沥青混合料矿料间隙率预估模型的评估

VMA是沥青混合料重要的设计参数,对混合料的高温和抗裂性能均有重要影响,对其进行精准预估是道路行业的关键问题之一。对数种VMA预估模型的精准性进行了评估。首先介绍了当前所用的4种VMA预估模型(Hudson模型、沈士蕙模型、Inoue模型和Yu模型)。其次,基于已公开发表刊物上的5位其他研究者的沥青混合料数据(共计126组),采用不同模型对所选取的沥青混合料进行了VMA预估。最后,从精确度和准确度两个方面,对不同模型的预估结果进行了对比分析,并从VMA影响因素的完备性、预估方法的理论性等方面,分析了不同模型预估结果差异性的原因。结果表明:(1)所有预估模型对不同来源数据的预估精准度均表现出非一致性。所有模型对刘红瑛数据的预估效果均较好,而对Foreman数据的预估效果则均较差,说明当前所有模型对影响VMA大小的因素(如油石比、压实功等)还未能充分考虑;(2)Yu模型是基于颗粒堆积理论推导得到的,理论基础较强,对大部分所选数据预估结果的精确度和准确度均较好,而Hudson模型的预估精准度是最差的,沈士蕙模型和Inoue模型预估的精准度介于二者之间。建议通过纳入油石比、压实功等其他VMA影响因素、优化颗粒形状指标等手段,进一步提升VMA模型的预估精准度,使其更好地指导沥青混合料设计。

矿料间隙率标准研究进展

矿料间隙率作为沥青混合料主要体积指标之一,对沥青混合料合理的体积组成设计及优良的使用性能具有重要影响。通过查阅、汇总和分析大量国内外相关文献,对矿料间隙率的计算方法、影响因素、最小值标准的发展历程及其与沥青膜厚的关系进行了综述。认为基于集料公称最大粒径的现有矿料间隙率最小值标准不太合理,今后应对集料特性、集料级配组成以及沥青膜厚与矿料间隙率的相互关系开展进一步研究,并应结合实体工程路面混合料的性能,建立更加合理的矿料间隙率标准或找到更好的替代方案。

沥青混合料集料分维数值和矿料间隙率的关系

利用分形理论这一研究工具对沥青混合料集料级配进行研究,建立沥青混合料集料级配分维数值与矿料间隙率的关系.对沥青玛蹄脂碎石混合料、多孔排水式沥青混合料、密级配沥青混合料进行试验研究,分别建立集料级配分维数值与矿料间隙率的关系,再分析、对比其他试验数据,得出矿料间隙率随着集料级配分维数值的增加先降低后增加、并在一定的范围内存在极小值的结论.此研究结论对沥青混合料设计级配的选择具有重要的指导意义.

多孔沥青混合料矿料间隙率物理模型的构建

为了解多孔沥青混合料(PAC)的主骨架结构和矿料间隙率,针对多孔沥青混合料的多空隙特点,将所有矿料划分为较大粒径集料(LSA)、主集料(DASR)、干涉集料(PDA)和间隙集料(ICA)四部分,分析主集料形成的主骨架空隙结构,确定各部分集料的粒径范围,并提出了主骨架空隙率的计算方法。基于体积法,考虑ICA的填充作用、PDA的干涉作用和LSA的取代效应,构建PAC混合料矿料间隙率的物理模型,并通过PAC-13和PAC-10击实试验验证该模型预测效果。结果表明:对于DASR形成的主骨架空隙,ICA主要起填充作用;PDA的干涉作用虽然会占据DSAR形成的部分骨架空隙,但一定程度上也会增大主骨架的空隙;粒径较大的LSA取代部分DASR后也会使得主骨架的空隙率有所增大;对于DASR形成的主骨架空隙率,LSA、PDA和ICA对矿料间隙率的影响具有不同的方向性;在PAC级配设计初始阶段,无需制作混合料试件,仅依据级配曲线确定四组分集料的分界粒径即可预估相应的矿料间隙率,方便确定最佳级配,在很大程度上减少了PAC混合料配合比设计的试验量。综上,所建模型具有合理性和有效性,有较好预测效果。

