紧密嵌挤骨架密实型沥青混合料的初步探讨

紧密嵌挤骨架密实型沥青混凝土的设计方法及其在抗车辙、抗低温缩裂、抗疲劳等方面的优点。

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%。

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。

再生混凝土配合比设计优化—嵌挤骨架密实法

针对不同种类的再生混凝土集料具有不同材质、表面性能、密实度等特性,采用嵌挤骨架密实法对再生混凝土配合比设计方法进行研究。以再生集料振动堆积密实度、富浆系数、浆集比分别确定再生混凝土的集料用量和胶凝材料用量,进行了4种不同的再生集料的混凝土试配实验。结果表明,对于不同种类的再生集料配制再生混凝土时,采用浆集比计算胶凝材料的用量比采用富浆系数计算具有更好的适应性。在该试验条件下,配制C40再生混凝土浆集比取0.49左右为宜,其坍落度和28 d抗压强度分别达到155 mm和52 MPa以上。

纤维对强嵌挤骨架密实沥青混合料路用性能的影响

通过室内车辙试验、低温弯曲试验和三点小梁疲劳试验研究了3种纤维对强嵌挤骨架密实(SISG)沥青混合料路用性能的影响,结果表明随纤维掺量的增加,SISG沥青混合料动稳定度及低温弯曲应变呈先增后减的趋势。矿物纤维、木质素纤维和聚酯纤维掺量分别为0. 3%、0. 5%、0. 2%时,SISG沥青混合料高温性能、低温性能达到最佳。与未掺纤维SISG沥青混合料相比,0. 3%矿物纤维、0. 5%木质素纤维和0. 2%聚酯纤维SISG沥青混合料高温性能分别可提升22%、13%、20%,低温性能分别可提升32%、30%、23%,疲劳性能分别可提升25%、6%、36%。

强嵌挤骨架密实水泥稳定碎石底基层在国省道干线公路的应用

根据国道310洛三界至三门峡西段南移新建工程的需求,在对强嵌挤骨架密实水泥稳定碎石进行分析的基础上,结合原材料特点,采用振动击实及成型法,进行了强嵌挤骨架密实水泥稳定碎石的配合比设计。铺筑了强嵌挤骨架密实水泥稳定碎石底基层试验段,总结了强嵌挤骨架密实水泥稳定碎石底基层的关键施工要点及应用效果,表明强嵌挤骨架密实水泥稳定碎石能够较好地满足国、省道干线公路的施工需求。

强嵌挤骨架密实型水泥稳定碎石基层混合料施工工艺与要点控制

在高速公路施工过程中,为了保证高速公路的建造质量,对公路基层施工工艺提出了更高的要求。通过采用强嵌挤骨架密实型水泥稳定碎石混合料可以有效提高工程实体结构强度,改善使用耐久性,减少干缩、温缩裂缝,消除离析问题的发生。为此对高速公路水泥稳定碎石基层施工的工艺提出新论点,从工艺工法上解决病害问题,从而在水泥稳定碎石基层的基础上提出强嵌挤骨架密实型水泥稳定碎石基层施工工艺,提升高速公路施工的整体质量。

骨架嵌挤密实型沥青混合料集料配合比设计

依据逐级填充理论设计骨架嵌挤密实型级配,针对集料的特性设计混合料配合比并分析所得级配的组成特点。采用单因素捣实试验确定粗集料、细集料骨架,用Superpave体积设计法计算混合料的合成配比,根据级配曲线分析骨架嵌挤密实型级配的组成特点。通过混合料路用性能试验评价设计配比的优劣,说明因地制宜的配合比设计方法更具有合理性。

MAC骨架嵌挤密实型沥青混合料配合比设计与施工技术研究

为有效解决沥青面层抗高温稳定性和抗水损害能力,以工程项目为依托开展骨架嵌挤密实型沥青混合料配合比设计和施工技术研究,分析了骨架嵌挤密实型级配形成机理,提出了"三次破碎+三次筛分"改进型集料加工工艺,推荐了改进型沥青混合料用粗集料、细集料规格和MAC骨架嵌挤密实型沥青混合料级配组成范围,提出了施工质量控制重点,形成了成套技术并推广应用,可为其他项目和规范修订提供参考。

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。

常温沥青混合料的骨架嵌挤结构设计及评价

针对常温沥青混合料早期强度不足、胶结材料强度较低等问题,以逐级填充和干涉理论为基础,借鉴集料和土粒的分形理论建立数学函数模型,并根据数学模型得出5种不同的设计级配。结果表明:5种设计级配的沥青混合料均具有良好的密实度和嵌挤能力,且存在一个粗集料级配曲线范围,使沥青混合料具有较高的密实度和骨架嵌挤能力。

纤维材料对骨架密实沥青混合料路用性能的影响

针对添加3种纤维材料的沥青混合料,分别开展低温弯曲试验、小梁弯曲疲劳试验、车辙试验,分析纤维材料与强嵌挤骨架密实(SISG)沥青混合料路用性能的关系,试验结果表明:矿物纤维、聚酯纤维对沥青混合料路用性能的改善作用大于木质素纤维,原因是矿物纤维、聚酯纤维的力学性能、分散性较好,可大量吸附沥青,有效提高结构沥青比例,同时纤维沥青的黏结强度更高,可有效提高沥青黏附力,从而改善沥青混合料的路用性能。

