沥青混合料试件成型形状和空隙率对APA车辙试验的影响

为研究沥青混合料试件成型形状对APA车辙试验的影响,采用2种沥青和3种级配制备了6种类型的沥青混合料,利用轮碾法和SGC旋转压实法分别制作了空隙率为4%和7%的梁式试件和圆柱体试件.对不同形状试件的力学响应进行了有限元分析,并通过室内试验研究了沥青混合料试件成型的形状和空隙率对APA车辙深度的影响.结果表明:在APA车辙试验中,梁式试件和圆柱体试件的力学响应基本一致,且采用圆柱体试件时APA车辙试验的平行性和复现性更好;采用空隙率为4%和7%的圆柱体进行APA车辙试验时,前者的复现性更优.因此,推荐APA车辙试验采用SGC旋转压实法制备的空隙率为4%的圆柱体试件.

汉堡车辙和APA车辙试验适用范围研究

采用汉堡车辙和APA试验仪,成型不同集料压碎值的沥青混合料试件进行汉堡和APA车辙试验。试验结果显示:当集料压碎值大于20%时,汉堡车辙试验导致集料压碎和磨耗;另外,现场取芯试验结果表明,当集料压碎值大于20%,汉堡车辙试验结果和现场车辙不相符,而APA车辙试验在试验过程中未对集料产生压碎磨耗的现象,车辙试验结果和现场车辙试验深度符合。因此对于集料压碎值大于20%沥青混合料的高温性能应采用APA车辙进行评价,集料压碎值小于20%的沥青混合料可采用APA或汉堡车辙试验评价。

基于APA车辙深度的AC-5沥青混合料体积参数的标准

通过总结国内外应用AC-5的级配,结合规范级配提出了AC-5试验级配范围。用石灰岩和花岗岩集料设计出36种薄层AC-5沥青混合料,通过APA车辙试验对混合料性能进行分析,分析发现很多高温抗车辙性能优异的混合料体积参数并不符合我国规范AC-5沥青混合料体积参数标准,同时我国规范AC-5沥青混合料体积参数标准不完善,也缺少实体工程应用检验。鉴于此在APA车辙试验基础上分析修正AC-5沥青混合料体积参数标准。

热再生沥青混合料疲劳特性试验研究

为研究热再生沥青混合料的疲劳特性,基于四点弯曲试验分析了旧沥青混合料(RAP)掺量、应变水平、加载频率等因素对热再生沥青混合料疲劳寿命的影响规律,并与APA疲劳试验结果进行了比较验证。结果表明:四点弯曲试验与APA试验结果具有一致性,随着RAP掺量增加,混合料疲劳寿命不断降低,当RAP掺量大于30%时,降低幅度尤为明显;热再生沥青混合料疲劳寿命与施加应变值满足幂函数疲劳方程,RAP掺量越高试件疲劳寿命对荷载水平变化越敏感;试验中提高加载频率,试件的疲劳寿命随之增加,且在低应变水平下,加载频率变化引起试件的疲劳寿命差异更大。

沥青混合料抗水损害性能评价方法的对比试验研究

该文采用冻融劈裂试验、浸水APA车辙试验和冲刷劈裂试验3种沥青混合料抗水损害性能评价方法进行对比试验研究,力图寻找一种合适有效的考虑行车动荷载、水力冲刷、老化效应等影响因素在内的沥青混合料抗水损害性能评价方法。

沥青混合料高温抗车辙性能试验研究

高温性能是沥青混合料最重要的路用性能之一。该文主要采用表面层3种级配进行了马歇尔稳定度试验、常规车辙试验和APA车辙试验来评价沥青混合料的高温性能,并分析了3种方法的优劣。

沥青混合料水稳性试验研究

通过对不同级配的沥青混合料进行浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和APA浸水车辙试验,比较得出不同级配对水稳性的影响以及评价沥青混合料水稳性3种试验方法的优劣。最后得出APA浸水车辙试验评价沥青混合料的水稳性能较好地模拟实际路面发生水损害的条件。

AASHTO 2002沥青路面永久变形叠加方法验证

沥青路面的永久变形叠加问题是永久变形研究中的难点。首先对现有的用于沥青路面中的叠加方法进行了分析,指出其不适合于永久变形叠加问题;而后对AASHTO 2002柔性路面设计指南中的永久变形叠加方法进行了简要介绍,并采用两种APA试验方法对AASHTO叠加方法进行了验证。验证结果表明,AASHTO方法并不能准确预估永久变形;应力历史对永久变形叠加结果有很大影响,而以应变硬化原理为基础的AASHTO叠加方法不能体现应力历史的影响。因此,AASHTO 2002的叠加方法还存在着一些局限,需要进行修订。