引起矿料间隙率破坏的影响因素初步分析

利用范数灰关联度方法,分析了影响VMA破坏的因素。研究发现,级配、砂当量、拌和温度和集料形状等作用突出。结论对如何有效控制VMA,提高沥青混合料质量有一定参考价值。

基于灰熵关联法的泡沫沥青二次冷再生混合料粗集料矿料间隙率影响因素分析

以粗集料矿料间隙率作为评价泡沫沥青再生混合料骨架性能的指标,通过灰熵关联法分析泡沫沥青二次冷再生混合料不同的粗集料粒径组的比例对粗集料矿料间隙率的影响规律。研究表明：各档粗集料对粗集料矿料间隙率的影响程度由大到小依次为：19~26.5、4.75~9.5、16~19、9.5~13.2、13.2~16 mm;在级配设计中,通过合理调整不同粒径的碎石比例,可使泡沫沥青二次冷再生混合料具有优良的骨架性能;当4.75~9.5、9.5~13.2、13.2~16、16~19、19~26.5 mm这5档粗集料的比例分别为32.55%、19.60%、13.70%、11.15%、15.29%、7.73%时,集料骨架结构最具稳定性;通过分析灰熵关联度值之间的差异,得到构成泡沫沥青二次冷再生混合料骨架结构主要矿料粒径范围和关键筛孔。

基于矿料间隙率的SMA混合料设计新法

根据沥青马蹄脂碎石混合料(SMA)中集料、沥青、空隙率与矿料间隙率(V_(MA))之间的体积关系,推导了V_(MA)与沥青用量之间的关系;论证了V_(MA)对SMA混合料级配的影响;讨论了V_(MA)与级配之间的关系.由此得出了基于V_(MA)的SMA混合料设计新方法:首先根据技术要求确定V_(MA)的大小,从而得出最佳沥青用量,并可缩小SMA的级配范围,最后在此范围内,采用确定的最佳沥青用量试配3个级配,空隙率最接近目标空隙率的级配即为最佳级配.通过具体混合料设计实例,证明SMA混合料设计新法比常规方法简便、快速、准确、可靠.

ATB-25型沥青混合料矿料级配分形维数与矿料间隙率的关系

ATB是一种密级配沥青稳定碎石混合料,本文借助分形理论,对其5种不同级配曲线走向沥青混合料的矿料间隙率与矿料级配分形维数的关系进行了研究.结果表明:矿料级配分形维数是一个含有丰富信息的参数,其与沥青混合料的矿料间隙率存在很好的相关性,同时,建立了ATB-25型沥青混合料矿料级配分形维数与沥青混合料矿料间隙率的回归模型.

矿料间隙率在沥青混合料设计和生产中的应用

矿料间隙率(以下简称VMA)是综合反映沥青混合料质量状况的核心指标,对沥青混合料设计、生产的质量控制有重要作用。在归纳总结影响VMA的若干因素的基础上,举例说明了VMA在沥青混合料配合比设计和生产中的应用。

再论HMA的矿料间隙率VMA

该文分析了集料性状、级配组成、压实功与VMA的关系;探讨了最小VMA的意义及其标准的发展过 程;查清了旋转压实法和马氏击实法造成VMA不同的内因,建议推广旋转压实法。

细集料密度对沥青混合料矿料间隙率值的影响

研究了我国的VMA规定值和计算方法。指出了我国普遍使用的马歇尔设计方法,根据集料公称最大粒径规定的最小VMA值,与美国马歇尔设计方法给定的最小VMA及美国Superpave设计方法规定的最小VMA值,本质上是一致的,但计算方法却不同。采用现行计算VMA的4种方法,计算了25种工地沥青混合料的VMA值。我国的粗集料用毛体积相对密度,细集料用表观相对密度计算VMA的方法和美国的方法所用公式形式一样,但我国计算的VMA比美国方法计算的VMA均偏大。在实际使用时,建议按照细集料含量与细集料平均吸水率的乘积大小,修正我国计算公式,使之接近沥青混合料的真实VMA。

