高掺量RAP和温拌技术对沥青混合料性能的影响

为了评价多种温拌沥青-沥青混合料回收料(WMA-RAP)混合料的力学性能,研究了掺量为0%、25%和35%的RAP对不同WMA抗车辙、低温性能和疲劳性能的影响。采用车辙试验和多重应力蠕变恢复试验(MSCR)分别研究了沥青混合料和结合料的抗车辙性能;采用半圆弯曲试验(SCB)和线性振幅扫描试验(LAS)分别对沥青混合料和结合料开裂性能进行了评价。结果表明,含有35%RAP的WMA混合料提高了抗永久变形能力,采用更高比例的RAP和WMA技术,可提高抗裂性能,WMA-RAP混合料的整体抗裂性能优于热拌沥青-沥青混合料回收料(HMA-RAP)混合料。此外,LAS试验结果表明,RAP材料和WMA技术结合可提高沥青混合料的疲劳寿命。

一种基于数字图像处理技术的沥青混合料均匀性研究新方法

基于数字图像处理技术,本文对沥青混合料中集料的分布状态,即沥青混合料均匀性进行直接研究。研究结果表明:从沥青混合料中集料的分布位置和分布数量两方面考虑,结合面积比k这一系数,沥青混合料的均匀性能够在数值上进行评价。

沥青混合料水稳定性能全程评价方法研究

传统的沥青混合料水稳定性评价方法不能反映混合料在整个使用过程中水稳定性能 .针对这一缺陷 ,设计了一种新的全程评价方法 ,可以结合混合料老化试验来评价沥青混合料在路面不同阶段的水稳定性能 。

水作用下沥青混合料永久变形特性的表现形式

采用沥青路面分析仪(APA)研究水作用下混合料试件永久变形的表现形式。试件分别经浸泡、饱水、冻融三种方式预处理;APA测试采用干车辙和浸水车辙两种形式。试验结果表明:水的存在对沥青混合料永久变形有影响;浸水车辙深度普遍大于干车辙深度;严酷的预处理过程没有导致较大的永久变形;在相同的冻融次数下,随着饱和度增大,浸水车辙深度减小;在相同的饱和度下,未经冻融处理的试件其浸水车辙深度普遍大于经过冻融处理试件的车辙深度。分析结果表明:APA测试形式、APA测试形式与试件预处理方式的交互作用、冻融循环次数分别是产生上述试验结果的主要原因。

基于抗滑降噪性能的沥青路面表面构造评价指标

为了揭示沥青混合料表面构造对路面抗滑降噪性能的影响机理,运用频谱分析法计算得到各级倍频程中心频率对应波长处的沥青混合料(HMA)表面构造水平;通过室内试验(二维表面构造测试法(2D-ITAM),动态旋转摩擦系数测试仪法(DFT)及室内轮胎加速下滚噪声测试法),分析表面构造水平及分布特性表征指标和沥青混合料表面摩擦系数及轮胎/路面噪声水平之间的相关关系.结果表明:表面构造特征波水平可以表征沥青混合料表面宏观构造和短波段大构造水平及分布特性;且与安装有ABS防抱死系统车辆在沥青混合料表面行驶时的抗滑性能之间有良好的相关性,与轮胎/路面噪声水平之间具有一定的相关性.

基于图像的AC20混合料集料接触分布特征研究

为量化沥青混合料集料之间的接触关系,提出了一种基于数字图像的沥青混合料集料接触分析方法.以AC20型沥青混合料为例,对72个车辙板试件切片图像进行处理,得到每个切片上大于2.36 mm集料的接触数量及集料特征;通过统计分析,得到AC20型沥青混合料接触对总体分布、各档集料的接触对分布及单颗集料接触数分布规律.通过对AC20型沥青混合料接触状况的量化分析,可将接触特征作为混合料级配设计的参考因素,指导级配设计.

基于沥青混合料表面构造特性的集料设计参数

为了实现基于表面构造特性的沥青混合料优化设计,运用图像处理技术的沥青混合料表面构造水平及分布特性测试方法,研究了具有不同集料设计参数的沥青混合料表面构造水平随波长的分布特性,提出了表征沥青混合料表面构造整体水平的指标(特征波长和特征波水平),分析了不同通过率处集料粒径大小与混合料表面构造水平之间的相关性;运用分形理论计算了集料级配的不规则性及破碎程度,并研究了集料形态及其在沥青混合料中的分布.结果表明:90%通过率处的集料粒径D90能够表征集料粒径整体大小;集料级配分形维数可反映和度量集料级配的不规则性及破碎程度;集料规则度及方向角正弦值可表征集料形态及其在沥青混合料中的分布特性.

