沥青混合料大型马歇尔击实试验与路用性能研究

为了探讨大粒径粗粒式沥青混合料的组成设计方法,采用了大型马歇尔击实试验．试验表明,大型马歇尔试件的密度比标准马歇尔的大,同时,孔隙率、矿料间隙率降低,沥青饱和度提高,达到相同体积指标(孔隙率)时沥青用量降低,从而改善了中、下面层沥青混合料的高温性能,防止泛油与车辙病害．由于密实度高,可防止雨水渗入,有效防止水损害,保证沥青路面的使用性能。     

击实次数对双层功能性沥青混合料稳定性的影响

在目前现有的单层沥青混合料及单层功能性沥青混合料的基础上,设计了一种上层OGFC沥青混合料与下层AC沥青混合料组合的双层沥青混合料,该种沥青混合料除了保留原有OGFC的功能特性外,又具有较好的力学性能。在针对双层沥青混合料马歇尔试件击实制作成型的基础上,考虑双层沥青混合料的强度与功能性等问题,研究采用不同击实次数组合(50×50、60×60、75×75、50×75、60×75)的击实形式,分别在25、60℃条件下对不同击实次数组合下的试件进行了马歇尔试验,以此来初步验证双层沥青混合料稳定性与击实次数组合之间的关系。同时研究基于数据拟合分析对不同击实次数组合下混合料的稳定性进行分析。研究表明:在不同击实次数组合下,双层功能性沥青混合料的密度、空隙率符合与击实次数的一般规律,试件的密度随着击实次数的增加逐渐增大,试件的空隙率随着击实次数的增加逐渐减小。此外,随着击实次数的增加双层功能性沥青混合料两层间层间连接逐渐密实、层间连接效果更好,所测得的稳定度随着击实次数的增加而逐渐增大。     

厂拌冷再生马歇尔试件击实与养生方法

利用室内试验和现场钻芯检测相结合的方法,对厂拌冷再生马歇尔试件的击实与养生方法进行了研究.试验结果表明,厂拌冷再生马歇尔试件二次击实的时间间隔设为4 h的试件,其稳定度与室内长期养生的试验结果相差不大,与现场钻芯检测的结果更为接近.研究结果说明,提出的厂拌冷再生马歇尔试件击实与养生方法,比较符合厂拌冷再生路面的实际成型过程,按此方法制备的马歇尔试件,能较为准确地反映出厂拌冷再生路面的后期路用性能.     

不同马歇尔击实方法乳化沥青冷再生混合料细微观结构性能研究

采用工业CT无损检测技术(X-ray CT)和数字图像处理技术研究“30+45”、“40+35”、“50+25”、“60+15”、“75+0”五种马歇尔击实方法下乳化沥青冷再生混合料试件的内部的粗颗粒的颗粒主轴取向角和空隙特征分布特征,并通过统计分析提出数学模型对其进行表征。结果表明：马歇尔击实方式下乳化沥青冷再生混合料粗集料取向角基本符合洛伦兹分布,第二遍击实次数越多,粗集料取向角减小幅度越大,增大二次击实功虽然可改善乳化沥青冷再生混合料的颗粒分布结构,但远没有增大第一次击实功效果明显;“50+25”、“60+15法”空级配中大孔百分比明显减小,而小孔百分比显著增大,随着第二遍击实次数的减小,乳化沥青冷再生混合料平均孔径呈先减小后增大的变化趋势,马歇尔试件平均孔径与劈裂强度之间具有良好的线性拟合关系。二次击实可减小乳化沥青冷再生混合料内部的大孔,改善粗集料的骨架承载结构,综合考虑击实方法对乳化沥青冷再生混合料劈裂强度、粗颗粒存在形态以及细微观空隙分布特征的影响,推荐采用“50+25法”成型马歇尔试件。     

马歇尔击实法和轮碾法对沥青混合料体积参数的影响分析

沥青混合料在不同成型工艺影响下,其体积参数是不同的.本文分别采用马歇尔击实法和轮碾法成型沥青混合料试件,对空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度等体积参数进行对比分析.结果表明:沥青混合料马歇尔击实试件的空隙率小于碾压12个往返试件的空隙率,轮碾法达不到马歇尔击实法要求的压实度.建议在做马歇尔实验进行路用性能检测时,应适当增加混合料碾压次数,才能保证沥青混合料所要求的压实度.     

