基于分形理论的沥青混合料抗滑耐久性评价研究

沥青混合料的设计过程均考虑到高温,低温,水损等的影响,并在设计过程中进行了相关实验来保证混合料的设计质量,但是在国内外沥青混合料设计中,并没有表征其抗滑耐久性的指标,为解决此问题,引入分形维数作为沥青混合料的抗滑耐久性评价指标。研究过程采用快速,简便的室内搓揉试验对车辙板进行不同时间段的搓揉,室内模拟路面抗滑衰减,用工业CT机扫描出试件断面高精度图像,photoshop技术提取断面轮廓曲线,并且对轮廓曲线采用分形理论进行分析和评价,编写MATLAB程序计算试件断面轮廓曲线的分形维数,最后对分形维数进行曲线拟合得出沥青混合料抗滑衰减规律的结论。为进一步证实用分形维数来表征沥青混合料抗滑衰减的准确合理性,测量不同搓揉阶段的车辙板的构造深度(MTD)和摆值(BPN),最终可知随着车辙板搓揉时间的不断变大,MTD,BPN,分形维数,三者均呈现不断递减的趋势,即对比验证合理可靠。因此,断面构造的分形维数能够很好的评价沥青混合料的抗滑耐久性及其衰减规律。     

花岗岩沥青路面抗滑层抗滑性能及耐久性试验研究

为了研究如何利用地材花岗岩作为抗滑材料,设计出一种具有良好的抗滑构造和抗滑耐久性的级配形式,并有针对性地评价此种级配形式的抗滑性能,采用基于CAVF法和断级配设计理论设计出的一种新型级配GGAC-13,并利用自主研发的搓揉试验装置和激光构造检测仪作为评价其抗滑性能的方法,基于室内试验和试验段展开与传统级配AC-13C的对比试验研究,试验结果表明:搓揉试验机以及激光构造测试仪能够很好地模拟并测试出真实路面的抗滑衰减情况,对抗滑性能及耐久性进行综合评价;GGAC-13级配很好地克服了AC-13C级配的缺点,具有良好的抗滑性能和耐久性。     

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。     

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.     

基于分形理论的沥青混合料抗滑级配评价

为了研究沥青混合料抗滑级配的评价方法,分析了分形理论在级配评价中的作用和原理;在对常用抗滑级配分形特征参数求取和分析的基础上,探讨了分维数和相关系数在级配评价中的识别作用,在此基础上提出了抗滑级配的双参数定量评价模式.采用此模型估算出的抗滑级配分维数及矿粉质量分数的合理范围分别为2.50~2.60和6%~10%.     

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。     

骨架密实型沥青混合料细观结构的抗滑特性

从沥青混合料的细观结构角度开展研究,能够更丰富、更准确地反映抗滑构造及其变化规律,解决当前优质抗滑石料日趋匮乏情况下,如何设计出构造丰富、使用耐久的沥青路面表层材料的突出问题.文中设计了4种断级配的骨架密实型沥青混合料GAC-13,研发了模拟行车荷载及环境的搓揉试验评价装置,利用高精度工业CT对不同搓揉阶段试件进行扫描成像分析,提出采用抗滑构造影响区深度及衰减率等指标评价细观结构抗滑特性.结果显示,完全间断级配2.36mm粒径,GAC-13可以获得更理想的抗滑构造.     

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。     

基于激光轮廓检测仪的沥青路面宏观轮廓特征评价指标研究

为了采用沥青路面轮廓特征指标来评价路面的施工质量均匀性,本文基于激光轮廓检测仪对沥青路面宏观轮廓特征进行研究,经过合理的数学推导方法,得出五个评价指标,采用MATLAB程序计算五个指标的数值。并且设计实验方案做验证性分析,室内成型四组不同的车辙板,以搓揉试验为基础,分别进行0,2,4,6,8小时的搓揉试验,测得数据并计算五个指标数值,将其与铺砂法的构造深度做相关性分析。结果表明：此五个指标能合理的表征沥青路面轮廓特征,具有一定的准确性和可信度,为后续评价沥青路面施工质量均匀性打下坚实基础。     

湿度-尾气共同作用对沥青混合料抗滑性能的影响

基于尾气排放在隧道沥青路面表面形成油膜进而导致路面抗滑性能快速衰减的工程背景,探究了湿度-尾气共同作用下沥青混合料抗滑性能的衰减规律及尾气油膜的形成机理。采用恒温恒湿养护箱及自制尾气处理系统对三种沥青混合料车辙板试件进行了不同湿度-尾气组合作用的模拟,并测试试件摆值用于表征试件的抗滑性能。除此之外,对有水（无水）尾气-沥青界面进行了分子动力学模拟,用以探究尾气油膜形成的微观机理。结果表明,在相对干燥和完全潮湿条件下,随着尾气处理时间的增长三种沥青混合料试件摆值呈现线性下降趋势,完全潮湿条件下尾气处理1h后OGFC混合料抗滑性能衰减幅度较其余两种混合料低近30%,OGFC混合料具有优异的抗滑性,并且在湿度-尾气共同作用下还具有良好的抗滑耐久性。尾气油膜导致的沥青混合料抗滑性能衰减难以自然消散且具有累积效应,是导致沥青混合料抗滑性能快速衰减的主要原因。尾气油膜主要形成在尾气排放后冷却的过程中,水分子主要存在于尾气分子附近0～5?范围内填充尾气分子间空隙,其自身较强的极性能够吸引尾气分子并有助于尾气在沥青分子表面的吸附。