基于PG的黑龙江省沥青路面气候分区与标准的研究

虽然现行规范已经具有了沥青路面气候分区,但实际上PG技术没有得到真正的应用。根据黑龙江省不同地区的气温与路面温度的观测数据,以美国Superpave中的PG技术为基础,对黑龙江省沥青路面PG分区与PG_(m-n)标准进行研究,以此为标准对黑龙江省道路沥青的高低温性能进行评价。研究内容包括:基于SHRP的黑龙江省沥青路面温度换算公式,黑龙江省沥青路面PG分区与PG_(m-n)标准,基于PG系列试验的黑龙江省道路沥青PG性能评定等。研究结果表明,黑龙江省道路沥青基本满足PG_(m-n)技术标准的高温性能要求,但均不满足PG_(m-n)技术标准的低温性能要求。在此基础上,通过对黑龙江省现有道路沥青进行复合改性,研发满足黑龙江省PG_(m-n)标准的道路沥青材料。与针入度系列指标相比,PG系列指标能够更合理地评价道路沥青的高低温性能。黑龙江省沥青路面PG分区与全国的沥青路面气候分区相结合,可以为黑龙江省道路沥青的选用提供具体的PG技术参数。研究认为,PG_(m-n)低温标准的不满足是黑龙江省沥青路面低温开裂的一个理论原因,研究结果对改善黑龙江省道路沥青的低温性能具有一定的理论与实用价值。

不同预测方法的沥青混合料弹性模量对比研究

通过对比分析沥青混合料弹性模量的不同预测方法,找到一个最合理的快速预测方法。利用BP神经网络方法预测了不同温度的沥青混合料弹性模量,建立了沥青混合料弹性模量Et/E20值与温度的关系,在此基础上,与其它预测方法进行对比研究。研究内容包括:沥青混合料弹性模量数据调查及影响因素分析,不同预测方法的沥青混合料弹性模量预测结果,BP神经网络预测结果与其它方法的对比分析。通过对不同预测结果的对比分析,论证了BP神经网络方法的科学合理性。研究认为:BP神经网络方法可以准确地预测不同温度的沥青混合料弹性模量,与其它方法相比,具有一定的优势。

基于实测与预测的沥青混合料回弹模量与温度的关系

我国沥青路面设计采用20℃抗压回弹模量和15℃劈裂模量作为设计标准,不能够反应温度变化对沥青混合料性能的影响。新颁布的沥青路面设计规范虽然采用了动态回弹模量,但仍然是采用20℃模量值。本研究通过采用不同型号沥青(70#、90#、SBS改性70#、SBS改性90#)及不同集料级配(AC-13、AC-16、AC-20)组成12种不同型号沥青混合料,采用马歇尔试件与静压法测试在不同温度(±60℃)下的沥青混合料抗压回弹模量,建立沥青混合料回弹模量与温度的回归关系。通过与其它方法得到的沥青混合料回弹模量预测结果对比分析,评价不同预测方法的技术特点。结果表明,沥青混合料回弹模量与温度有较好的回归关系,研究结果可以为沥青路面与材料设计提供一定的技术参数。

不同成型方法对沥青混合料回弹模量的影响

沥青混合料回弹模量是沥青路面设计的重要参数之一,其取值大小直接影响沥青路面性能与使用年限。通过试验对比分析不同成型方法对沥青混合料抗压回弹模量的影响。试验采用两种沥青(70#基质沥青、SBS改性70#沥青)组成不同级配的沥青混合料(AC-13、AC-16、AC-20),分别用静压法和马歇尔击实法成型试件,测试在-30~60℃的试件回弹模量。结果表明,击实成型试件与静压成型试件存在类似的空隙率不均匀情况,但击实成型试件均匀性略好于静压成型试件,而且击实成型试件的回弹模量较大。研究结果对沥青路面设计具有一定的参考价值。