基于集料特性的沥青混合料长期抗滑性能衰减模型

为预测沥青混合料长期抗滑性能,采用小型加速加载试验仪对辉绿岩、玄武岩和石灰岩的3种GAC-13C沥青混合料进行长期抗滑性能衰减试验,进而对集料特性与长期抗滑性能进行灰关联分析,建立了基于集料特性的长期抗滑性能衰减模型.试验结果表明,GAC-13C沥青混合料的长期抗滑性能衰减速率逐渐减小直至趋于稳定;磨光值是长期抗滑指标的初始值和最终值的主要影响因素,压碎值是衰减速率的主要影响因素.     

抗滑级配类型沥青混合料的抗滑性能

结合中国沥青混合料抗滑级配类型的研究成果 ,选用 AK- 1 6A、SMA- 1 6和 OGFC- 1 6三种抗滑级配类型 ,在分析其高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性、水稳性等力学性能的基础上 ,系统地研究了不同抗滑级配混合料抗滑性能的优劣 ,以及分析了其抗滑性能随轮载作用次数的变化规律 ,通过建立相应的回归方程 ,更加明晰了其抗滑性能的特点及变化规律。     

细集料棱角性对沥青混合料性能的影响

通过分析试验数据，考察了细集料棱角性（FFAA）对沥青混合料沥青用量、体积性质、水稳定性、高温稳定性等重要指标或性能的影响情况。结果表明，FFAA均未与上述指标或性能建立起显著的线性关系。FFAA不适合单独作为评价细集料品质的技术指标，同时也不适合单独采用FFAA来评价细集料对沥青混合料性能影响的情况。     

基于加速磨耗试验的钢渣-橡胶沥青混合料抗滑性能研究

为研究钢渣-橡胶沥青混合料的抗滑性能,通过钢渣替换不同比例粗集料的形式,设计控制试验变量,制备AC-13钢渣-橡胶沥青混合料(AC-13 Steel Slag-Rubber Asphalt Mixture,ASSAM),采用室内加速磨耗试验,研究了不同粗集料分维值的级配和不同钢渣掺量对ASSAM抗滑性能的影响;采用抗滑衰减率研究ASSAM的抗滑性能衰减程度;采用指数模型研究了ASSAM的抗滑衰变规律;基于抗滑性能研究结果推荐了ASSAM最佳钢渣掺量。结果表明：ASSAM短期抗滑性能和长期抗滑性能良好;减小级配粗集料分维值或增加钢渣掺量对其抗滑性能均有较好的提升作用,但减小级配粗集料分维值的作用更加显著;ASSAM的抗滑性能随钢渣掺量的增加而提高,结合其路用性能和体积安定性,推荐40%作为最佳的钢渣掺量。     

玻璃纤维改善再生粗集料沥青混合料性能试验研究

为促进固废再生利用,改善50%再生粗集料取代率的沥青混合料路用性能,研究分别以0,0.15%,0.2%,0.25%,0.3%,0.4%,0.5%、0.6%掺量的玻璃纤维掺入再生粗集料沥青混合料中,研究各种掺量下玻纤-再生粗集料沥青混合料的物理性能指标、标准马歇尔试验标准和浸水马歇尔试验指标改变规律。结果表明,当玻纤掺量增多,再生粗集料沥青混合料的密度不断下降,吸水率先降低后升高,稳定度和马歇尔模数先升高后降低,在0.15%掺量时为最大值,稳定度提升了44.13%;流值先降低后升高,在0.15%掺量时为最小值,流值下降了48.78%;浸水马歇尔稳定度先升高后降低,在0.15%时达到最大值,残留稳定度先升高后降低,在0.20%时达到最大值,提升了43.63%。因此50%再生粗集料沥青混合料中建议掺入玻纤的含量为0.15%～0.20%。     

沥青路面新型抗滑表层路用性能研究

本文结合国内外抗滑表层的研究成果,从级配设计理论出发,分析了确定抗滑表层重要因素,从而确定了新型的抗滑表层级配AKN-13。通过对四种典型类型的沥青混合料进行路用性能对比研究,结果表明了AKN-13沥青混合料抗滑性能、防渗水能力、高温稳定性和耐久性表现突出,且施工简单易操作,值得推广。这些为选择合适的抗滑表层提供了可靠依据。     

