基于CAVF法的OGFC路面排水设计与应用

本文旨在解决南方多雨区道路排水困难问题,以提高路面行车安全性。通过采用大空隙OGFC-13路面设计,结合CAVF法进行配合比设计。实验结果表明,本文所设计的OGFC-13混合料在稳定性、耐久性和排水性能方面均达到或超过设计要求。特别是在高温下具有良好的稳定性,能迅速排水,抗风化性能优良。

OGFC沥青混合料设计中CAVF法

华南地区降雨丰富,高速公路弯道位置的行车安全问题十分突出。排水式沥青路面(OGFC)具有良好的内部排水通道,不会像普通路面那样产生水漂和水雾问题。还具有粗糙的表面构造,是一种极具应用前景的路面材料。针对以往的工程经验,研究从采用CAVF法、选择三个级配曲线进行设计材料,以实现更好的骨架支撑作用和长期有效排水通道。实验研究表明,该方法对于完善OGFC材料设计方法,具有重要的借鉴作用。

基于CAVF级配设计方法的环氧沥青混合料路用性能研究

为研究环氧沥青混合料耐久性不足、易脆裂等问题,优化其路用性能质量,采用CAVF级配设计方法和常规马歇尔方法进行了环氧沥青混合料高温稳定性试验、低温抗裂性试验、低温蠕变试验及水稳定性试验;通过调整级配、环氧沥青类型和温度等因素对其进行研究分析。结果显示:CAVF级配显著改善了环氧沥青混合料的高温力学稳定性和抗车辙能力,并且降低了温度对环氧沥青混合料高温力学强度的劣化作用;低温弯曲试验发现环氧沥青混合料具有较强的温度敏感性(与普通沥青混合料相比),最大弯拉应变值随温度的降低呈线性下降趋势,采用CAVF级配在一定程度上能够弥补温度对其的劣化作用;水稳定性试验显示随试验浸泡时间的延长和循环次数的增加,其高温水稳定性能和低温水稳定性能均出现显著劣化作用,这与低温蠕变应变变形影响规律相同。汇总研究成果,表明CAVF级配较适用于环氧沥青混合料,能够降低或避免常规级配设计方法出现的缺陷性问题,可为实体工程应用提供技术支持。

CAVF在AC-13沥青混合料设计中应用

目前,我国建成高速公路主要采用沥青路面结构,尽管目前沥青路面技术得到长足发展,但关于路面抗滑方面的技术研究尚未得到足够重视。文中旨在通过在AC-13级配设计中引入CAVF法的设计思路,力求提高路面的抗滑构造及有效骨架支撑,以保证路面功能的耐久性。

基于CAVF法的温拌橡胶沥青混合料性能研究

针对橡胶沥青混合料沥青用量大、拌和及施工温度高,级配多为骨架密实型的特点,提出将CAVF级配设计法运用到橡胶沥青混合料设计中,并在橡胶沥青中添加Sasobit温拌剂以降低沥青粘度;采用Superpave混合料设计法对混合料最佳油石比进行确定,并在最佳油石比下对温拌橡胶沥青混合料的高温及抗水损害性能进行研究,结果表明CAVF法对橡胶沥青混合料级配设计有较好的适用性,设计的混合料性能完全满足规范要求。

基于CAVF法的OGFC混合料级配设计优化与抗剥落措施

为改善依据经验选定OGFC目标空隙率的传统级配设计方法的不足,结合CAVF法选择不同的目标空隙率参数进行OGFC混合料级配设计优化,通过设定不同的空隙率参数设计不同的级配,探究其路用性能变化。同时针对OGFC混合料长期水稳定性能不佳的问题,在级配设计过程中采取了4种不同的抗剥落措施,据此对其改善长期水稳定性能的效果进行评价。结果表明,基于CAVF法设计的OGFC混合料几项关键指标均满足要求,但不同空隙率参数下的级配性能有明显的变化,设计时应考虑不同的空隙率参数进行比对优选。从改善长期水稳定性能的效果来看,添加消石灰或者Zycosoil抗剥落剂的效果较好。

CAVF法用于大粒径沥青混合料配比设计的研究

采用粗集料骨架空隙体积填充法(CAVF法)设计了公称最大粒径为31.5 mm的大粒径沥青混合料CAVF30,采用大马歇尔配合比设计方法确定了CAVF30的最佳油石比,并对CAVF30进行了路用性能检验。结果表明采用CAVF法设计的大粒径沥青混合料能形成骨架-密实结构,具有优良的高温稳定性、耐疲劳性能、低温抗裂性能和水稳定性。

