多孔沥青混合料旋转压实特性与动态模量

针对目前中国关于多孔沥青混合料(porous asphalt concrete,PAC)动态模量缺少研究压实特性对其影响这一问题,采用旋转压实方法(superpave gyratory compactor,SGC)通过室内成型PAC-13(1)、PAC-13(2)和PAC-13(3)3种不同级配、设计空隙率的旋转压实试件,对PAC旋转压实均匀性进行分析,确定依据时间-温度等效原理运用最小二乘法拟合3种级配的多孔沥青混合料主曲线,计算得出位移因子以及模型参数.结果表明:松铺高度较高的试件对应空隙率较大,目标压实度可以通过控制旋转压实次数来达到;提出空隙分布均匀系数,其越趋近于0代表混合料空隙分布越均匀,可用于指导室内旋转压实成型试验;多孔沥青混合料动态模量的大小受到成型试件空隙率、加载频率及环境温度三者耦合作用的影响;多孔沥青混合料与Sigmoidal模型拟合度较好,提出任意空隙率在不同温度、频率下的动态模量计算公式,可为后续有限元结构设计提供材料参数.     

沥青路面（改进AC-16上面层）施工指导意见

0概述 沥青路面上面层,采用了新的沥青混合料设计方法,该设计方法,采用旋转压实设备成型试件,依据沥青混合料初始、设计和最大旋转压实次数时的密实度以及在设计压实次数时的空隙率、矿料间隙率、沥青填隙率、填料与有效沥青之比进行沥青混合料的组成设计。     

SUP-20改性沥青混凝土作为沥青混凝土中面层的施工应用

高性能沥青路面（Superpave）,采用了全新的沥青混合料设计方法。Superpave沥青混合料设计方法,采用旋转压实仪成型试件,依据沥青混合料初始设计和最大旋转压实次数时的密实度以及在设计压实次数时的空隙率、矿料间隙率、沥青填隙率、填料与有效沥青之比进行沥青混合料的组成设计。它在沥青混合料组成设计时首先依据石料的性质进行级配组成设计,然后再进行油石比的选择。本文就结合徐州市三环南路的施工情况针对SUP-20改性沥青混凝土作为沥青混凝土中面层的施工应用问题加以研究说明。     

室内成型的沥青混合料粗集料排布的研究

为了定量地评价粗集料排布在室内沥青混合料成型过程中的变化规律,利用数字图像处理技术,提出一种评价沥青混合料粗集料排布的合成质心矩方法.选取常用AC20,SMA20型沥青混合料,以控制两种混合料旋转压实次数为条件制成成型试件,横向切割获取截面采集图像进行参数提取.分别计算二维累计筛余粗集料和二维分计筛余粗集料的合成质心矩.结果表明两种不同类型的沥青混合料粗集料合成质心矩随压实次数增加发生不同的变化,SMA20压实60次排布性已达到较好水平.     

温拌沥青混合料的路用性能

为了研究温拌沥青混合料合理的成型方法、最佳拌合温度及路用性能,采用马歇尔法和旋转压实法(SGC)成型试件,并对不同温度下温拌沥青混合料的体积参数和路用性能进行了分析。结果表明:旋转压实法更适合于温拌沥青混合料的配合比设计;旋转压实法成型试件的毛体积密度峰值对应的温度即为温拌混合料的最佳拌合温度;在最佳拌合温度下,温拌沥青混合料的各项路用性能均能满足《公路沥青路面施工技术规范》对热拌沥青混合料的要求。     

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。     

沥青混合料试件成型形状和空隙率对APA车辙试验的影响

为研究沥青混合料试件成型形状对APA车辙试验的影响,采用2种沥青和3种级配制备了6种类型的沥青混合料,利用轮碾法和SGC旋转压实法分别制作了空隙率为4%和7%的梁式试件和圆柱体试件.对不同形状试件的力学响应进行了有限元分析,并通过室内试验研究了沥青混合料试件成型的形状和空隙率对APA车辙深度的影响.结果表明:在APA车辙试验中,梁式试件和圆柱体试件的力学响应基本一致,且采用圆柱体试件时APA车辙试验的平行性和复现性更好;采用空隙率为4%和7%的圆柱体进行APA车辙试验时,前者的复现性更优.因此,推荐APA车辙试验采用SGC旋转压实法制备的空隙率为4%的圆柱体试件.     

