强嵌挤ATB-30沥青稳定砾石级配设计及路用性能研究

为研究西北干旱荒漠地区破碎砾石制备ATB-30混合料的可行性及其路用性能,首先,采用逐级填充法和变I法,分别以最小空隙率和最优力学性能为判断标准设计粗集料级配和细集料级配;其次,研究不同砂浆用量(m_(砂)、1.03m_(砂)和1.06m_(砂))下各0~4.75 mm集料与4.75~9.5 mm集料质量比(2∶1、3∶1和4∶1)对ATB-30沥青稳定砾石力学强度的影响规律,提出ATB-30沥青稳定砾石的强嵌挤骨架密实级配;最后,对其进行高温车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验,并与规范级配中值进行对比,评价其路用性能的提升效果。结果表明:I=0.75时的细集料级配最佳,19~37.5 mm集料和9.5~19 mm集料质量比为7∶3时的粗集料级配最佳;在砂浆用量为1.03 m_(砂)下,0~4.75 mm集料和4.75~9.5 mm集料质量比为3∶1时的力学指标最优,此时粗细集料比例约为7∶3,与规范级配中值相比,提出的强嵌挤骨架密实级配ATB-30沥青稳定砾石的高温车辙性能、低温抗裂性能和水稳性能可分别提高约21%、9%和3%。

简谈抗裂嵌挤型水泥稳定碎石路面基层施工技术

本文主要介绍了抗裂嵌挤型水泥稳定碎石路面的基层施工技术。该型水泥稳定碎石采用超大粒径碎石作为基层骨料,通过优化级配设计,形成嵌挤骨架密实型结构,可有效提高路面基层的抗裂性能。本文首先对水泥稳定碎石施工的基础质量控制要求进行了梳理,随后从混合料的拌和、摊铺、碾压方面详细分析了相关施工流程,为实际施工提供了指导。研究结果表明,采用合适的施工技术可使路面基层具有较高的强度和稳定性,抗裂性能显著提高,能达到良好的施工效果。

公路工程抗裂嵌挤型水稳碎石基层施工技术要点分析

水稳碎石基层是当前公路工程常见的一种施工方法,经过多年发展,水稳碎石基层施工技术得到不断优化创新,当前抗裂嵌挤型水稳碎石基层施工技术有着更加优越的使用性能。为了进一步发挥抗裂嵌挤型水稳碎石基层在公路工程中的应用价值,本文首先简单对抗裂嵌挤型水稳碎石基层进行阐述,然后以工程案例为对象,从原材料选择和配比、工程摊铺压实、施工效益等方面进行细致地探讨。

抗裂嵌挤型水稳碎石基层施工技术应用研究

当前,我国高速公路半刚性基层路基占据主导地位,这种半刚性基层混合材料常会造成路面开裂进而造成严重的裂缝问题。因此,研究重点是如何有效防止和减少高速公路路基干燥收缩裂缝和温度收缩裂缝的出现。基于此,本文结合某高速公路改扩建工程段,深入探讨了抗裂嵌挤型水泥稳定碎石的设计方法和施工技术流程。对工程结束半年后的高速公路路基基层进行裂缝检查,检查结果显示基层强度符合工程要求,没有出现大面积的贯通干缩裂缝。检测结果充分说明抗裂嵌挤型水泥稳定碎石基层抗裂性能优异,解决了传统水泥稳定碎石基层开裂问题,值得广泛推广。

碎石封层的集料嵌挤状态与抗剥落性

采用自开发算法和自研发的轮式加速加载磨耗仪,研究了集料形态对碎石封层嵌挤结构与抗剥落性的影响.结果表明:80.7%的针状集料以平铺形式存在,对碎石封层嵌挤结构的影响较小,为保证良好的抗剥落性,其含量不宜高于16%;片状集料多以平铺或交叠形式存在,易引起相邻集料的移位和交叠,对集料嵌入率和保持能力不利,含量应控制在10%以下;当针状与片状集料同时存在时,碎石封层经历磨耗后的质量损失增加约2%;集料嵌入面积百分率兼具良好的稳定性与敏感性,是评价碎石封层抗剥落性的理想指标.