抗滑表层沥青混合料GAC-13组成及性能分析

为研究细集料材质、规格对抗滑表层沥青混合料GAC-13组成设计及性能的影响,采用马歇尔法分别确定黑色石灰岩精品机制砂、白色石灰岩普通机制砂、辉绿岩石屑的GAC-13最佳油石比,并检验其路用性能、抗滑性能与力学性能。按设计空隙率4.2%、最佳油石比下GAC-13的辉绿岩石屑、白色石灰岩普通机制砂、黑色石灰岩精品机制砂的用量分别为30%、25%、23%,动稳定度相应为2 053 次/mm、2 326 次/mm、2 416 次/mm,冻融劈裂抗拉强度比为78.6%、95.4%、90.4%,构造深度为0.75 mm、0.93 mm、0.99 mm。相对辉绿岩石屑沥青混合料,白色石灰岩普通机制砂、黑色石灰岩精品机制砂沥青混合料高温稳定性提高13.3%、17.6%,相比白色石灰岩普通机制砂,辉绿岩石屑、黑色石灰岩精品机制砂沥青混合料冻融劈裂抗拉强度比降低17.6%、5.2%;40 ℃、50 ℃时黑色石灰岩精品机制砂GAC-13的内摩擦角最大。试验结果表明,抗滑表层GAC-13的细集料组成设计宜优选精品机制砂。     

基于抗滑性能的沥青面层混合料级配的研究

沥青面层混合料级配的合理设计对提高沥青路面的抗滑性,具有重要的意义。本文介绍了沥青抗滑面层的主要形式和沥青混合料配合比的主要设计方法。运用传统的马歇尔设计方法进行了沥青混合料配合比的设计,制定了嵌挤密实型沥青混合料级配的设计流程。     

集料骨架间隙率用于评价沥青混合料级配的研究现状

除最大密实度设计方法外,粒子干涉理论和各种间断密实级配设计方法均需要对沥青混合料结构是否嵌挤或填充密实进行设计和评价．而目前仅靠对沥青混合料物理性质和力学性质的检验是不够的。本文从集料骨架间隙率研究的专业背景、集料骨架间隙率用于粗、细集料级配设计的研究和集料骨架间隙率的影响因素三个方面对已有研究成果进行了分析。     

沥青混合料集料质量控制技术研究

针对目前高速公路施工中沥青混合料集料质量不高的情况,从4个方面提出了沥青混合料集料质量控制的方法。     

橡胶沥青混合料疲劳性能影响因素研究

参考美国国家公路与运输协会(AASHTO)标准TP8要求,根据中国沥青混合料的成型现状,采用材料试验机(material test system,MTS)控制加载,选择改进的三分点加载小梁弯曲疲劳试验对橡胶沥青混合料疲劳性能影响因素进行了研究.研究表明:橡胶沥青油石质量比在7.5%～9.0%时,橡胶沥青混合料的疲劳寿命随沥青掺量的增加而增大;在正常的空隙率范围内,随着空隙率的减小,橡胶沥青混合料的疲劳寿命逐渐增加,但饱和度太高,对混合料的疲劳性能不利;胶粉掺量在19%时的疲劳性能最好.对各影响因素进行关联度分析表明,空隙率对橡胶沥青混合料的疲劳性能影响最为显著,沥青饱和度、油石质量比和胶粉掺量对疲劳性能也有较大影响.     

玄武岩纤维酸性集料沥青混合料性能研究

砾石是酸性矿料,与沥青的黏附性较差,沥青混合料选用酸性砾石作为矿料会严重影响沥青路面的抗水毁能力,降低路面的使用年限.玄武岩纤维属于矿物纤维,具有良好的物理、力学性能,能够改善酸性砾石与沥青之间的黏结能力,增强沥青路面的抗水毁能力.通过对玄武岩纤维酸性砾石沥青混合料进行高温抗车辙试验、低温抗开裂试验以及水稳定性试验,分析不同玄武岩纤维掺量时,混合料路用性能的改善效果,试验结果表明:从高温稳定性方面考虑,纤维最佳掺量为0.3%,从低温抗开裂、抗水毁能力方面考虑,纤维最佳掺量为0.4%.     