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。     

水泥乳化沥青混合料施工和易性评价方法及影响因素

为了研究水泥乳化沥青混合料的施工和易性及其对压实性能的影响,基于沥青表面自由能理论,采用拌和扭矩表征该混合料的施工和易性。通过拌和和易性测试设备和旋转压实仪分别测定混合料的拌和扭矩和压实性能。通过抗压强度极差分析法确定常温下混合料的最优配合比方案,提出该混合料的拌和和易性评价方法及影响因素;根据拌和状态和拌和扭矩值确定10℃、25℃、40℃时混合料的最佳含水率与拌和时间的推荐值,并分析3种温度下不同摊铺模拟初压次数时的摊铺和易性对压实性能的影响。研究结果表明:含水率对混合料的拌和和易性有显著影响,10℃、25℃、40℃时的最佳含水率(质量分数)分别为5.25%、6%、6.5%,3种温度下混合料的推荐拌和时间均为12s;整体上随着温度的增加,试件空隙率随扭矩的增加逐渐下降,抗压强度随扭矩的增加而逐渐增大,最佳施工温度为40℃;10℃、25℃时的最佳初压次数为20,相应的试件密实度分别为84.3%和85%;40℃时最佳初压次数为30,相应的试件密实度为85.7%。采用给出的水泥乳化沥青混合料拌和和易性评价方法可为路面拌和施工工艺提供参考,最佳初压次数对应的密实度可对摊铺机振捣梁和熨平板频率参数的选择与优化组合提供参考。     

连续摊铺的下层沥青混合料最佳预压实度的确定

为了研究连续摊铺是否存在下层最佳预压实度,预先设计按照6种不同的击实次数换算成0、7%、20%、33%、67%、100%的下层压实度。制作由两种不同级配组合的双层马歇尔试件,先检测其密度和孔隙率大小,再采用两种层间抗剪试验,分别检测其在常温、低温和冻融条件下的层间抗剪切性能。结果表明,双层连续摊铺沥青混合料的下层最佳压实度为33%,此时的沥青混合料层间抗剪切强度最大,且混合料密度最大。     

装料操作程序对沥青混合料空隙率及抗车辙能力的影响

影响空隙率的因素很多,沥青混合料的密度以及理论最大密度决定着空隙率的计算值,室内装料操作程序影响着沥青混合料密度的测定。本文通过不同装料操作方法,室内旋转压实成型试件,结合APA车辙试验,分析旋转压实装料操作对空隙率和抗车辙能力的影响,补充完善了旋转压实装料操作程序。     

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.     

成型方法和集料类型对混合料均匀性指标影响

基于数字图像处理技术，对沥青混合料均匀性指标的部分影响因素——成型方法与集料类型，展开定量研究．研究结果表明：不同的成型方法，对沥青混合料均匀性指标的影响会有所不同，室内研究中，成型方法对沥青混合料均匀性指标的影响大小依次为：轮碾成型，马歇尔击实，旋转压实；不同类型的集料，对沥青混合料均匀性指标有着不同程度的影响，相同的集料类型，不同的集料产地，在其他条件都基本相同的情况下，其对应的沥青混合料均匀性指标基本相同．     

基于CT扫描技术的不同压实度下沥青混合料细观空隙特性研究

【目的】深入了解压实不足对沥青混合料内部空隙细观结构的影响。【方法】以SMA-13试件为对象,通过调整压实次数制备不同压实度的试件。采用计算机断层扫描和图像识别技术精确识别空隙,探究不同压实度下的沥青混合料空隙细观结构特性,包括空隙数量、体积、主轴方向角和配位数。【结果】在沥青混合料成型过程中,受到外部击实功的影响,内部空隙的主轴方向逐渐趋向于稳定状态。此外,随着压实次数的增加,沥青混合料内的大部分空隙逐渐减小,但也存在一些相邻的开口空隙在逐渐结合后形成更大的开口空隙。最终,随着压实程度的提高,空隙的平均配位数减小,导致空隙连通性下降,整体空隙网络的复杂度逐渐减小。【结论】本研究旨在更好地理解不同压实度下沥青混合料空隙结构的细观差异,为沥青混合料的设计、评价和维护提供更为科学的依据。     