CPN车辙仪用于评价高等级沥青路面高温性能的研究

介绍了CPN这种便携式车辙仪的性能参数和与现有车辙试验机的区别,并通过材料试验评价CPN车辙仪用于高等级沥青砼路面高温性能评价的适用性,并尝试得出与常规车辙试验动稳定度一致的计算公式.通过研究发现,CPN车辙仪用于沥青混合料高温稳定性的评价是可行的.

矿质混合料性能对沥青混合料动态模量的影响

为了解决沥青混合料高温性能不足的问题,研究了矿质混合料性能对沥青混合料动态模量的影响.以AC-20C型沥青混合料为背景,根据贝雷法3个参数进行了矿质混合料配合比正交试验设计,得到9种不同的矿质混合料级配,并以加州承载比(California bearing ratio,CBR)和振实间隙率为指标,对矿质混合料性能进行了评价,从中选出矿质混合料性能差异明显的3种级配,进行了沥青混合料的配合比设计.进而在不同温度和加载频率条件下,开展了3种级配沥青混合料的动态模量试验.依据试验结果,分析了矿质混合料性能对沥青混合料动态模量的影响.研究表明:高温条件下矿质混合料性能对沥青混合料的动态模量有较大影响,低温时矿质混合料性能对动态模量的影响不明显.通过优化矿质混合料性能,可以显著改善沥青混合料的高温性能.具有较高CBR值和较低振实间隙率的矿质混合料,对应的沥青混合料具有较好的高温性能.

沥青混合料高温稳定性的单轴贯入试验研究

单轴贯入试验测定的贯入强度是一个可以反应沥青混合料高温抗剪强度的指标,通过进行不同级配、不同沥青用量沥青混合料的单轴贯入试验,对沥青混合料的高温特性进行了研究。

夏普计划25年（1987-2012）的回顾和展望

夏普计划已经走过了25年,它是沥青科技发展史上极为重要的里程碑.它打破了传统马歇尔设计中要求混合料低沥青含量的限制,其成果还包括广为熟知的PG系列沥青试验和回转式混合料试件成型新方法.同时夏普计划全方位推动了改性沥青技术发展,特别是其带来了以粗(开)级配为特征的骨料级配多元性,提出了混合料中的力传递可由粗骨料间的接触来实现的新机理观点.然而夏普计划在研发沥青混合料性能试验(等价于马歇尔稳定度和流值)方面,遇到很大阻力.在后夏普时代,期待新的努力和突破.

温拌沥青混合料试验性能和路用性能

通过测定添加改性剂Sasobit~和Evotherm^(TM)的沥青混合料的结构性能、车辙敏感性、防水性、动态模量等指标来评价其材料性能,并与传统的热拌沥青混合料进行了对比试验。室内试验表明,Sasobit~温拌沥青混合料与热拌沥青混合料具有几乎相同的性能。Evotherm^(TM)温拌沥青混合料与热拌沥青混合料相比,表现出较大的车辙深度、较低的抗拉强度和较低的抗压强度。

沥青混合料表面构造水平及分布特性预测模型

为了在设计阶段评价和预测沥青混合料表面构造水平及其分布特性,运用提出的沥青混合料表面构造水平及分布特性二维图像测试方法,测试了具有不同设计参数的沥青混合料不同波长处的表面构造水平.研究了设计参数对沥青混合料表面构造水平的影响规律,结果表明,随着空隙率、集料粒径的增大,沥青混合料表面构造特征波水平值增大;而随着沥青饱和度、集料级配分形维数,及截面上单位面积内集料方向角正弦值、集料规则度、集料间接触长度的增加,沥青混合料表面构造特征波水平值降低.在此基础上,建立了基于设计参数的沥青混合料表面构造水平及分布特性预测模型,并通过试验检验了该预测模型的准确性,结果表明该模型可准确预测沥青混合料表面构造水平及其分布特性.

沥青混合料禁区路用性能研究

对禁区下、禁区偏下、禁区中间、禁区偏上、禁区上以及规范中的AC-16中值6种级配的沥青混合料进行路用性能试验与分析,得出:禁区的规定是不必要的,通过禁区中间级配的路用性能最优.

