沥青介质法实测路面空隙率研究及应用

为克服目前沥青路面空隙率检测代表性及准确性差的缺点,研究开发直接实测沥青路面芯样最大理论相对密度及计算空隙率的沥青介质法,并应用于实际工程的质量检测与评定。研究结果表明,与传统方法相比,沥青介质法克服了溶剂法与真空法的缺点,以热沥青为介质,更准确地测定了沥青芯样的最大理论相对密度,因此准确性更高;沥青介质法直接利用芯样本身的毛体积密度及最大理论相对密度计算芯样空隙率,因此代表性更强;工程中只要有沥青路面芯样,便可应用沥青介质法实测其空隙率,而不需查阅施工时的混合料最大理论密度,因此应用更方便。利用沥青介质法实测的芯样最大理论相对密度的变异性可准确评价沥青路面的变异性;沥青介质法实测的路面空隙率与渗水系数有很好的相关关系。实际工程中,可方便地利用沥青介质法实测芯样空隙率,其结果可作为路面质量评价及质量监控的有效手段。

基于沥青介质法混合料理论最大相对密度影响因素的灰关联分析

为准确测定沥青混合料的体积参数,以及克服沥青路面芯样空隙率或压实度代表性差,避免主控指标验收计算不准确导致沥青路面早期损坏,提出用沥青介质法测定马歇尔试件或芯样的理论最大相对密度。基于沥青介质法测定不同沥青材料及级配类型的马歇尔试验数据,利用灰关联分析法分析了矿料级配、沥青的性质、油石比和毛体积相对密度对沥青混合料理论最大相对密度的影响程度。根据灰关联度排序结果表明:矿料级配对于沥青混合料理论最大相对密度影响最大,矿料颗粒愈细,影响程度愈高;毛体积相对密度次之,反映了试件的密实程度对其影响较大;沥青用量和性质相对较小。

车辆移动荷载下黏弹性沥青路面的弹性等效方法

沥青路面设计规范中采用的力学模型是静载作用下弹性多层体系,而实际车辆作用为移动荷载,沥青层也表现为黏弹性。如何在路面设计中选取合适的弹性模量,从而近似表征移动荷载作用下黏弹性多层体系的力学行为是核心问题。首先,推导移动荷载作用下弹性/黏弹性多层体系力学响应解析解,获得各层力学响应与模量之间的理论关系。其次,基于理论关系,提出弹性模量的等效原则及流程,并以黏弹性三层体系为例,对比等效前后的力学响应分布和模量,验证弹性等效方法的有效性;最后,基于神经网络算法,以各沥青层黏弹参数、温度及车速为输入、等效弹性模量为输出,建立等效弹性模量预估模型。结果表明:等效弹性模量可在数值上反映黏弹性层的性质;各类力学响应分布在等效前后基本一致,证明此方法可有效地将移动荷载作用下黏弹性多层体系等效到静载作用下弹性多层体系;等效弹性模量预估模型可为沥青路面设计提供准确力学参数。