基于CAVF法OGFC混合料组成设计

大孔径开级配排水式沥青磨耗层(OGFC)排水、抗滑、降噪性能突出,适用于多雨地区的高等级公路。但我国对OGFC路面研究理论还不成熟,本研究采用CAVF法进行OGFC混合料配合比设计,并验证设计混合料的路用性能。研究表明该方法能够确保OGFC骨架密实结构的特性和良好路用性能。

基于CAVF法的混凝土搅拌设备级配自动化控制系统

为了实现混凝土搅拌设备级配自动化控制,提升级配控制效果,设计一种高效准确的级配自动化控制系统。在级配自动化控制系统内引入粗骨料空隙填空法,推算空隙体积,了解细集料与物料用量,防止产生胶浆干涉现象;利用分计筛余百分率、累计筛余百分率及通过百分率表示集料样本级配相关参数;采用基于统计学习的计量落差预估算法,改进级配称量结果准确度;在计量单元基础上,使用连续式级配控制模式搭建级配自动化控制系统。仿真结果表明,本文系统能够对集料各级粒径颗粒进行合理分配,有效改进级配控制效果。

CAVF法对应力吸收层材料设计及其性能研究

通过分析目前国内外应力吸收层材料的应用情况,提出了一种运用CAVF法进行配合比设计具有应力吸收层功能的骨架密实型沥青混合料,并通过马歇尔试验、高温车辙试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验和低温小梁弯曲试验等一系列室内试验来验证其路用性能,试验结果表明,所设计的沥青混合料满足施工技术要求,具有优良的路用性能。

CAVF法与低标号沥青的应用研究

为了提高沥青混合料的高温性能与水稳定性,采用CAVF法进行配合比设计,采用50号沥青替代70号沥青,并进行了设计前后的路用性能对比。结果表明,采用CAVF法进行设计后,主骨料堆积相互嵌挤成更密实的骨架结构,最佳油石比降低0.3%,对高温性能约提升36%,水稳定性约提升6%。因延度低于70号沥青,低温性能降低约2%。为了达到良好的应用效果,提出了施工控制要点,经取芯检测,发现性能均优于传统路段。

基于CAVF法的高寒地区水泥稳定碎石基层设计及其性能

为提高水泥稳定碎石基层在高寒地区的适用性,提出一种适用于高寒地区水泥稳定碎石的主骨料空隙填充(coarse aggregate voids-filling,CAVF)法。通过击实试验、无侧限抗压强度试验、冻融循环试验和温缩试验验证CAVF法设计水泥稳定碎石混合料的力学性能、抗冻性能和温缩性能。结果显示:水泥稳定碎石混合料的最佳含水率和最大干密度均随水泥稳定碎石混合料设计空隙率绝对值的增大而增大;力学性能试验结果显示设计空隙率绝对值从0增至10%,水泥稳定碎石混合料的7 d无侧限抗压强度提高23.5%;采用CAVF法设计的水泥稳定碎石混合料的残留抗压强度比均超过90%,且随设计空隙率绝对值的增大而提高;在温度为-20~40℃内,水泥稳定碎石混合料的温缩系数变化较小,可有效避免水泥稳定碎石基层发生温缩开裂。调整设计空隙率的CAVF法可用于设计水泥稳定碎石混合料,提高路用性能。

富沥青混合料的CAVF法设计

介绍了按主骨料空隙填充 (CAVF)法设计富沥青混合料的步骤 ,着重讨论了最佳沥青用量的确定。实验研究与工程实践均表明 ,根据这种方法设计的富沥青混合料在保证其他路用性能的同时 ,抵抗反射裂缝的能力明显高于其它混合料 ,适宜作旧混凝土路面上的加铺层材料。

沥青混合料组成设计的CAVF法

在简要分析沥青混合料级配组成特性、路面性能要求与两者关系的基础上 ,从材料组成体积方面入手 ,提出了沥青混合料组成设计主骨料填充法 (CAVF法 ) ,10年成功的工程实践证明了该方法具有设计目的性强 ,方法简便易行 ,适用面广 ,与现场的生产配合比设计衔接紧密的特点 ,进一步探讨了该法用于 Superpave粗级配的应用 ,并对 CAVF法的进一步发展提出了展望。