沥青混合料图像多阈值分割方法

将基于遗传策略的多阈值分割法应用到沥青混合料图像分割中,解决了边缘检测法、单阈值法抗干扰性差、分割结果不能直接用于级配分析的难题。实验结果表明,该方法的分割精度优于边缘检测类和单阈值法,而且可将沥青混合料中的粗骨料、细骨料、纹理和空隙等组成部分分离出来,为后续的级配分析计算奠定基础,具有广阔的应用前景。

温拌沥青混合料配合比设计及其性能研究

结合温拌沥青混合料(WMA)的应用实例,介绍了其配合比设计过程,根据配合比设计及路用性能测试,与相同类型的热拌沥青混合料(HMA)路用性能进行了对比,结果表明WMA和HMA的路用性能基本相同且能满足规范要求。

高掺量改性RAP热再生沥青混合料低温抗裂性能宏微观机理

旨在研究再生剂和改性剂提升高掺量沥青混合料回收料(reclaimed asphalt pavement,RAP)热再生沥青混合料低温抗裂性能的宏微观机理,进而弥补其低温抗裂性能不足的显著缺陷,设计了3种改性剂配比方案(8%再生剂1、8%再生剂2、4%再生剂2+4%改性剂),开展了高掺量改性RAP热再生沥青混合料室内小梁弯曲试验,分析了混合料的宏观断裂行为特征,进而基于近场动力学理论建立了相应的数值模型,揭示了混合料内部裂纹萌生与扩展的微观机理以及不同改性剂的作用机理。结果表明,双外加剂(再生剂和改性剂)配比下高掺量RAP再生沥青混合料的破坏应变、劲度模量、应变能密度等低温抗裂性能指标均优于单独使用再生剂,近场动力学理论可较好地模拟再生沥青混合料的低温开裂行为;再生剂可显著提升旧沥青界面处的黏结能力,再生剂1使试件底部应力分布更为均匀,再生剂2恢复旧沥青黏结能力的效果更优;而改性剂则提升沥青的整体性能,且对新沥青的性能提升更加明显;相较于单独使用再生剂,双外加剂可恢复旧沥青性能并提升沥青整体的黏性,有效弥补高掺量RAP再生混合料低温抗裂性能不足的缺陷。

同类变级配沥青混合料矿料间隙率模型及分析

为揭示同类变级配沥青混合料矿料间隙率(VMA)的变化规律与机制,将粗细集料分界筛孔尺寸及其筛孔通过率x用于整体级配矿料划分与分析;同时基于确定配比沥青混合料的VMA与粗集料间隙率(VCA_(mix))的计算公式,推导出VMA与VCA_(mix)之间的物理关系式,在此基础上建立了同类变级配沥青混合料的VMA物理模型,并对模型进行了深入分析和试验验证.结果表明:同类变级配沥青混合料中细集料对VCA_(mix)的增大作用性质及x是影响VMA的2个决定性因素,当x对VCA_(mix)起线性函数增大作用时,随着x的增大,VMA或呈凸形曲线下降或呈凹形曲线上升;当x对VCA_(mix)起指数函数的增大作用时,随着x的增大,VMA可能呈凹形曲线下降、凸形曲线下降、凹形曲线上升及类似开口向上2次抛物线等多种变化趋势.

TLA改性沥青在320国道衢州段白改黑工程中的应用

通过320国道衢州段路面大修的工程实践,阐述TLA改性沥青制备、混合料配合比设计、拌和、运输、摊铺、碾压过程及其质量控制要点,表明TLA改性沥青混合料具有良好的抗低温、高温性能。该工程的实践证明:改性沥青的制备、施工各环节的温度控制是施工质量控制的要点;该材料适用于交通量大、重载的夏热冬寒地区。

混合砂夹层防治热拌沥青路面反射裂缝的研究

为研究热拌沥青中铺加混合砂夹层对控制路面反射裂缝的影响并评估夹层系统控制反射裂缝的性能,建立了一种典型的混凝土路面覆盖层的三维有限元模型。首先,在有限元模型中引入线性黏弹性模型和双线性黏聚带模型,以表征HMA覆盖层和混合砂夹层的黏结和断裂行为。其次,用使HMA覆盖层出现宏观反射裂缝的极限荷载来量化HMA覆盖层的抗反射开裂能力。研究发现,由于混合砂具有较高的断裂韧性,混合砂夹层使HMA覆盖层的抗反射开裂能力提高了1.17~2.45倍。在HMA覆盖层的早期使用过程中,其性能优势更显著。随着基础层弹性模量的降低,反射裂缝会逐渐发展,但是,此时混合砂夹层对反射裂缝仍有明显的抑制作用。