ATB-30沥青混合料垂直振动成型方法及评价

用垂直振动成型方法(VVCM)压实ATB-30沥青混合料来模拟现场压实工况,验证了此法的可靠性,同时对比研究了VVCM和马歇尔法对ATB-30沥青混合料物理和力学特性的影响.结果表明:VVCM试件力学强度与现场芯样的相关性高达94.2%,马歇尔试件的相关性不足70.0%;VVCM试件密度较马歇尔试件密度提高约2%,压实度提高1%,力学性能至少提高8.2%.证明VVCM比马歇尔法更适合评价ATB-30沥青混合料力学性能.

垂直振动成型方法在大粒径沥青混合料中的应用研究

为解决大粒径沥青混合料不易压实、空隙率过大等问题,优化其路用性能,采用垂直振动成型方法(VVTM)和常规马歇尔方法(MS)进行大粒径沥青混合料体积参数试验、单轴抗压强度试验、劈裂试验、高温抗剪试验及水稳定性试验,通过改变振动时间、油石比及试验温度等分析大粒径沥青混合料的各项性能。结果显示,VVTM方法能显著提高大粒径沥青混合料的密度、稳定度等,降低其空隙率和矿料间隙率;采用VVTM方法有助于改善大粒径沥青混合料的路用性能,提高其抗压强度、劈裂强度、单轴贯入强度及冻融劈裂强度比,且能降低最佳油石比0.2%～0.3%;对抗压强度的改善幅度随温度的增加呈下降趋势,劈裂强度对中温区域(0～20℃)的依赖性略高于低温环境(-20～0℃);在大粒径沥青混合料配合比设计中推荐采用VVTM100方法。

垂直振动成型方法在粗级配沥青混合料配合比设计中的应用

粗级配沥青混合料具备优良的高温抗车辙和低温抗裂能力,使用后又不降低路面的其他性能,但施工过程中易出现离析、空隙率偏大等问题,室内试验数据无法有效模拟现场实际情况。文章研究设计了垂直振动成型方法,分析了油石比对体积参数的影响,并对粗级配沥青混合料抗压强度试验、劈裂试验及水稳定性试验进行验证。结果显示垂直振动成型方法显著提高了粗级配沥青混合料密度值,有效降低了空隙率和矿料间隙率;能够降低ATB-25沥青混合料最佳油石比约0.2%~0.3%(与马歇尔方法相比),并改善了混合料高温力学性能、抗水损害能力及低温抗裂能力。

冷再生混合料垂直振动成型法设计与评价

为更好地模拟乳化沥青冷再生混合料现场压实工况,采用垂直振动成型方法(VVTM)对冷再生混合料进行压实,验证了方法的可靠性。对比研究了VVTM和马歇尔法对乳化沥青冷再生混合料物理和力学特性的影响。结果表明,VVTM试件力学强度与现场芯样的相关性高达94.8%,马歇尔试件的相关性不足60%。与现行方法的成型试件相比,VVTM成型试件的最佳含水率降低10%,最大干密度提高1.8%～2.3%,乳化沥青最佳用量降低7%～10%,力学性能提高32%以上,说明VVTM比马歇尔法更适于评价乳化沥青冷再生混合料的力学性能。

垂直振动成型CTB-50水泥稳定碎石抗压强度增长规律及预测模型

为表征最大粒径为53 mm水泥稳定碎石(CTB-50)的抗压强度,评价了垂直振动试验方法(VVTM)的可靠性,研究了水泥稳定碎石抗压强度随水泥掺量、龄期的增长规律,建立了抗压强度增长方程及预测模型,并分析了级配类型对抗压强度的影响。结果表明:VVTM试件抗压强度与试验段芯样相关性较高,可达91%左右;抗压强度随水泥掺量增加呈线性增大,在养护初期强度增长较快,60 d后强度趋于稳定;建立的抗压强度增长方程、预测模型与试验结果相关系数分别不小于0.982、0.976,预测值误差绝对值分别小于3%、6%;CTB-50的初始、极限抗压强度分别约为传统水泥稳定碎石(CTB-30)的1.25倍、1.09倍,相同的强度控制指标下,CTB-50可减少水泥用量,有利于降低工程造价,减少基层裂缝。

沥青混合料试件振动成型方法

目前,常用马歇尔击实(MC)方法成型的试件研究沥青混合料力学特性,然而现场普遍采用振碾方式压实沥青混合料,致使MC试件工程性质与路面心样的相关性较差.为此,提出了沥青混合料试件振动成型(VC)方法并验证了其可靠性.结果表明:VC试件力学强度与心样的相关性平均高达93%,而MC试件不足70%;VC试件密度比MC试件提高了约2%,而压实度提高1%,混合料力学性能至少提高8.2%(ATB-30)或15%(AC-20).证明VC方法比MC方法更适合用于评价沥青混合料力学性能.