矿料间隙率在沥青混合料组成设计中的应用研究

分析了矿料间隙率对沥青混合料路用性能的影响规律．计算了各种混合料组成参数时矿料间隙率的大小．提出了通过控制矿料间隙率来进行沥青混合料配合比设计的方法，并通过马歇尔实验和车辙实验来加以检验．

矿料间隙率标准分析与确定

矿料间隙率(VMA)对沥青混合料具有重要意义。影响矿料间隙率的因素较多,《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)仅根据最大公称粒径和孔隙率就确定矿料间隙率最小值是不合理的。结合规范给出的矿料间隙率最小值,并根据实际条件进行室内试验,提出矿料间隙率最小控制值。矿料间隙率最小控制值考虑了原材料及具体条件,其不是固定值,而是结合试验确定,这样可以最大限度地接近实际。在检验最佳沥青用量时,以矿料间隙率最小控制值代替规范给出的最小值作为检验技术标准。

SMA矿料间隙率研究

SMA-13的配比设计中VMA多数不能满足现行规范中不小于17％规定。本文通过研究SMA的VMA关键影响因素、VMA对SMA路用性能影响规律．在系统的室内试验和工程实际总结的基础上提出适用于河北省的矿物纤维SMA-13的VMA建议值。

沥青混合料级配离析对矿料间隙率的影响分析(英文)

为了研究不同类型沥青混合料发生级配离析后体积特性的变化规律,针对三种常见类型沥青混合料设计了变异级配组,然后应用Hudson法分析了各级配组沥青混合料的矿料间隙率的变化规律,并通过试验验证了分析结果。研究发现不同类型沥青混合料具有不同的VMA中心级配。级配通过率的相同变化,会给不同级配沥青混合料带来不同程度的VMA及其相关性能的改变。因此对沥青路面混合料离析程度的控制,采用统一的通过率控制指标并不一定合适。

矿料间隙率破坏的范数灰关联度分析

利用范数灰关联度方法,分析了影响矿料间隙率(VMA)破坏的因素.研究发现,级配、砂当量、拌合温度和集料形状等作用突出.结论对如何有效控制VMA,提高沥青混合料质量有实际意义.

基于矿料间隙率的预估最佳油石比经验计算法

基于矿质混合料的级配,可用经验计算法预估矿料间隙率;基于矿料间隙率,可用经验计算法预估最佳油石比,将沥青混凝土设计为密实结构;用预估的最佳油石比做马歇尔试验,可验证沥青混凝土是否为骨架结构,若为空隙结构,则增加粗集料,重复以上步骤。经工程实践证明,基于矿料间隙率的预估最佳油石比经验计算法准确可靠,使上述级配优化方法具有可行性,为设计骨架密实结构的沥青混凝土提供捷径。

沥青混合料矿料间隙率影响因素分析

利用正交分析法对影响沥青混合料矿料间隙率的因素进行分析,得出矿料间隙率随着CA值的增大而增大;矿料间隙率随着FAF和FAC的增大而减小,矿料间隙率随着油石比的增加先减小后增大的结论,可为混合料配合比设计提供依据。

沥青混合料临界矿料间隙率试验分析研究

JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中VMA的大小是根据集料的最大公称粒径和空隙率规定的。理论上讲,规范规定的最小VMA应该是此种混合料的临界VMA。笔者采用动态三轴蠕变试验对表面层AC-13型3种级配沥青混合料进行试验研究,确定AC-13型沥青混合料的临界矿料间隙率值。沥青混合料在相同的沥青用量下,其耐久性与裹覆在集料表面的沥青膜厚度相关,沥青膜厚度越大,其耐久性越强;否则,反之。将确定的临界矿料间隙率值转化为设计空隙率下的矿料间隙率,并通过计算沥青膜厚度验证该矿料间隙率的合理性。

不同级配对沥青混合料矿料间隙率的影响

沥青混合料矿料间隙率过大或过小都会对沥青混合料的路用性能产生不利影响。矿料间隙率对沥青混合料强度、耐久性和高温稳定性有很高的敏感度,是沥青混合料设计的一个重要参数之一。主要研究了不同级配对矿料间隙率的影响,通过马歇尔正交试验分析了级配对沥青混合料AC-13矿料间隙率的影响,得出了矿料间隙率与贝雷法评价级配的参数的关系。