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。     

轻集料及高性能轻集料混凝土的性能研究

对轻集料的性能如吸水速率、微观结构及高性能轻集料混凝土的强度、耐久性进行了研究.所用轻集料为膨胀页岩和烧结粉煤灰.高性能轻集料混凝土是由不同的胶结料用量、不同的硅灰掺量和不同的水胶比配制而成.实验结果证明,膨胀页岩轻集料的吸水速率比烧结粉煤灰轻集料低得多,这与轻集料的微观结构相吻合.意味着混凝土搅拌过程中,后者需更多的额外水来达到期望的水胶比.利用轻集料可以成功地配制成强度高于60 MPa、坍落度200 mm左右、重度低于1 834 kg.m-3的高性能轻集料混凝土.增加胶结料用量或降低mw/mb(水胶质量比)可以提高该混凝土的强度,当胶结料用量超过550 kg.m-3或mw/mb低于0.28后,作用变得不明显.从提高该混凝土的强度的角度看,硅灰的最佳掺量为10%.轻集料的种类明显影响高性能轻集料混凝土的强度.耐久性实验证明,高性能轻集料混凝土水的渗透性很低,并且该混凝土的抗冻性优于普通重度的混凝土.     

级配离析沥青混合料性能的试验研究

通过室内试验，分析混合料级配离析状态和离析程度对沥青混合料体积参数、路用性能和力学性能的影响．结果表明，在不同离析程度下，粗集料离析对沥青混合料性能的影响大于细集料离析的影响．在粗集料集中区域，由于空隙率过大，吸水性和渗水性增大，对沥青混合料的水稳定性极为不利，还将大幅度降低沥青混合料的疲劳寿命和强度．在细集料集中区域，压实空隙率过小，虽然对沥青混合料的水稳定性和抗疲劳性能无不利影响，但将使沥青混合料的抗车辙能力和抗滑性显著降低．     

颗粒整形后粗骨料特征及其对混凝土性能的影响

以小型球磨机为模拟整形动力来源,研究了颗粒整形后粗骨料基本特征参数的变化规律,并与其应用性能进行关联分析.结果表明:整形过程根据粗骨料颗粒变化情况分为三个阶段:针片状颗粒转换阶段,棱角消除阶段以及颗粒破碎阶段;适当的颗粒整形使粗骨料配制混凝土的流动度有较大提升同时不降低强度,但是过度整形会对流动度和强度产生不利影响;在整形前期,针片状转换造成的堆积密度增加是影响混凝土流动性的关键参数,整形后期,粗骨料颗粒形貌的圆形化是影响混凝土流动性的主要因素;堆积休止角作为综合评价粗骨料颗粒间内摩擦力的参数对于整形后粗骨料与流动性的关联性最为紧密.     

集料表观形态与沥青混合料性能相关性分析

采用集料图像测试系统(AIMSⅡ)分别测定普通集料和广东省中山集料厂精细加工集料的二维形状指数、棱角性指数、纹理指数、球度指数等4个表观形态指标,并进行比较分析。按1∶1的比例混合普通集料和精细加工集料,将其定义为特定组合集料,分别用3种不同集料制备AC-13混合料和SMA-13混合料,采用室内试验测试了不同沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,并运用灰关联分析方法分析各集料表观形态指标对混合料性能影响的显著程度。研究认为,精细加工工艺能提升集料表观形态指标;棱角性指数对混合料高温性能影响最为显著,纹理指数对混合料水稳定性影响最为显著。     

土石混填体变形力学特性大型三轴试验研究

为了进一步研究土石混填体的变形力学特性,全面考虑含水量、含石量、岩性及土性等因素的影响作用,采用YS30-3型应力路径三轴剪切试验机,基于正交试验方法进行了一系列土石混填体大型三轴压缩研究.试验结果表明,在三轴受力条件下,土石混填体在低围压下的应变软化特征不明显,试样的粘聚力普遍较低而内摩擦角则比较高,且内摩擦角更容易受其他因素的影响而发生显著变化.含石量对土石混填体的抗剪强度影响程度最大,随试样中的含石量从25%增加到70%,其内摩擦角从34.54°近似线性增长至46.39°.含石量和围压分别是影响土石混填体体变特性最主要的内因和外因,即在含水率、岩性、土性相同的情况下,含石量越低试样高压剪缩性越明显,含石量越高其低压剪胀性越明显.