锥台嵌挤预应力约束混凝土抗冲击性能研究

钢管混凝土具有优良的抗冲击性能,为提高钢管在弹性阶段对混凝土的约束作用,设计并制备了锥台嵌挤预应力约束混凝土,以实现钢管对混凝土的主动围压约束。采用6 m高度落锤冲击试验,对比了预应力约束混凝土、素混凝土和常规钢环约束混凝土的破坏模式,分析了主要参数的影响。结果表明,当预应力约束混凝土试件的平均预应力大于1 MPa时,其产生初始可见裂缝时的冲击能量是素混凝土和钢环约束混凝土的4~20倍;其破坏时的冲击能量远高于素混凝土和钢环约束混凝土,甚至超过40倍;相比钢环约束混凝土,预应力约束混凝土破坏时裂缝更细,整体性更好,且可以更为显著的提高高强混凝土的抗冲击性能。为有效提高预应力约束混凝土的抗冲击性能,钢环的锥面倾角不宜大于3°,采用正六角形钢环要优于圆形和正四角形钢环。提出的锥台嵌挤预应力约束形式可以用于提高钢管混凝土的抗冲击能力,也可应用于防护门面层或遮弹层等结构中。

逐级嵌挤型薄层沥青混合料性能探究

现有沥青混合料设计方法主要以体积法为指导思想,未能充分考虑矿料级配骨架强度。本文研究针对薄层沥青混合料,采用逐级嵌挤设计方法,首先将集料进行“分档”,再通过骨架最强和体积最密原则对混合料级配进行设计,并通过飞散试验、高温车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验等方法,对逐级嵌挤型薄层沥青混合料性能指标进行验证,结果表明,采用“逐级嵌挤”设计方法得出的逐级嵌挤型薄层沥青混合料,其各项性能指标均能满足沥青混合料设计要求。

逐级嵌挤型沥青混合料设计及性能验证

文章以集料承载比为评价指标,提出基于多级嵌挤理论和强度最优原则的沥青混合料级配优化设计方法,对逐级嵌挤型沥青混合料中的集料级配进行逐级填充试验,确定不同粒径集料的最优掺配比例,并依据现有方法确定目标级配下最佳沥青用量。结合黄衢南高速公路路面养护工程的应用实例,并对高温稳定、疲劳抗裂、抗滑等路用性能进行验证和对比分析。

混凝土嵌挤块路面结构的模型理论

在“弹性层状理论”的基础上，应用“剪切层弹簧夹层模型理论”对混凝土嵌挤块路面的力学特性进行了系统的理论分析，提出了一种按剪切能等效计算面层当量模量的方法，并通过室内外试验，对所提出的理论和方法进行了验证。试验结果的对比分析表明，所提出的理论模型是合理的，计算结果比较接近实际。

多级嵌挤密实级配设计方法研究

以逐级填充理论和粒子干涉理论为设计依据,以贝雷法为设计和检验标准,提出了由集料主、次骨架结构形成的多级嵌挤密实级配(MDBG)的设计体系,包括粗集料级配设计、细集料级配设计、合成级配设计及贝雷法对设计级配的检验。在贝雷法级配设计的基础上,提出将混合料中0.075 mm筛孔通过率也作为检验指标,从而使贝雷法的控制指标更趋于完善;同时给出了适合于16型多级嵌挤密实级配(MDBG-16)的相应检验标准。

沥青混合料矿料强嵌挤结构研究

为了优化矿料级配、提高沥青混合料性能,应用PFC2D构建了加州承载比(CBR)的数值试验方法,并验证了其可靠性;基于数值试验分析了合成粗集料CBR变化规律和基于性能最优提出了AC-16型沥青混合料强嵌挤骨架密实级配,并对其力学性能进行室内试验验证.结果表明:13.2～19mm集料构成了具有强嵌挤力的主骨架结构,9.5～13.2mm集料和4.75～9.5mm集料具有填充主骨架空隙或干涉主骨架结构的作用,基于CBR最大原则的13.2～19mm集料、9.5～13.2mm集料和4.75～9.5mm集料3种规格粗集料的最佳质量比为45∶35∶20,基于性能最优的粗细集料比例为55∶45～65∶35;与规范级配相比,提出的强嵌挤骨架密实级配沥青混合料抗压强度、劈裂强度和动稳定度分别提高了26%～28%、20%～30%和22%～27%.成果可供工程实践参考.

嵌挤密实型沥青混合料级配分形评价

通过对SAC型沥青混合料级配进行分形回归计算分析,表明嵌挤密实型混合料级配是一度域与二度域分形的结合模式,结合现有分形级配评价模式提出了嵌挤密实型混合料级配的分形评价模式。在此基础上,应用已有5组嵌挤密实型混合料级配及其马歇尔试验和车辙试验数据对该评价模式进行验证。结果表明:嵌挤密实型混合料级配的分型评价模式能够定量反映级配内在分布规律;该分形评价模式的分维数成为嵌挤密实型混合料级配与沥青混合料性能之间的桥梁。

嵌挤骨架型集料级配设计的研究

该文以填充理论和干涉理论为基础,根据集料的填充特性,提出了嵌挤骨架型沥青混合料集料新的临界筛孔的计算系数,从理论上计算出了多级嵌挤骨架型沥青混合料集料中粗、细集料的用量:粗集料占74%,细集料和填料占26%。同时引入了分形理论,根据粗、细集料的架构效应和填充作用的不同,分别提出了粗、细集料级配设计的数学模型。通过计算得出了多级嵌挤骨架型沥青混合料矿料的级配曲线,并用贝雷法对其进行了检验。结果表明,文中提出的矿料级配设计方法有别于以往的级配设计方法,是一种纯理论的设计方法。

