堆石料级配缩尺方法对其室内试验结果的影响

对同一条现场级配曲线通过缩尺方法缩制成不同的试验模拟级配,进行了密度、力学和渗流特性的对比试验。试验结果显示:全采用等量替代法缩尺后由于小于5 mm含量保持不变,粗、细颗粒充填关系不理想,对应于密度和力学特性最差,渗透系数最大,随着混合法中相似级配法的使用,小于5 mm含量逐渐增加,粗、细颗粒充填关系得到明显改善,缩尺后的密度和力学特性逐渐增加,却带来渗透系数的逐渐减小。目前国内相关规程、规范对级配缩尺方法并没有做具体、明确的规定,有必要通过大量室内和现场对比试验,总结出室内科学的缩尺方法并建立反映缩尺效应的经验公式。

粗粒料级配缩尺方法对其最大干密度的影响研究

对某原型级配粗粒料,按规范要求采用剔除法、等量替代法、相似级配法、混合法等4种缩尺方法,获得15条模拟级配,相应的最大颗粒粒径分别为60、40、20 mm。在相同振动功能条件下,对模拟级配进行了最大干密度试验,研究同一原型级配经不同级配缩尺方法后其最大干密度值的变化规律。分析认为,最大干密度与缩尺后级配的不均匀系数、曲率系数、最大颗粒粒径、小于5 mm粒组含量等参量相关,提出了修正级配参数方法,即将最大干密度与级配相关参量归一化。最后进行了试样尺寸直径为1 m的原型级配粗粒料的击实试验,验证了归一化公式的合理性。

基于分形理论的粗粒料级配缩尺方法研究

按规范要求的剔除法、等量替代法、相似级配法、混合法等4种缩尺方法,对某粗粒料原型级配进行缩尺,得到15条试验模拟级配,相应的最大颗粒粒径分别为60、40、20 mm。对原型级配和缩尺后模拟级配,进行了最大干密度试验,引入粒径分形维数,研究粒径分形维数与级配缩尺方法、最大干密度的变化规律。分析认为,粒径分形维数是一个能综合反映级配的量化评价指标,可准确反映不同缩尺方法后的试验模拟级配;级配缩尺方法本身对最大干密度有较大的影响,相似级配法的最大干密度值与原型级配的最接近,等量替代法的差异性最大;粒径分形维数与最大干密度具有较好的线性归一化,利用归一化规律,可准确推求原型级配的最大干密度值,有较好的工程应用价值。

VCAAC级配检验方法在施工中的应用

通过沥青混合料SAC13试验段的铺筑,介绍了VCAAC(沥青混凝土粗集料体积分数)矿料级配检验方法在施工过程中的具体应用,提出应用VCAAC矿料级配检验方法的技巧。试验段施工过程中先用VCAAC方法对室内设计级配的目标配合比和生产配合比进行检验,使之形成符合设计要求的紧密骨架密实结构,且保证其沥青混合料的路用性能良好,进而进行试验段的铺筑及铺筑后的检测,最后根据检测结果将现场不符合要求的矿料级配利用VCAAC方法调整到符合要求的矿料级配。研究结果表明:利用VCAAC方法对现场孔隙率较大的矿料级配进行调整后,其现场孔隙率等各项指标均满足要求;VCAAC方法应用简便、灵活,能为实际工程中矿料级配调整到合适级配提供理论依据。

基于散体力学理论的多级抗剪密级配设计方法

通过对散体细观力学模型进行分析,推导出散体剪切模量的计算公式,从理论上分析了提高集料散体抗剪切性能的方法;结合逐级填充理论,提出多级抗剪密级配(Multilevel Anti-shearGrading)设计方法,以提高混合料的抗剪切流动变形能力;最后对算例进行级配分析和路用性能试验,比较MAS-16与SMA-16的优缺点,提出多级抗剪密级配设计方法的适用范围。结果表明:多级抗剪密级配的高温稳定性和水稳定性都比较好,适合于高温多雨地区。

矿料级配设计方法及评述

矿料级配设计方法直接关系到碾压成型后沥青混凝土的各种路用性能。目前矿料级配设计方法较多，各自体现了其优越性，但各种方法也不尽完善。本文就目前几种矿料级配设计方法进行一下评述，希望对广大道路工作者在选择级配设计方法上有所借鉴。

旧沥青混合料级配评价方法与差异性分析研究

受交通尧环境等因素的综合影响,沥青路面在长期使用过程中混合料性能将会衰减,使得沥青路面产生病害.本文基于最大密实曲线理论和分形理论级配评价方法,探讨了两种方法在评价不同车道旧沥青混合料级配的结果差异性,并采用灰色关联理论对两种分析方法之间的差异性进行表征,最后论证明确了旧沥青混合料最大密实曲线理论方法和分形理论都可以用于评价旧沥青混合料级配.同时,前者的评价结果受中间筛孔影响较大,而后者的评价结果受两端筛孔影响较大.

