开级配大粒径沥青混合料水稳定性试验研究

文章通过浸水大马歇尔试验和冻融劈裂试验,研究不同集料级配、沥青用量、矿粉质量分数和水泥掺量等条件下开级配大粒径沥青混合料(OLSM)的水稳定性。结果表明:随着粗集料的增多、空隙率的增大,OLSM的水稳定性降低,且当空隙率小于20%时,其具有良好的水稳定性;沥青用量对OLSM水稳定性的影响不明显;适当增加矿粉质量分数能显著提高OLSM的水稳定性;水泥代替矿粉能显著提高OLSM的水稳定性,且水泥最佳掺量为2%。

开级配大粒径沥青混合料LSPAM的路用性能分析

根据开级配大粒径沥青混合料LSPAM其骨架空隙结构的特性,通过对LSPAM-25、ATPB-25两种沥青混合料在路用性能进行分析,试验结果表明LSPAM具有更好的高温性能、水稳定性和耐久性,但必须采用黏结力足够高的沥青胶结料才能发挥结构整体抗力。

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。

开级配大粒径沥青混合料路用性能研究

为了分析开级配大粒径沥青混合料的路用性能及其影响因素,通过车辙试验、浸水马歇尔试验和弯曲试验的方法,研究了不同集料级配、沥青用量等条件下OLSM的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性。研究表明:当沥青用量不超过最佳油石比的+0.5%时,OLSM具有良好的高温稳定性;OLSM的水稳定性能良好,随着空隙率的增大其水稳定性降低;OLSM低温抗裂性能优于密级配大粒径沥青混合料,随着空隙率的增大其低温抗裂性提高。

开级配大粒径沥青碎石混合料的高温稳定性

为了分析开级配大粒径沥青碎石混合料(OLSM)的高温稳定性及其影响因素,通过车辙试验,以动稳定度为指标,研究了不同集料级配、沥青用量和试件厚度等条件下的OLSM高温稳定性。结果表明:随着粗集料的增多、空隙率的增大、沥青用量的增大和试件厚度的增加,OLSM的抗车辙能力降低;当空隙率小于20%、沥青用量不超过最佳油石比的+0.5%时,OLSM具有良好的高温稳定性;进一步分析表明,OLSM的车辙深度主要是由混合料进一步压缩引起的。

开级配大粒径沥青碎石混合料沥青路面温度应力影响因素分析

反射裂缝是半刚性基层沥青路面和刚性基层沥青路面的主要病害之一,针对这一问题,提出了采用开级配大粒径沥青碎石混合料作为裂缝缓解层的方法。基于开级配大粒径沥青碎石缓解层沥青路面温度应力的计算原理,以通用有限元软件ABAQUS为基础,对开级配大粒径沥青碎石缓解层沥青路面的温度应力进行分析,探讨了其结构层参数对其温度应力的影响规律。结果表明:开级配LSAM缓解层模量、厚度、空隙率对其自身温度应力具有显著的影响作用,是开级配LSAM缓解层沥青路面结构设计的重要参数。

大粒径沥青混合料级配离析测量和评价方法

沥青混合料离析是造成沥青路面局部损坏的根本原因之一,大粒径沥青混合料由于粗集料含量多,因此比一般的沥青混合料更容易产生集料离析.笔者采用自行开发的一种集料离析测量仪评价了大粒径沥青混合料的离析特性,通过对5种不同级配沥青混合料进行离析试验,验证了测定方法的可靠性.试验结果表明:采用贝雷法设计的大粒径沥青混合料相对于普通AC型沥青混合料具有较强的抗离析性能;采用前后料仓集料通过率之差可以有效评价沥青混合料的集料级配离析.