最紧密嵌挤状态SMA-13沥青混合料级配设计

沥青玛蹄脂碎石(SMA)因其优良的路用性能而被广泛使用,但是目前常用的SMA级配设计方法难以得到其最紧密嵌挤状态。对沥青玛蹄脂碎石进行合理的级配设计,获得优良的骨架结构,可以使路面具有较为突出的高温性能、抗疲劳性能等。本文基于最紧密状态下的新型混合料体积设计法,对SMA-13沥青混合料的级配进行研究。结果表明:最紧密骨架结构状态是结合干密度、矿料间隙率以及粗集料矿料间隙率变化特征确定混合料的最佳油石比,与马歇尔确定最佳油石比的方法相比具有客观唯一性,此最佳油石比,往往会造成VV过小,VFA过大,沥青用量和矿料间隙率偏低,不符合使用指标要求,但是最紧密嵌挤状态对于SMA-13沥青混合料的路用性能的影响,还得通过相关性能试验予以佐证。

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.

抗裂嵌挤型水泥稳定碎石基层的研究Ⅰ:强度影响因素

抗裂嵌挤性水泥稳定碎石基层属于骨架密实型基层,这种基层具有较高的强度。4.75 mm筛孔通过率、集料类型和水泥的剂量对混合料的强度具有影响。试验结果表明,4.75 mm筛孔通过率和水泥剂量与强度成正相关的关系,不同的集料类型,混合料的强度的变化规律也是不一样。同时,在水泥剂量较小的情况下,混合料的强度也可以达到水泥稳定碎石基层强度的要求。

两种骨架密实级配水泥稳定碎石的性能对比研究

为了对比《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—2006）中骨架密实级配（GF）与多级嵌挤骨架密实级配（MG）水泥稳定碎石之间的组成与性能差异,并深入研究MG级配水泥稳定碎石的性能,通过室内振动击实试验、力学强度试验和CBR颗粒流模拟技术对两种级配水泥稳定碎石组成结构及路用性能进行了对比研究,结果表明：与GF级配矿料相比,MG级配矿料的CBR值提高了8%~15%;与GF级配水泥稳定碎石相比,MG级配水泥稳定碎石最大干密度平均提高了1.4%,且易于压实,28d抗压强度提高了6%~12%,极限抗压强度提高了8%~20%,劈裂强度提高了8%~15%左右。实体工程应用结果表明,MG级配水泥稳定碎石有更好的抗裂性能。因此,MG级配水泥稳定碎石具有广阔的应用前景。

两种骨架密实级配水泥稳定碎石的性能对比研究

为了对比《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)中骨架密实级配(GF)和多级嵌挤骨架密实级配(MG)水泥稳定碎石之间的组成与性能差异,并深入研究MG级配水泥稳定碎石的性能,通过室内振动击实试验、力学强度试验和CBR颗粒流模拟技术对两种级配水泥稳定碎石组成结构及路用性能进行了对比研究,结果表明:与GF级配矿料相比,MG级配矿料的CBR值提高了8%~15%;与GF级配水泥稳定碎石相比,MG级配水泥稳定碎石最大干密度平均提高了1.4%,且易于压实,28d抗压强度提高了6%~12%、极限抗压强度提高了8%~20%,劈裂强度提高了8%~15%左右;实体工程应用结果表明,MG级配水泥稳定碎石有更好的抗裂性能。因此,MG级配水泥稳定碎石具有广阔的应用前景。

纤维对嵌挤骨架密实沥青混合料疲劳性能的影响

通过室内试验研究了纤维对嵌挤骨架密实沥青混合料(SISG)疲劳性能的影响,应用威布尔分布建立疲劳方程,并与规范级配沥青混合料(GF)疲劳性能进行了对比。研究结果表明,与规范级配沥青混合料相比,SISG沥青混合料疲劳寿命最少提升17%;与不掺纤维SISG级配沥青混合料相比,在最佳掺量下掺木质素纤维、矿物纤维和聚酯纤维的SISG沥青混合料的疲劳寿命最少分别可提升2%、32%、48%。

水泥稳定碎石强嵌挤型骨架密实级配研究

为了提高水泥稳定碎石路用性能,分析了水泥稳定碎石组成结构对性能影响规律,提出级配设计原则和强嵌挤骨架密实级配,并通过室内试验验证了其路用性能。结果表明:强嵌挤骨架密实级配中9.5mm以上集料、4.75mm以下集料和0.075mm以下集料用量多,4.75～9.5mm集料用量少;强嵌挤骨架密实级配矿料的CBR值比规范骨架密实级配矿料提高了8%～14%;与规范骨架密实级配水泥稳定碎石相比,强嵌挤骨架密实级配水泥稳定碎石28天抗压强度、极限强度和劈裂强度分别提高了6%～12%、8%～20%、8%～15%。

强嵌挤骨架密实二灰稳定碎石设计与性能

为了提高二灰稳定碎石路用性能,依据逐级填充理论和粒子干涉理论提出了强嵌挤骨架密实二灰稳定碎石设计方法,并通过室内试验验证了其路用性能。结果表明:采用本文提出的多级嵌挤骨架密实型二灰碎石组成设计方法,能使二灰碎石具有良好的路用性能。与规范级配二灰碎石相比,采用本文设计方法的二灰碎石后期强度(180天)提高了18%、温缩系数和干缩系数分别降低了15%和45%、抗冲刷性能提高了20%,具有广阔的应用前景。