多级嵌挤型水性环氧树脂微表处的路用耐久性研究

微表处作为一种常见的预防性养护技术,在工程应用中普遍存在。因高温稳定性低、层间黏结性不够而导致路面出现耐久性不足、抗剥落和抗车辙性能差、容易飞散等。针对集料满足规范要求而微表处级配不合理,乳化沥青满足要求而实际黏结强度和抗高温稳定、抗车辙性能不足等问题,提出了采用多级嵌挤型水性环氧树脂微表处的设计方法,并研究了影响路用性能的主要因素来提高微表处的路用耐久性。通过激光粒度分析了不同比例水性环氧和乳化沥青共混物的粒度变化特征,研究了水性环氧树脂的固化养生时间。基于多级嵌挤级配理论和贝雷法设计了3种级配的微表处混合料,通过1 h湿轮磨耗试验、6 d湿轮磨耗试验以及轮辙变形试验研究了级配、油石比和水性环氧树脂掺量对微表处混合料耐磨耗性能、抗水损性能和抗车辙变形的影响。研究表明:水性环氧树脂的固化反应具有明显阶段性,共混比例会影响固化所需时间;应用多级嵌挤级配理论中的粗集料比RCA指标可以优化微表处集料级配设计,粗集料比RCA应控制在0.5~1.0;应用水性环氧树脂有利于提升微表处混合料的耐磨耗、耐水损能力和抗车辙变形能力,适宜的集料级配和油石比以及固化养生时间是水性环氧树脂发挥自身改性作用的前提,建议外加掺量为5.0%~7.0%。

嵌挤式混凝土块路面接缝剪切特性的探讨

根据嵌缝砂的剪切试验， 提出嵌缝砂的剪切模式与常刚度模式相吻合， 并探讨了嵌挤式混凝土块路面面层剪切破坏的准则。

基于分形理论嵌挤结构级配设计的研究

根据集料的填充特性,提出了临界筛孔的计算系数,从理论上计算出了多级嵌挤骨架型沥青混合料集料中粗、细集料的用量.同时引入了分形理论,根据粗、细集料的架构效应和填充作用的不同,分别提出了粗、细集料级配设计的数学模型.通过计算得出了多级嵌挤骨架型沥青混合料矿料的级配曲线,并通过实验对其进行了检验.结果表明,由公式计算出的设计级配满足规范的技术要求.文中提出的矿料级配的设计方法有别于以往的级配设计方法,是一种纯理论的设计方法.

多级嵌挤骨架密实二灰碎石组成设计方法研究

为了提高二灰碎石的抗裂性能和抗冲刷性能等路用性能,应用逐级填充理论和室内试验确定了粗集料的多级嵌挤骨架结构;根据二灰结合料黏聚力最大为原则通过试验确定二灰比例,根据粗集料骨架空隙体积计算二灰结合料剂量,使混合后二灰混合料能密实填充于粗集料形成多级嵌挤骨架空隙结构中。在此基础上,提出多级嵌挤骨架密实型二灰碎石组成设计方法,并对性能进行验证。结果表明,提出的多级嵌挤骨架密实型二灰碎石组成设计方法,使得设计的二灰碎石具有良好的路用性能,尤其是力学性能、抗裂性能和抗冲刷性能。

多级嵌挤密实结构沥青混合料压实特性

从多级嵌挤密实结构沥青混合料的结构特性、压实特点、材料属性和施工中的压实要求出发,通过室内试验和理论分析,发现骨架结构强的沥青混合料存在压实困难的缺点,施工中易造成渗水。室内车辙板试验的压实度可以很好地反映嵌挤密实型沥青混合料的压实性能。结果表明:多级嵌挤密实结构沥青混合料的设计不能一味强调嵌挤,并且改进了具体的碾压施工工艺。

多级嵌挤密实型沥青混合料路用性能研究

为适应高等级公路沥青表面层功能的要求,利用逐级填充理论和粒子干涉理论,并参考美国贝雷法设计和检验标准,优化了骨架密实结构沥青混合料集料级配,设计出了多级嵌挤密实结构的沥青混合料.通过与沥青玛蹄脂碎石混合料的各项路用性能比较分析,多级嵌挤密实型沥青混合料具有更加优良的高温稳定性、水稳定性、疲劳耐久性和抗滑能力,同时也能满足一定气候分区条件下的低温抗裂要求.

混凝土嵌挤块路面结构设计指标的探讨

通过分析混凝土嵌挤块路面各种破坏形式，提出了比较合理的设计指标，并根据该路面表现的力学行为，提出了设计指标的计算方法。