纤维沥青混合料马歇尔试验

近年来 ,纤维沥青路面得到了广泛应用 ,但在设计与施工中却存在许多问题 ,对其推广应用不便。为了便于设计与施工控制 ,通过对不同纤维类型、纤维长度、细度及纤维用量的沥青混合料马歇尔试验研究 ,分析了纤维对沥青混合料马歇尔试验结果影响的原因 ,从而得到了纤维沥青混合料马歇尔指标的变化规律 ,为纤维沥青混合料设计与施工提供了依据 ,为大面积使用该路面结构提供了便利条件。     

标准击实法在沥青混合料试件制作中的应用

沥青混合料试件制作有三种方法：即击实法、轮辗法和静压法。其中击实法又分为标准击实法和大型击实法。本文主要对标准击实法在沥青混合料试件制作中的应用技术进行论述。     

击实黄土的工程性质试验研究

用常规击实方法制备不同夯击能量下的土样,来研究击实黄土的工程性质.试验结果表明,击实黄土的压缩模量、粘聚力及内摩擦角随击实功的增大而增大;不同击实功下土样的强度随龄期呈增长趋势,但其增长幅度与试验过程中的压应力大小有关;同一龄期土样的粘聚力随击实功变化幅度较大,而内摩擦角随击实功变化幅度较小.     

过渡型细粒土击实特性及基质吸力试验研究

级配呈现过渡特征的土被称为过渡土.路基填料中过渡型细粒土的击实特性不同,且力学性能受基质吸力的影响较大.根据试验标准(ASTM D698-12),进行标准击实试验,得到最优含水率和最大干密度.对试验土样,分别使用露点水势仪和高量程吸力计量测击实前后土样的基质吸力.结果表明：过渡土中黏粒含量的增加使路基填土压实特性不同,过渡土的最大干密度随着黏粒含量的增加而减小,过渡土的最优含水率随着黏粒含量的增加而增大;在击实曲线湿侧时击实土的基质吸力接近于0;击实后过渡土的基质吸力呈现过渡特征,当认为过渡土中的水分被黏粒完全吸收后,过渡土的吸力-含水率可以拟合为一条曲线,即吸力-黏土含水率曲线;在压实前的松散土颗粒的吸力量测中,也得到近似的试验结果.     

大粒径沥青混合料马歇尔试验研究

本文将大马歇尔试验和标准马歇尔试验方法进行了比较研究，对大马歇尔试验的试件和设备要求进行了详细说明，为大马歇试验的应用提供了基础资料。     

超大粒径沥青混合料的成型方法

针对超大粒径沥青混合料（SLSM）的特征,利用旋转压实（SGC）法、大马歇尔击实法和振动击实法3种不同的成型方法制备试件并计算相关参数。研究结果表明：3种成型方法中,旋转压实法成型试件时所需的油石比最小;成型时间形成的空隙率特征为,振动击实法的空隙率大于大马歇尔击实法的空隙率和旋转压实法的空隙率;对于超大粒径沥青混合料,振动成型法容易造成集料离析、空隙率偏大,不能形成骨架密实结构。3种不同的成型方法击实功的对比分析表明：在控制相同空隙率的条件下,选择旋转压实法进行超大粒径沥青混合料的成型,可以减少击实次数,降低能耗。     

不同工况对再生沥青混合料压实特性的影响

为研究级配、废旧沥青混合料(Reclaimed asphalt pavement, RAP)掺量、压实温度对再生沥青混合料压实特性指标空隙率、压实能量指数、压实速率、锁点的影响。设计正交试验,采用极差、方差分析因素与压实特性指标之间的影响程度,建立因素与压实特性指标之间的回归模型,分析了变化规律。在此基础上,采用实体工程进一步论证了不同因素对压实特性的影响。研究结果表明：级配、RAP掺量、压实温度均显著影响再生沥青混合料压实特性指标,级配的影响程度最高,RAP掺量影响程度相对较低;因素与压实特性指标空隙率、压实能量指数之间满足二次回归模型,且空隙率、压实能量指数与级配、RAP掺量、压实温度的变化呈负相关;以福银高速三明段养护工程为例,进一步论证了级配对再生沥青混合料空隙率的影响,发现越细的级配越容易压实。     

