沥青混合料目标配合比级配优选的灰度模型评价法

沥青混合料目标配合比级配组成设计时有多种选择,存在如何获得最优级配的问题,这关乎配合比设计的质量,直接影响铺面质量和路面的服役寿命,为此需要一种科学方法进行级配优选。基于优选理论,分析混合料性能指标特征,构建非定量指标、常规定量指标及路用性能指标3层次优选指标体系;设计3组典型级配,开展典型性能试验和分析,得到各评价指标值;采用德尔斐专家调查法进行隶属度、盲度分析和总体认识度指标赋权;采用灰度模型理论,对评价指标进行归一化处理,对各指标进行关联度分析,逐级对灰度模型体系进行综合评价和排序,根据排序结果最终选出最优的目标配合比级配。研究中,提出了灰度模型分析法的指标体系和流程,并讨论了方法中分辨系数的取值对优选结果的影响。结果表明:该方法可系统全面分析级配组成对应的性能指标体系,可筛选出符合路用性能指标的最优特征,可为沥青混合料目标配合比设计的级配优选提供一种有效技术方法。

开级配沥青混合料的细观结构特征与影响因素研究

通过数字图像处理技术,深入探索OGFC(Open-Graded Friction Course)混合料细观结构中空隙的分布、大小和复杂程度,并且分析出空隙数量、面积、空隙分形维数等参数的变化趋势,从而更好地了解这些参数与混合料性能之间的关联。结果表明:OGFC混合料试件断面图像的空隙数量、空隙面积和空隙分形维数等参数同混合料性能密切相关,且相互之间具备良好的线性回归关系。

透水沥青混合料PAC-16级配优化

为改善透水沥青混合料的高温抗剪切性能,对透水混合料PAC-16三轴剪切试验进行模拟,构建虚拟三轴剪切试验数值模型,并对其模拟准确性进行验证。基于此,结合数值仿真和室内试验对PAC-16级配进行优化。结果表明:虚拟试验方法所测的不同围压水平峰值应力、内摩擦角及黏聚力均与室内试验实测结果的误差不超过5%,且试验规律与实际相符;推荐粗集料最佳用量为4.75~9.5 mm:9.5~13.2 mm:13.2~16 mm:16~19 mm=10:15:12:3、细集料最佳级配取i=0.75对应的级配、粗细集料用量比为80:20,并确定0.075 mm,4.75 mm及16 mm关键筛孔通过率,提出PAC-16优化级配。优化级配的高温性能至少提升10%,整体路用性能更加出色。

RAP料中沥青含量与混合料级配分析方法

RAP料(回收沥青混合料)性能分析是沥青路面热再生技术的关键性步骤,分析RAP料中的沥青含量可以确定再生剂的掺量,分析级配可以确定新沥青混合料的级配和性能。通过理论分析和试验对比,比较离心抽提法和燃烧法的优缺点,研究适合分析热再生中RAP料沥青含量与矿料级配的方法。结果表明:离心抽提法可以得到混合料中的沥青,但测得的沥青含量偏高,级配离散性较高,2.36 mm以下细集料误差较大;燃烧法的试验精度高,主要误差为1.18 mm以下集料;两种方法各有侧重,在实际工程中应该综合使用。

多级配下纤维掺量对沥青混合料性能影响研究

为探究多种级配下纤维掺量对提升沥青混合料路用性能影响,研究了AC-13、AC-25密级配下掺入两种路用聚酯纤维和玄武岩纤维的沥青混合料的抗水损坏性、高低温性能;通过两种纤维试验结果的对比,研究在相同性能条件下纤维掺量的经济效益。结果表明:聚酯纤维和玄武岩纤维增强沥青混合料性能呈先增大后减小趋势,与不掺纤维相比,纤维对沥青混合料的抗车辙性和抗开裂性能改善最为明显,车辙动稳定度和最大弯拉应变最多可提高89.4%和50.3%。AC-13和AC-25级配中,当聚酯纤维和玄武岩纤维的掺量分别为0.2%、0.25%和0.3%、0.35%时,其沥青混合料各项性能指标与经济效益关系最好。

不同级配橡胶沥青混合料的路用性能研究

通过室内试验对比研究了AC-13、SMA-13与AR-AC-13三种不同级配橡胶沥青混合料的路用性能,并对SMA-13橡胶沥青混合料的实际应用效果进行了验证。研究结果表明:相比于普通AC-13沥青混合料,不同级配橡胶沥青混合料在高低温、水稳定及抗疲劳性能等方面均得到了不同程度提升,其中高温性能提升最为显著,提升了约217%~337%、低温抗裂性能提升了约17.7%~89.3%、水稳定性能提升了约1.3%~19.5%、抗疲劳性能提升了约30.6%~186.8%;3种级配相比,SMA-13的高低温性能、抗疲劳性能表现最佳,相比于普通AC-13沥青混合料,高温性能提升了337%、低温抗裂性能提升了约89.3%、抗疲劳性能提升了约186.8%,水稳定性能与AR-AC-13级配相近,提升了约15.6%,综合路用性能最佳。工程应用表明:路面上面层采用橡胶沥青混合料SMA-13后,路面平整度高,无车辙、裂缝、松散等病害产生,路面的综合路用性能优异,长期使用效果较好。

