少试验量，解决沥青混合料设计过多依赖经验的问题。     

间断密级配沥青混合料配合比设计方法

从沥青混合料的结构形态入手,利用均匀设计法对骨架密实结构类型沥青混合料的级配进行了系统的研究,提出了基于体积法的间断级配沥青混合料配合比设计方法和推荐级配.经室内路用性能试验验证,用本方法设计的沥青混合料具有优良的抗滑、防渗、抗车辙以及耐低温和疲劳的性能.     

粗细级配混合料抗永久变形能力评估

通过沥青路面分析仪 (APA)车辙试验 ,探讨精细级配沥青混合料的抗永久变形能力 ,并从沥青混合料体积结构与沥青膜厚度的角度对试验结果进行分析 .试验与分析结果表明 ,对于悬浮密实型结构的沥青混合料 ,粗集料空隙率与粗集料级配和混合料抗永久变形能力之间没有必然联系 ;细集料空隙率与细集料级配密切相关 ,影响混合料的设计沥青用量 ,从而对混合料抗永久变形能力产生显著影响 ;沥青膜厚度是影响混合料抗永久变形能力的主要因素 ,在超载作用条件下 ,沥青膜厚度和细集料空隙率对沥青混合料抗永久变形能力的影响尤为显著     

基于三级分散系的沥青混合料配合比设计方法

基于沥青混合料的三级分散系理论,定义了表征沥青胶浆、沥青砂浆、粗细集料空隙之间相关关系的两个体积参数Am(沥青混合料中细集料、沥青和矿粉组成的沥青砂浆体积与粗集料空隙体积之比)、Ap(沥青、矿粉组成的沥青胶浆体积与细集料空隙体积之比)。通过冻融劈裂、高温车辙、低温弯曲等室内试验,研究了沥青混合料各项路用性能与Am、Ap的变化规律,并根据不同气候分区的气候特点及规范(JTG F40-2004)对其相应的路用性能要求,分别推荐了相应的Am、Ap适宜取值范围;在此基础上,提出了以Am、Ap为指标进行沥青混合料配合比设计的方法。结果表明,以Am、Ap为关键指标,能有效地提高配合比设计的针对性和合理性。     

沥青混合料的体积组成及其数字图像处理技术

针对目前沥青混合料设计与生产领域的技术现状，在分析Superpave沥青混合料体积设计特点及存在问题的基础上，提出采用数字图像处理技术研究沥青混合料的体积组成特性，文中重点介绍了采用CCD技术获取沥青混合料体积组成二维图像并进行数字图像处理的研究结果与应用实例，指出了数字图像处理技术对于促进沥青混合料设计与生产技术进步的可行性与重要性，并对这一技术的发展做了预测。     

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.     

沥青路面施工质量控制方法

高度重视沥青路面混合料配合比的设计,确保级配与用油量的稳定沥青路面质量的好坏与其结构层配合比密切相关,必须十分重视沥青面层各结构层的配合比设计工作。根据最大密实原则确定矿质混合料级配,严格控制沥青混合料体积参数,并选择适宜的方法确定最佳沥青用量,是近百年来级配沥青砼类沥青混合料的设计核心和精髓。     

山区高速公路沥青路面的抗车辙能力

针对山区高速公路陡坡多、车辙严重的问题，分析了超载（包括轮压与汽车轴载等）对山区高速公路路面沥青混合料的影响以及长大纵坡对沥青路面抗车辙能力的影响。认为山区高速公路产生车辙的主要原因是长大纵坡导致了车辆低速行驶，车辆低速行驶对沥青混合料动稳定度的影响超过夏季高温和超载的影响。研究结果表明，减小坡度和控制坡长是提高路面抗车辙能力的有效方法。     

基于SHRP方法的不同层位旧沥青性能试验评价

针对某高速公路沥青路面不同层位的回收沥青及其短期老化（旋转薄膜烘箱RTFOT）和长期老化（旋转薄膜烘箱RTFOT＋压力老化PAV）后的沥青,应用Superpave技术中的PG分级方法开展动态剪切流变（DSR）和低温弯曲梁流变（BBR）试验,分别评价它们的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性能及耐老化性能.同时,利用沥青混合料简单性能试验仪（SPT）进行不同层位沥青混合料的重复加载永久变形试验,评价它们的高温稳定性能.研究结果表明,不同层位面层的旧沥青由于沥青品种、老化程度不同,所测试出的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性能及耐老化性能都有所差异.高温稳定性增强了,但低温抗裂性、抗疲劳性能及耐老化性能均有所降低,需进一步提高.还确定了不同层位沥青的最高和最低的路面设计温度等级.     

微表处在高速公路沥青混凝土路面维修工程中的应用

微表处作为一种良好的路面养护措施,现已广泛应用于高速公路的养护.结合贵州省某高速公路沥青混凝土路面维修工程,从原材料选择、混合料的设计、施工及使用情况等方面,介绍了微表处技术实际运用的实施效果.     

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。     

沥青混凝土路面抗车辙性能环道试验

为了减少沥青混凝土路面车辙病害,针对江苏省高速公路沥青路面建设中常用的路面组合形式,通过足尺环道试验评价了不同路面组合的抗车辙性能,为江苏省高速公路的建设推荐了合理的结构组合和混合料类型.试验结果表明:高温致使车辙深度迅速增加;沥青的性质影响车辙剪切流变部分的大小,在中面层使用改性沥青可减少车辙;与半刚性基层相比,沥青稳定碎石基层主要增加车辙的密实部分,而剪切流动部分几乎不变;上面层不同级配形式对混合料的抗车辙能力有显著影响;采用高粘度沥青、聚酯纤维SMA可减少沥青路面的车辙.