不同方法设计SMA沥青混合料路用性能评价

为评价不同方法设计的沥青混合料路用性能,通过室内马歇尔试验、劈裂试验、单轴贯入试验、车辙试验、小梁弯曲试验及劈裂疲劳试验等对垂直振动成型法(VVTM)和马歇尔法(Marshall)设计的SMA沥青混合料路用性能进行了分析与评价。结果表明:1)VVTM法设计的SMA沥青混合料密度约为Marshall的1.02倍,最佳油石比约降低7%;2)与Marshall设计法相比,VVTM法沥青混合料的马歇尔稳定度、抗剪强度、动稳定度、低温劈裂强度至少可提升30%,疲劳性能和水稳定性均有提升,但抗弯拉强度略有降低;3)强嵌挤骨架密实级配(GM)可有效提升SMA沥青混合料路用性能。结论是VVTM法设计的SMA沥青混合料较Marshall法设计的有更好的路用性能。

SRX稳定碎石骨架密实级配及路用性能

基于垂直振动成型方法(VVCM)研究了粗集料级配对其振实密度的影响,细集料级配对有机高分子聚合物SRX稳定细集料抗压强度的影响,粗、细集料质量比及关键筛孔通过率对SRX稳定碎石抗压强度的影响,以抗压强度最大为原则提出了SRX稳定碎石骨架密实级配,并验证了其路用性能.结果表明:当粒径为19~37.5mm,9.5~19mm,4.75~9.5mm的粗集料质量比为48∶30∶22时,混合粗集料振实密度最大;当筛孔通过率的递减系数I=0.65时,SRX稳定细集料抗压强度最大;当粗、细集料质量比为65∶35时,SRX稳定碎石抗压强度最大;当关键筛孔31.5,19,9.5,4.75,2.36,0.6,0.075mm通过率分别为95.0%~100.0%,64.0%~71.0%,44.0%~52.0%,32.0%~40.0%,22.0%~29.0%,11.0%~18.0%和5.0%~11.0%时,SRX稳定碎石抗压强度最大;与规范级配和水泥碎石级配相比,骨架密实级配SRX稳定碎石抗压强度、劈裂强度至少可分别提高13%和19%.

面向长寿命路面的不同成型方法沥青混合料性能评价

长寿命沥青路面是中国路面发展的焦点,而设计方法决定了沥青路面的压实标准与质量,研究提出适应现代施工机械的设计方法是实现路面长寿命的有效途径。研究了垂直振动法(VTM)、马歇尔法(Marshall)和旋转压实法(GTM)对AC-16沥青混合料性能的影响,结果表明:VTM法与GTM法设计的AC-16混合料密度基本相当,约为Marshall法的1.02倍;与Marshall设计法相比,VTM法与GTM法设计的AC-16油石比降低了9.0%,力学性能、动稳定度、抗弯拉强度至少分别提高了30%、34%、17%,水稳性略有提升。可见,VTM法设计AC-16沥青混合料与GTM法设计的混合料具有相同的路用性能。

有机聚合物SRX稳定碎石基层水稳定性研究

通过与静压法成型试件和实体工程芯样的物理力学性能的对比,证明了垂直振动试验方法(VVTM)的适应性,并采用垂直振动试验方法研究了有机聚合物SRX稳定碎石饱水强度和干化强度,分析了其水稳定性。

成型方式对水泥稳定碎石物理力学特性的影响

目前,世界各国用于研究水泥稳定碎石力学特性的圆柱体试件普遍采用静力压实(QSCM)或葡式击实成型(PCM)。然而,现场普遍采用振动压路机振碾方式压实水泥稳定碎石基层。为了模拟现场压实工况,提出了试件垂直振动成型方法 (VVCM)并验证了其可靠性,对比研究了QSCM与VVCM对水泥稳定碎石物理特性(试件含水量和矿料级配)和力学特性(无侧限抗压强度、劈裂强度和回弹模量)的影响。试验结果表明:QSCM试件的力学强度为现场芯样的35.6%,VVCM试件的力学强度为现场芯样的93%;VVCM试件的抗压强度、劈裂强度和抗压回弹模量分别为QSCM试件的2.5、1.9和1.6倍。研究证明VVCM比QSCM更适合用于评价水泥稳定碎石材料性能。

设计方法对SMA-13混合料老化性能影响研究

为探究不同设计方法对SMA-13混合料老化性能的影响,通过室内模拟SMA-13混合料的短期老化和长期老化过程,研究了设计方法(垂直振动成型法(VTM法)、旋转压实法(SGC法)和马歇尔法(Marshall法))对SMA-13混合料老化性能的影响规律。结果表明:相对于Marshall法,SGC法和VTM法SMA-13混合料中沥青经过短期老化后性能变化大;且经过长期老化后,VTM法SMA-13混合料中沥青性能变化幅度明显小于Marshall法和SGC法;相对于Marshall法,SGC法和VTM法设计SMA-13混合料的各项性能受短期老化影响大;经过长期老化后,VTM法SMA-13混合料的性能变化幅度明显小于Marshall法和SGC法。