抗车辙骨架密实性沥青混合料配合比设计方法研究

针对高速公路普通存在的高温车辙病害现象,研究了以粗集料CBR值确定粗集料比例、以矿料间隙率确定细集料比例,根据沥青混合料所处不同结构功能特性确定粗集料设计密度的适合于南方高温多雨地区的抗车辙骨架密实型沥青混合料配合比设计方法,并对其路用性能进行了试验研究。

基于级配优化的AC-16沥青混合料设计及性能验证

针对沥青混合料高温稳定性及耐久性不足的问题,分别采用振动密实级配和多级嵌挤抗剪级配方法设计AC-16沥青混合料矿料级配,并对其路用性能进行对比分析。结果表明,多级嵌挤抗剪级配AC-16沥青混合料具有优良的高温稳定性,这与矿料之间更好的嵌挤作用有关;振动密实级配AC-16沥青混合料拥有更好的低温抗裂性和水稳定性,这与更好的密实度和更大的沥青用量有关。

粗颗粒土缩尺方法及缩尺效应研究进展

粗颗粒土作为土石坝的主要填筑材料,最大颗粒尺寸达到米级,室内试验试样只能进行缩尺。如何缩尺保证室内试验成果反映大坝实际填料的力学特性,一直是土石坝研究的难题。近年来大量学者就粗粒土的缩尺方法及缩尺效应开展了一系列卓有成效的研究工作,但在某些方面仍存在分歧。对现有粗颗粒土缩尺方法、试样试验边界效应、缩尺效应规律研究进行了系统总结和分析。最后,为解决粗颗粒土缩尺方法难题,介绍了长江科学院提出的一种粗颗粒土缩尺方法“旁压模量当量密度法”,阐明了“旁压模量相等”与“力学性质一致”的关系,诠释了“旁压模量当量密度法”的理论基础,为深入研究粗颗粒土缩尺方法提供了技术支撑。

高性能沥青混合料配合比优化设计及性能评价

针对目前中国沥青混合料配合比研究现状和不足,以广西某高速公路AC-25沥青混合料配合比设计为基础,采用新SAC级配设计方法进行级配设计,利用VCADRF级配验证方法对设计级配进行验证和调整,设计出满足规范要求的合理级配,以马歇尔方法确定最佳油石比,得到设计级配最佳油石比为3.6%,并对其路用性能进行了评价。试验结果表明:采用新SAC级配设计方法和VCADRF级配验证方法,可设计出适用于高速公路各层次的合理级配,且具有优良的路用性能。

密级配沥青稳定碎石基层混合料级配设计方法

分别采用现行规范推荐法、Superpave法、主骨架空隙体积填充(CAVF)法和贝雷法设计了4种密级配沥青稳定碎石基层混合料,然后采用力学指标设计法确定了所设计的4种级配沥青稳定碎石基层混合料的最佳油石比,并对最佳油石比下的沥青稳定碎石基层混合料进行了抗永久变形性能和抗疲劳性能等路用性能的研究;根据设计过程和设计结果对4种级配设计方法进行了比较评价,在此基础上提出了新的密级配沥青稳定碎石基层混合料的级配设计方法——五控制点级配设计方法。结果表明:采用五控制点级配设计方法设计的级配与贝雷法、CAVF法的设计级配非常接近,并且总体上位于贝雷法设计级配和CAVF法设计级配之间。