超薄磨耗层用开级配小粒径透水沥青混合料的研制

超薄磨耗层是一种有效的道路预防性养护方法。现研发了一种用于超薄磨耗层用开级配、公称最大粒径为4.75 mm的透水沥青混合料,并对其力学性能、空隙率和连通空隙率以及渗水系数试验结果作了系统评价。此外,为得到准确的空隙率计算结果,提出了小粒径沥青混合料的矿料合成毛体积相对密度和沥青混合料理论最大相对密度计算方法,有利于细粒径透水沥青混合料在超薄磨耗层中的推广应用。

基于抗剪切性能的大粒径沥青混合料级配设计

文章针对沥青混合料的抗剪切性能来进行级配设计,逐级填充以成型不同级配的标准大马歇尔试件,以单轴贯入试验的方法确定大粒径沥青混合料抗剪切性能最佳级配,并将试验得到的最佳级配与现行工地用级配进行试验对比。试验结果表明,大粒径沥青混合料经过抗剪切级配设计后,其抗剪切性能得到了明显提高,为大粒径沥青混合料的抗裂性研究提供了可靠的级配基础。

开级配大粒径沥青碎石OLSM-25材料组成设计

为了解决半刚性基层沥青路面、旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构以及刚性基层沥青路面共同存在的沥青面层反射裂缝问题，以及半刚性基层沥青路面的水损害问题，提出了采用开级配大粒径沥青碎石混合料（Open—graded Large Stone Asphalt Mixes，OLSM）作为裂缝缓解层的方法，以国内外OLSM参考级配为基础，应用变I法原理设计OLSM-25级配，结合空隙率（15％～20％）要求，提出OLSM-25推荐级配范围；以OLSM-25推荐级配的上限、中值、下限为1#～3#试验级配，采用析漏与飞散试验、大型马歇尔试验，综合稳定度、流值、空隙率、毛体积密度四个指标，最终确定1样～3群级配OLSM-25混合料的最佳沥青用量，为OLSM-25的配合比设计提供了参考依据。

贝雷法进行大粒径沥青混合料级配设计的研究

介绍了贝雷法的基本概念,采用贝雷法设计了公称最大粒径为31.5 mm的大粒径沥青混合料BLF30,然后采用大马歇尔配合比设计方法确定了BLF30的最佳油石比,并对最佳油石比下的BLF30进行了路用性能检验。结果表明,采用贝雷法设计的大粒径沥青混合料具有优良的高温稳定性、水稳定性和抗渗性。

钢渣开级配透水沥青混合料及性能研究

以钢渣作为粗集料,石灰岩为细集料,采用SBS改性沥青配制开级配钢渣透水沥青混合料(OGFC-16).在最佳油石比下,该混合料的析漏值、肯塔堡飞散损失量均满足相关规范要求,其马歇尔稳定度为8.6kN,动稳定度为3 316,劈裂强度比为83.5%,渗水系数为41.2,车辙摩擦系数(摆式)为70.7,可以保证道路长年使用的行车安全性,节约大量的道路养护成本.

级配对开级配大粒径沥青碎石路用性能的影响

为了分析集料级配对开级配大粒径沥青碎石路用性能的影响,采用变i法设计开级配大粒径沥青碎石(OLSM)的集料级配,通过浸水大马歇尔试验、冻融劈裂试验、车辙试验和低温弯曲试验等性能试验,研究OLSM集料级配与其空隙率、强度、水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性等路用性能的关系.结果表明:随着i值的减小、粗集料含量的增加,OLSM的空隙率增大,强度、水稳定性和高温稳定性降低,低温抗裂性先提高后降低;并基于路用性能的技术要求,推荐了满足各项性能的OLSM集料级配.

开级配大粒径沥青碎石OLSM-25细观结构的离散元分析初探

沥青混合料是由沥青和粗细集料等粒状单元共同组成的多相复合材料,目前现有的沥青路面结构设计理论均将路面结构当作均匀连续、各向同性的弹性体进行计算分析,这与沥青混合料自身属于颗粒体非连续微细观结构的实际情况不相符.本文采用离散元方法,运用二维颗粒流程序(PFC2D),对比分析了两种颗粒生成方法的特点及其适用条件,以开级配大粒径沥青碎石混合料(Open-graded Large Stone Asphalt Mixes,OLSM)OLSM-25推荐级配的上限为1#级配,建立了1#级配OLSM-25混合料的二维离散元模型,验证了二维离散元方法用于沥青混合料颗粒体材料数值模拟的可行性,弥补了有限元方法的不足之处,为OLSM-25的细观结构分析开辟了新的解决思路和途径.