Superpave-20级配组成对沥青混合料路用性能的影响研究

Superpave级配组成及其设计方法已在我国部分地区推广应用,然而我国幅员辽阔,气候不同,不同地域对于沥青混合料的性能需求存在差异。本研究聚焦于Superpave的级配设计对沥青混合料路用性能的影响,并以Superpave-20为研究对象,选取五种不同的级配,利用旋转压实法制备沥青混合料试件,获得相应的各项体积指标。通过室内性能检验,进一步探讨了级配变化对混合料在高温下的性能、其对水损害的抗性以及在低温条件下的表现。研究发现,较粗的级配有助于提升沥青混合料在高温和低温环境下的性能,而较细的级配则能增强混合料的抗水损害能力。基于以上发现,本文提出了适用于Superpave-20沥青混合料的矿料级配范围。这些研究成果为Superpave-20级配的设计提供了科学指导,旨在优化混合料的路用性能。

矿料级配对大空隙沥青混合料空隙参数的影响敏感性研究

文章为研究矿料级配对大空隙沥青混合料空隙率及连通孔隙率的影响敏感性,通过改变13.2 mm、2.36 mm、0.075 mm关键筛孔通过率以及2.36~4.75 mm含量,调试了16组矿料级配,测试了不同矿料级配下混合料的空隙率及连通孔隙率,分析了不同因素对混合料体积参数的影响规律。结果表明:9.5 mm筛孔通过率变化对空隙率影响较小,但对连通孔隙率影响显著,在一定范围内9.5 mm筛孔通过率越低,连通孔隙率越大;2.36 mm筛孔通过率与空隙率及连通孔隙率均具有高度的线性相关性,且对二者影响敏感性相当;2.36~4.75 mm含量<6%时,其含量变化对空隙率及连通孔隙率影响较显著,但其含量>6%时,混合料空隙率将降低至20%以下,会影响其透水效果;0.075 mm筛孔通过率对空隙率及连通孔隙率均有一定的影响,但对连通孔隙率影响更显著。

颗粒级配对砂泥岩混合料抗剪特性影响分析

颗粒级配对砂泥岩混合料抗剪强度存在重要影响,而级配方程用于散体材料颗粒组成的参数化。基于级配方程参数m和b,配制5种土料做直剪试验,得到了砂泥岩混合料峰值剪应力,并计算了抗剪强度指标粘聚力和内摩擦角。试验和理论推导表明,砂泥岩混合料内部存在同质和异质两种类型颗粒接触模式,母岩强度差异是导致两种颗粒接触模式不同发展演化路径的内在原因。砂泥岩混合料归一化粘聚力和内摩擦角与级配参数mb呈线性函数关系,为拓展砂泥岩混合料应用提供了依据。

基于分形维数及考虑假集料影响的冷再生混合料级配控制方法

为了更好控制混合料级配,以获取最佳路用性能,对冷再生混合料级配分形特征以及沥青路面回收旧料(RAP)假集料特性开展了研究。首先选取了规范级配范围内6种代表性级配曲线,借助分形几何理论,建立了粒径分布函数,得到了合成级配分形维数(D)、粗集料级配分形维数(DC)及细集料级配分形维数(DF),并分析了三者与冷再生混合料干劈裂强度、冻融劈裂强度比、动稳定度和最大弯拉应变的相关性,然后建立了基于级配分形维数的冷再生混合料路用性能预估模型,最后通过分析级配变异性对冷再生混合料性能的影响,提出了考虑假集料影响的冷再生混合料级配控制方法。结果表明:分形维数可以定量描述冷再生混合料粒径分布及级配走向,进而反映冷再生混合料各项路用性能,基于分形维数的性能预估模型可以较好预测冷再生混合料各项路用性能,预估值与实测值相对误差基本在15%以内;当冷再生混合料“抽提前后级配变化率方差”(DV)大于85或“抽提前后级配变化值”(Va)大于3.6时,宜通过添加新粗集料或调整级配曲线靠近下限等措施来提升冷再生混合料高温抗力。

胶粉改性沥青混合料配合比设计与施工技术探析

依托某城市主干道路工程,提出原路面上加铺胶粉改性沥青混合料面层结构的改造方案,通过优化设计AC20-C型胶粉改性沥青混合料和AC10-C型胶粉复合改性沥青混合料配合比,规范实施胶粉改性沥青混合料铺筑与胶粉改性沥青应力吸收夹层施工技术,保证沥青混凝土路面施工质量。

基于均匀试验的沥青混合料级配优化研究

均匀试验是目前用于材料配方设计最流行方法之一。该研究将均匀试验用于沥青混合料级配设计,将均匀试验与体积设计相结合得到的级配可以实现级配骨架密实。通过5种不同级配沥青混合料技术性能对比研究,结果表明:采用均匀试验设计的级配其高温稳定性、抗水害性以及低温抗裂性均要优于Superpave级配,通过禁区下方的级配高温稳定性较好。