以剪切模量为控制指标的级配设计方法

通过对散体力学剪切模量公式的分析,提出以剪切模量为控制指标的沥青混合料级配设计方法,在设计步骤中充分考虑粗集料的剪切模量而不是以最小间隙率为控制指标,提高了沥青混合料的抗剪切性能,解决了沥青混合料出现高温稳定性不足易发生车辙病害的问题。新方法设计出的级配以粗集料形成抗剪骨架,细集料充分填充,最终形成骨架抗剪密实结构。通过室内试验比较分析,其高温稳定性和水稳定性优于比较级配,低温抗裂性满足规范要求,证明了以剪切模量为控制指标的级配设计方法,可以提高沥青混合料料的高温稳定性,减少高速公路车辙病害的发生。

开级配沥青稳定碎石基层混合料级配设计方法研究

分别采用现行规范推荐方法、SAC断级配设计方法设计了两种开级配沥青稳定碎石混合料,然后采用析漏损失指标设计法对所设计的两种开级配沥青稳定碎石混合料进行了最佳油石比的确定,并对最佳油石比下的沥青稳定碎石混合料进行了排水性能、抗永久变形性能和抗疲劳性能等路用性能的研究。结果表明:与ATPB30相比,SACPB30排水性能稍差,但其水稳定性、抗永久变形性能、抗疲劳性能和低温抗裂性能更优,采用SAC断级配设计方法设计开级配沥青稳定碎石基层混合料更科学、更合理。

沥青混合料级配控制方法

针对混合料级配控制迄今没有可遵循的准则,研究了混合料级配控制方法。研究指出一种混合料应控制其公称最大粒径对应的筛孔,以及小于它,从2.36 mm起按2倍递增的各筛孔,即下面层用5种,上、中面层用4种合格集料。提出了集料规格选用规则;利用合格集料筛分资料设计了8种常用混合料,将设计级配同要求值比较,检验了混合料级配控制方法。使用合格集料并利用级配控制技术使设计混合料级配与要求一致,就能够大幅度减少路面离析,减少维修费用,延长路面寿命。

基于灰熵法的SMA-5混合料级配组成范围研究

为确定SMA-5混合料级配组成范围及关键控制筛孔,分别以2.36mm、1.18mm为粗细集料分界筛孔,采用粗集料断级配的矿料设计和贝雷法进行级配研究,结合沥青混合料体积特性与路用性能分析,借助灰关联熵法推荐出级配范围及关键控制筛孔。结果表明:2.36mm、1.18mm和0.3mm为SMA-5混合料矿料级配的关键筛孔,而9.5mm、4.75mm、0.6 mm、0.15 mm、0.075 mm为非关键筛孔;确定出SMA-5矿料各筛孔通过率范围0~9.5mm:100%;4.75 mm:98%~92%;2.36 mm:38%~28%;1.18 mm:34%~21%;0.6 mm:29%~18%;0.3mm:25%~15%;0.15mm:21%~13%;0.075mm:16%~12%。

新水泥碎石基层

详细介绍了粗集料断级配密实CBG-25的级配设计方法,7天龄期的无侧限抗压强度,得到的对抗压强度大小很少影响的级配范围,其上限为用于沥青混凝土的传统连续式密级配富勒曲线,下限为我国研究得到的粗集料中断级配。同是CBG-25,中断级配的收缩性显著小于连续式密级配。在设计抗压强度6 MPa和水泥剂量7%的情况下,基层夏季通车3个月,90%多的路段无横向收缩裂缝,彻底改变了以往水泥碎石基层每隔6～10 m产生一条收缩裂缝的状况。

沥青混合料中矿料组成特征及其性能研究综述

介绍了国内外的研究人员利用数字图像处理技术构建的许多描述集料颗粒形态的方法和指标,以及对集料颗粒形态特征的有效评价。在对矿料组成特征的描述中,基于试验的体积法仍是当前的主要手段,矿料组成的理论模型鲜有报道,认为矿料组成特性及其性能的评价可以改善沥青混合料性能的控制和优化。

基于试件尺度对矿料承载比CBR的影响及其变异性

CBR-V(力学-体积法)矿料配合比设计方法的思路是将一个矿质集料配合比设计分为两部分,即骨架部分的力学设计(CBR)和密实部分的体积(V)设计。由于骨架部分的研究对象是散体材料,若采用土的承载比(CBR)试验方法直接进行测定,则所测CBR值的离散性较大,以至于无法使用。为解决CBR试验结果离散性大的问题,在已有研究的基础上,进一步通过改变试件尺度,研究矿料承载比(CBR)测定过程中的变异性,最后给出建议的试件尺度为直径15.2cm、高度11.0cm。