开级配大粒径沥青碎石防裂层沥青路面应力与抗裂机理数值分析

反射裂缝是半刚性基层沥青路面和刚性基层沥青路面的主要病害之一,针对这一问题,提出了采用开级配大粒径沥青碎石混合料作为裂缝缓解层的方法,利用其大粒径矿料多、沥青含量少及空隙率大的结构特点消散及吸收裂缝处路面应力。以国内外OLSM参考级配为基础,结合试验段修筑情况,采用有限元方法,建立设置OLSM-25裂缝缓解层的沥青路面三维有限元模型,对设置不同类型裂缝缓解层、1^#-3^#级配OLSM-25裂缝缓解层的沥青路面结构进行热-荷载耦合应力对比分析,从宏观力学响应方面阐释了OLSM-25裂缝缓解层的抗裂机理。结果表明：与相同厚度的普通AC-25裂缝缓解层相比,OLSM-25裂缝缓解层的温度敏感性相对较小,具有较高的承载能力和良好的应力消减及缓解性能;在相同的外部荷载作用下,随着1^#-3^#级配OLSM-25空隙率的增大,以及抗压回弹模量和线膨胀系数的降低,其自身的车辆荷载应力、温度应力、耦舍应力呈总体降低趋势。在实际工程应用中,仅从缓解应力效果及抗裂性能方面考虑,选择级配偏粗、空隙率较大的3^#级配OLSM-25作为裂缝缓解层效果较好,但应严格控制施工中的离析问题。

大粒径沥青混合料基于体积思想的级配设计

针对目前高速公路出现的车辙问题,从材料入手,基于体积设计思想,进行了大粒径沥青混合料的级配设计,使其形成骨架密实结构,具有良好的抗车辙和水害的能力。

粉胶比对开级配大粒径沥青碎石路用性能的影响

为了分析粉胶比对开级配大粒径沥青碎石路用性能的影响,采用室内试验,探索粉胶比与开级配大粒径沥青碎石体积参数、强度及路用性能的关系。发现粉胶比与开级配大粒径沥青碎石技术特性显著相关,随着粉胶比的逐渐增大,其强度、抗车辙能力和抗水损坏能力先提高后降低,抗裂能力逐渐提高。结果表明:70~#沥青下,粉胶比为1.0~1.4时,开级配大粒径沥青碎石各项技术性能良好;在进行开级配大粒径沥青碎石配合比组成设计时,建议70~#沥青下,夏热区粉胶比取1.2~1.4,冬寒区粉胶比取1.0~1.2。

开级配沥青混合料损伤-自愈合行为影响因素研究

开级配沥青混合料因具有较大的结合料黏度及孔隙率,其损伤-自愈合特性具有特殊性。基于4点弯曲疲劳试验,研究了影响大孔隙开级配排水式沥青磨耗层(OGFC)自愈合性能的因素,并通过在愈合温度、愈合湿度以及损伤程度等多种因素条件下研究了OGFC自愈合特性的影响规律。结果表明:愈合温度对OGFC的自愈合性能具有积极影响;高温愈合条件下,OGFC的自愈合效率随公称最大粒径的增大而减小;低温条件下,不同公称最大粒径的OGFC自愈合效率差异较小,自愈合速率较为缓慢;愈合湿度和损伤程度对OGFC的自愈合性能具有消极影响,当OGFC的愈合湿度超过50%,其自愈合效率显著下降,当损伤程度为75%时,OGFC-16混合料的愈合效率骤降至5%左右,表明损伤程度越大,OGFC自愈合越困难。

Superpave法确定大粒径沥青混合料级配设计的研究

在王兰高速公路大粒径沥青碎石下面层施工实践中,采用Superpave法来设计公称最大粒径为31.5mm的大粒径沥青混合料LSAM-30,确定其最佳油石比,并对最佳油石比下的LSAM-30进行路用性能检验,结果表明,采用Superpave法设计的大粒径沥青混合料具有优良的高温稳定性、水稳定性和抗渗性。

论大粒径密级配沥青混合料的工程应用

结合工程实际,介绍了大粒径密级配沥青混合料(ATB-25)用作沥青路面下面层的配合比设计、施工工艺及质量控制、主要指标检测、实际使用效果等内容,为重交通干线公路路面改造工程提供了一定的借鉴。