荷载作用下沥青混合料粗集料取向变化机理

通过数字图像处理技术分析了沥青混合料试件在APA试验前后粗集料颗粒取向角的变化情况,发现试验后试件粗集料的颗粒取向角变小,且变化程度随试件成型时的压实次数的增加而减小。为了研究该现象发生的机理,采用有限元计算及粘弹塑性理论对其进行了分析。结果表明粗集料颗粒取向角的变化大小与荷载作用位置有关,但由于试件中粗集料的分布以及移动荷载的对称性,荷载作用位置的影响可抵消,从试件的整个加载过程看,其颗粒取向角是变小的。由于沥青混合料的粘性和流变特性,集料在荷载作用下产生的夹角变化在卸载后不可完全恢复,由此累积最终使沥青混合料中的集料在宏观上表现为明显的颗粒取向角变小,这也是沥青路面产生车辙的原因之一。

superpave级配与AC型级配路用性能比较

随着道路建设的发展,对沥青混凝土路面提出了更高的要求。沥青混凝土路面不仅要达到一定的力学性能,而且要具有优良的路用性能。本文通过在总结superpave级配与AC型级配设计方法分析基础上,对superpave级配与AC型级配进行路用性能试验对比,论证了基于沥青混合料性能设计的uperpave级配优良路用性能。

低标号沥青在福建省沥青路面中的应用

为验证低标号硬质沥青在福建省的适用性,对以30#基质沥青为代表的低标号硬质沥青的高温稳定性进行研究。利用APA(Asphalt Pavement Analyzer)车辙试验,对30#低标号沥青混合料,在福建省高速公路上面层与中面层广泛应用的SBS I-D改性沥青混合料,以及最为常见的70#基质沥青混合料的高温稳定性进行对比。为验证APA车辙试验结果的有效性,进行了缩尺加速加载MMLS试验,对3种沥青混合料高温稳定性进行评价与验证。考虑到福建省夏季高温的气候特征,除了规范的标准高温(60℃)试验条件外,还进行了极端高温(70℃)试验条件下的性能评价。APA车辙试验结果表明30#硬质沥青在两种温度条件(60℃,70℃)下的抗车辙能力与SBS I-D改性沥青基本相同。这表明在冬季气候温和的中国南方地区,低温性能相对较差但更加廉价的低标号硬质沥青能够替代SBS改性沥青,应用于抗车辙性能要求较高的沥青路面。缩尺加速加载MMLS试验结果在对30#硬质沥青与SBS I-D改性沥青的高温性能评价方面与APA车辙试验结果保持一致。但对于70#基质沥青的高温稳定性评价,MMLS试验与APA车辙试验的结果有较大差异,表明“钢轮、薄板”的车辙试验对于抗车撤性能较差混合料的评价与实际路面条件下的结果存在差异。

Superpave沥青混合料在重载高温条件下的性能研究

为了对Superpave混合料在重载情况下的高温性能进行研究,通过对Sup—25、Sup—19和Sup—13进行在模拟重载条件下的APA试验,分析Superpave沥青混合料的压实斜率及空隙率对车辙深度的影响,以及加大成型压力和减少沥青用量与车辙深度的关系,结果表明Superpave混合料旋转压实过程中的压实特性与混合料的高温性能密切相关,重载车辆使路面车辙病害急剧产生,在Superpave路面应用中应考虑采用改性沥青,并采取"减少沥青用量、加强碾压"的措施。

多聚磷酸以及多聚磷酸与SBS复合改性沥青混合料路用性能研究

采用加速加载试验、三分小梁弯曲试验、冻融劈裂试验、APA疲劳试验分别研究了多聚磷酸(PPA)以及多聚磷酸与SBS复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和疲劳性能,结果表明PPA的加入可以改善沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能,随着PPA掺量的沥青增加混合料的低温抗裂性和水稳定性变差。SBS的加入可以改善PPA改性沥青混合料的路用性能,在3%SBS+1%PPA掺量下复合改性沥青的路用性能可达到5%SBS掺量的SBS改性沥青路用性能。

排水性沥青稳定碎石混合料设计

结合某高速公路排水基层试验路,对沥青稳定碎石排水基层混合料设计进行了试验研究。采用谢伦堡沥青析漏试验、肯塔堡飞散试验确定沥青碎石最初沥青用量范围,并进行水稳定性、APA车辙和高温性能试验检验,最终确定沥青稳定碎石排水基层的最佳沥青用量。

沥青混合料压实特性与车辙性能分析

永久变形是沥青路面主要损坏形式之一。分析并探讨AC-13和SMA-13这2种沥青混合料的压实特性和相应的车辙性能。最后,通过APA轮轴试验分析指出,沥青混合料的车辙深度是随着沥青混合料的压实度成曲线趋势变化的。

浅析沥青混合料高温抗车辙性能

高温性能是沥青混合料最重要的路用性能之一。该文主要采用了马歇尔稳定度试验、常规车辙试验和APA车辙试验来评价沥青混合料的高温性能,并分析3种方法的优劣。

不同温度下沥青混合料的抗剪性能及其评价指标

为了分析不同温度下沥青混合料的抗剪性能,选用了SMA-16、Superpave-16、AC-16及AC-13这4种不同的沥青混合料,分别进行不同温度下的单轴贯入实验、APA车辙实验及单轴贯入疲劳试验,采用3种抗剪性能评价指标评价了这4种沥青混合料不同温度下的抗剪性能,同时对沥青混合料的抗剪评价指标的相关性进行了分析。分析结果表明:温度对沥青混合料的抗剪性能影响很大,对沥青混合料进行抗剪性能评价时应充分考虑其温度特性;抗剪强度、APA车辙深度及剪切模量具有很好的相关性。

基于抗车辙与抗水损能力的沥青用量确定方法

沥青用量与沥青混合料的性能密切相关 ,常规的设计方法是沥青用量确定后 ,对混合料的抗车辙与抗水损能力进行性能验证。本研究打破这一常规 。