多孔沥青混合料旋转压实特性

针对现行《公路沥青路面施工技术规范》中采用马歇尔击实成型多孔沥青混合料(PAC)试件存在集料易被击碎及与路面实际碾压状态不符的缺陷,提出采用旋转压实仪(SGC)成型PAC试件,并引入闭锁点(locking point)的概念,确定最佳旋转压实次数;在此基础上,对2种方法成型的试件进行了体积性能的比较,采用SGC成型过程中记录的数据对PAC的压实特性进行了分析。结果表明:PAC试件采用SGC成型方法更合理;当旋转压实次数为50次左右时,PAC能够形成稳定的骨架结构,且同马歇尔50次双面击实具有相近的压实功,成型的试件具有相似的体积性能;级配良好的PAC在施工阶段的压实性能优于Superpave、AC等密级配沥青混合料,开放交通后,具有良好的抵抗变形的能力。     

基于数字图像处理技术的沥青混合料特性分析

应用二维数字图像处理技术，对采用Marshall击实、振动压实、旋转压实和轮碾压实等不同压实方法沥青混合料内部结构特性进行了分析和评价，并与真实路面结构内部特性进行对比。发现不同成型方法得到的沥青混合料试件内部体积特性差异较大。结果表明数字图像处理技术可以很好地评价沥青混合料的内部结构特性。提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。     

基于数字图像处理技术的沥青混合料特性分析

应用二维数字图像处理技术,对采用Marshall击实、振动压实、旋转压实和轮碾压实等不同压实方法沥青混合料内部结构特性进行了分析和评价,并与真实路面结构内部特性进行对比.发现不同成型方法得到的沥青混合料试件内部体积特性差异较大.结果表明数字图像处理技术可以很好地评价沥青混合料的内部结构特性.提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.     

旧桥加宽桥面沥青铺装层体积参数影响因素的试验分析

为保证旧桥加宽后新、旧桥的沥青铺装层具有良好的抗水损害和抗车辙能力,对沥青铺装层混合料体积参数的影响因素进行专门试验研究.以AC-13混合料的3种级配为例,采用室内马歇尔试验和车辙试验方法,对沥青混合料的空隙率、矿料间隙率及沥青饱和度等体积参数的影响因素进行了分析.结果表明:在其他试验条件相同情况下,随着碾压次数的增加,沥青混合料的空隙率和矿料间隙率逐渐减小,而沥青饱和度则不断增大;在相同压实功条件下,当沥青混合料中沥青含量约为4.0％时,车辙试件辙槽两侧沥青混合料的孔隙率与未经车辙试验沥青混合料的孔隙率相差不大;但随着沥青用量的增加,辙槽两侧沥青混合料的空隙率不断减小,且小于未经车辙试验沥青混合料的空隙率.     

级配对混合料压实性能和车辙稳定性的影响

分别以混合料试件达到目标高度时的旋转压实次数Naim及沥青路面分析仪 (APA)浸水车辙深度为评价指标 ,探讨集料级配对沥青混合料压实性能和车辙稳定性的影响 .研究选取 10种级配 ,结果表明 :级配相对于Super pave控制点的分布状况对混合料的压实性能和车辙稳定性均有显著影响 ;与对于控制点约束范围内的级配相比 ,低于控制点约束低限的级配 ,其混合料车辙稳定性更好但更难压实 ;级配线高于、穿过、低于Superpave禁区以及沿禁区低限的混合料其车辙稳定性无显著差异 ;低于控制点低限最远的级配 ,混合料的压实性能最差 ,车辙稳定性也较差 .     

沥青混合料细观结构指标的研究

采用数字图像处理方法,对沥青混合料取芯试件图像进行处理和分析,建立一套分析沥青混合料细观组成结构的指标,包括孔洞分布参数,集料与胶浆分布参数,以及主轴角度分布参数。选取4种沥青混合料级配进行研究,结果表明各细观结构指标能够定量评价不同级配和压实方法的沥青混合料之间的结构差异。