基于GTM旋转压实试验参数的沥青混合料高温性能评价指标

通过对不同沥青混合料GTM旋转压实试验各项参数的研究,并将其与相应的三轴重复荷载蠕变试验结果进行相关性分析,得出:利用GTM旋转压实试验得到的压实曲线参数K1(从开始压实至97%密实度间的压实曲线平均斜率)可以较好地表征沥青混合料的抗高温稳定性能,其与三轴重复荷载蠕变试验的蠕变劲度模量指标具有较高的相关性,线性相关系数在0.90以上,参数K1可以作为评价沥青混合料抗高温稳定性能的一种简易而实用方法。     

纤维加强再生沥青混合料的压实特性研究

旨在考察纤维加强再生沥青混合料的压实特性,采用旋转压实仪成型试件并获取密实度曲线,根据密实度曲线计算压实特性参数,分析纤维种类、纤维掺量和废旧路面材料(RAP)掺配率对纤维加强再生沥青混合料压实特性的影响。研究结果表明,纤维对再生沥青混合料的压实特性有显著影响,当掺量相同时,不同种类纤维对再生混合料的压实功和压实速率的影响效果基本一致;纤维会显著提高再生混合料在开放交通后抵抗永久变形的能力,在相同掺量下,矿物纤维的作用最大,其次为聚酯纤维,木质素纤维最弱;当剂量较低时,因纤维未形成相互搭接的三维空间结构而对再生混合料的压实特性基本无影响,当纤维掺量超过0.4%时,随着纤维掺量的增大,再生混合料的可压实性逐渐变差、抵抗永久变形的能力逐渐提高;RAP掺配率越高,K1和压实能量指数(CEI)越大、密实能量指数(TDI)越大而K2越小,混合料的可压实性降低而开放交通后抵抗变形的能力增加。     

直馏沥青与半氧化沥青及其混合料性能对比研究

为了研究直馏和氧化两种工艺生产的沥青及其混合料路用性能特点,选择两种生产工艺下的70#和90#沥青进行沥青常规指标试验,并分别用四种沥青和AC-16级配配制混合料进行马歇尔试验,对比研究直馏沥青混合料和半氧化沥青混合料高温、低温和水稳定性等路用性能的特点。结果表明,氧化工艺相比较于直馏工艺,能改善沥青高温性能,但在提高沥青的低温性能和抗老化性方面不如直馏工艺;半氧化沥青混合料抗压强度高于直馏沥青混合料;半氧化沥青混合料的高温稳定性,低温抗裂性和低温状态下的水稳定性均在一定程度上优于直馏沥青混合料;鉴于两种沥青各有优缺点,对于高标准重交通道路的石油沥青,建议采用直馏和半氧化综合生产工艺。     

沥青混合料面层平行四边形推进碾压数理分析

为了有效提高沥青混合料面层的压实度和平整度,在有效碾压作用时间的基础上,通过建立数学模型,从理论上分析了平行四边形推进法压路机前进距离L1与倒退距离L2确定的方法。研究结果表明：采用平行四边形推进法,可有效提高沥青混合料面层的均匀度;前进距离L1和后退距离L2要根据压路机运行的速度、摊铺速度、始终点温度和外界环境温度等因素综合考虑;适当选择L1和L2就可实现四的倍数的多遍压实,便于自动控制;并且在摊铺机连续摊铺的过程中,压路机不得随意停顿。压路机不得在未碾压成型并冷却的路段上转向、调头或停车等。     

沥青混合料断裂-微波自愈合影响因素分析

为分析沥青混合料断裂-微波自愈合性能的影响因素,分别对沥青材料和集料进行微波加热试验,采用70#基质沥青和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene-butadiene-styrene, SBS)改性沥青,制备AC-13型半圆试件,通过半圆弯曲试验和微波加热对试件进行断裂-愈合-断裂试验,以愈合前和愈合后加载试验的抗拉强度比值作为愈合指数(H),分析了沥青混合料微波加热行为以及损伤程度、微波强度、加热时间对自愈合性能的影响。结果表明:微波主要作用于矿质集料,并通过集料颗粒升温传热实现混合料整体升温;微波强度对沥青混合料自愈合性能的影响最为显著,其次是加热时间,随微波强度、加热时间的增长,混合料自愈合能力增强;损伤程度对自愈合性能有不利影响,但影响程度较弱。