基于力学指标的矿料级配优化设计方法研究

因寒冷地区气候因素的特点,使得不同季节冻融循环下的沥青混合料结构强度演变机理较其他地区有很大的不同,我国现行规范中沥青混合料级配范围虽然适用于全国不同地区,但针对性不强。针对这一特点设计沥青混合料级配,对常用的混合料类型AC-20、AC-16以及两种使用经验较少的SMA-13和ATB-25进行了研究;模拟寒区的气候环境,对传统的体积法进行改进,提出适用于寒区的级配,并总结出一套具有针对性的沥青混合料级配设计方法。结果表明:新级配沥青混合料在寒区下的路用性能较原始级配沥青混合料有较大的改进。

多功能高模量改性沥青混合料级配参数优化研究

为了探讨多功能高模量改性沥青混合料的最佳级配范围,通过集料压碎值试验和混合料试验分析粗细集料骨架和填充作用,在其基础上合成5种不同级配和不同细集料含量的混合料,以路用性能为检验评价指标,对多功能高模量改性沥青混合料粗细集料的最佳含量开展试验研究。结果表明:0.6~2.36mm细集料在混合料中起到受力和填充作用,使用多功能高模量改性沥青,可有效提升沥青胶浆内黏聚力、刚度和软化点,进而增强混合料整体路用性能。当0.6~2.36mm的细集料含量占30%~60%,0.6mm以下填料含量占20%~30%,2.36mm以上粗集料含量占20%~40%,多功能高模量改性沥青混合料的动稳定度达到1万(次/mm)以上、冻融劈裂强度比达到88%以上,表现出较好的高温稳定性和水稳定性。

乡村公路沥青路面矿料级配的控制及混合料施工检验

混合料的矿料级配对沥青公路路面质量影响问题可以通过控制沥青混合料的矿料级配中的目标配合比与生产配合比的各项指标参数进行控制。在宜宾某四级公路提质改造工程中,通过控制沥青混合料的矿料级配中的目标配合比和生产配合比,严格落实矿料级配和体积指标的各项规范要求,并及时开展施工过程抽检和完工验收监测,沥青路面的施工质量得到了有效的保障。

开级配混合料PAC-13施工质量管控研究

从施工质量管控角度出发,结合相关工程应用情况,对开级配混合料PAC-13施工质量管控的关键环节和要点进行了阐述,并从原材料选择、配合比设计和施工工艺要点控制三个方面进行了分析和总结,提出粗细集料、填料、沥青胶结料、外加剂、配合比设计中关键筛孔及施工工艺等控制指标,从而指导PAC-13的成功铺筑。

不同矿料骨架干法橡胶沥青混合料的胶粉分布特征与级配适应性

为了探究符合干法橡胶沥青技术特点的混合料级配,从混合料微观结构和宏观性能上验证设计级配特点。根据胶粉变化和贝雷法设计原理分别设计AC-13C、SMA-13、SAC-13和AR-AC-13S四种级配类型,运用X-ray CT微观试验方法和图像处理技术,从微观结构层次研究四类级配类型的区别和优劣,分析得出在橡胶粉各断面胶粉数量和含量的空间分布上,AC-13C和SAC-13类型的级配胶粉含量值离散和变异程度最小,分布更为均匀,SMA-13次之,AR-AC-13S最差,从胶粉分布的角度看,AC-13C更适合干法橡胶沥青混合料;通过室内混合料路面性能试验,对连续与间断级配的沥青混合料的高低温稳定性能及水稳定性能进行了分析论证,进一步验证了微观试验结果。微观和宏观试验均表明,连续级配在干法橡胶沥青混合料中更加适用,工程实践应优先选择。

级配组成对沥青混合料高温稳定性的影响分析

车辙长期以来是影响沥青路面使用性能的病害之一,而对车辙的研究具有很重要的实际意义,本文以车辙病害为研究对象,并依托京港澳石家庄至磁县段高速公路改扩建工程,在旧路面产生车辙的部分钻芯取样,抽提筛分,从混合料的级配组成对沥青路面抗车辙能力的影响出发,依据贝雷法假设分析了沥青路面产生车辙的原因,最后通过比较调整后的设计级配范围与原规范设计级配范围的动稳定度,发现调整后的设计级配范围有利于提高沥青路面的高温稳定性。

沥青混合料用集料的选择与级配组成优化设计

沥青混合料中粗集料和细集料的特性及其级配组成决定了混合料的路用性能。本文通过深入分析集料在沥青混合料中的作用机理、技术要求和质量标准,提出从资源特性和加工特性两方面控制和选择好粗集料和细集料,同时,应根据不同地区工程条件和沥青面层位优化集料级配组成。

道路基层中优质原材料和混合料级配问题

以大运高速公路临侯段路面为例 ,阐述了该路面的原材料、混合料组成设计及混合料级配的几个重要问题。指出基层原材料良好的质量和混合料良好的级配 。