超薄磨耗层混合料设计及施工关键技术研究

为提升超薄磨耗层沥青混合料的路用性能,完善超薄磨耗层路面施工工艺,研究面向工程实际需求,利用主骨料空隙填充法(CAVF)进行超薄磨耗层混合料的配合比优化设计,并依托麒师公路建设工程,提出超薄磨耗层的成套施工关键技术。结果表明:基于CAVF法获取了超薄磨耗层GT-8的合成配比,计算确定5~8 mm、3~5 mm和0~3 mm三档集料的掺配比为58.45∶19.49∶19.06,最佳沥青用量为7.9%;依据室内试验和工程经验,提出了涵盖施工准备、混合料生产与运输、混合料摊铺和压实等在内的超薄磨耗层关键施工工艺;通过施工路段检测评验,超薄沥青磨耗层GT-8具有优良的抗滑性、密水性和平整度,超薄磨耗层技术应用取得良好的施工质量与效果。

OGFC-10 排水型沥青路面设计及应用

文章采用CAVF体积法,开展OGFC-10沥青路面设计与应用,重点对配合比优化设计、高黏沥青的施工温度区间及施工碾压技术要点展开了分析,评估试验路段的施工质量及路用性能。结果表明:OGFC10的空隙率一般为19%左右,铺筑后路面表观平整均匀,构造深度较大、排水良好、抗滑和抗车辙效果显著。

贝雷法和CAVF法在AK-13A和SMA-13的混合料级配设计中的应用

传统的沥青混合料配合比设计时,通过粗、中、细3种级配试配,然后再进行马歇尔试件的击实,分析体积指标确定级配、油石比,过程复杂,试验人为误差较大,耗时,耗力。通过贝雷法的粗集料选取密度,CAVF法计算粗细集料比例及油石比,对AK-13A和SMA-13的级配和油石比进行优化,并运用贝雷法3个比例参数CA比、FAc比、FAf比对优化后的级配的骨架嵌挤情况进行判别,以评价优化后的级配是否符合贝雷法3个比例参数的要求,旨在严格控制沥青砂浆体积与粗集料间隙率之间的关系,使沥青混合料的骨架嵌挤效果更好,性能更稳定。研究过程中采用GTM方法成型试件,用马歇尔方法进行沥青混合料路用性能验证。结果表明,粗集料的设计密度位于松装密度及干捣实密度之间时可以达到嵌挤状态,对于一般的密级配沥青混合料如AK-13A,粗集料的设计密度选择松装密度,对于SMA选用干捣实密度。采用改进的CAVF法计算粗细集料的比例并优化级配,通过计算得到的油石比与最终实际采用的油石比基本一致。粗型密级配AK-13A混合料的3参数符合贝雷法范围,形成一种嵌挤密实结构;SMA的3参数都不在贝雷法的范围内,其形成的骨架密实结构是独有的。SMA-13的粉胶比较AK-13A大,同时沥青膜厚度小于AK-13A,但2种混合料路用性能经实践证明都是良好的。

超薄罩面层沥青混合料路用性能研究

为研究超薄罩面层沥青混合料设计及路用性能,以便在沥青路面病害尚未发生或发生的早期对其进行养护,依托实际工程,对超薄罩面层技术所需的原材料进行分析,测定其沥青性能、集料性能,结果表明所选用的原材料均满足施工要求。根据原材料设计3种混合料级配,分别测定3种级配所形成的混合料的高温稳定性、低温抗裂性,结果表明,在一定范围内减少1.18~2.36mm集料可使路面高温稳定性能更佳,且采用CAVF法所设计的级配具有更好的高温温度性、低温抗裂性。

排水沥青道路路面施工技术分析

为优化沥青道路的耐久性和排水性,通过X-rayCT技术和CAVF法优化了OGFC-13的配合比,对比分析了常规SBS沥青与高黏度沥青黏温特性,并研究了碾压方式对OGFC路面的影响,研究结果表明:控制好沥青用量同时加入纤维稳定剂有利于混合料中多余沥青的扩散和吸收,能够使大孔隙沥青混合料的耐热性和耐久性大幅提升;高黏度沥青在高温下(超过120℃)的黏度远远大于SBS改性沥青;通过黏温特性试验,给出了OGFC排水路面施工过程中各环节的推荐温度控制范围;正常温度下OGFC-13路面压实度经过3遍碾压后即可达到标准,同时碾压遍数不宜过高,应控制在5遍以下,碾压方式应选择双钢轮静压组合。

高性能经济型薄层HET沥青混合料

为解决地材紧缺,减少地材消耗,提出了一种适用于新建高速公路路面磨耗层的薄层沥青混合料,通过结构层验算,验证了其力学性能满足规范要求。基于CAVF法进行HET-配合比设计,验证了HET沥青混合料的路用性能可满足新建高速公路的各项要求,并对比了同材料情况下,HET和GAC-16C两种沥青混合料路用性能的差异。结果表明,高性能薄层HET的高温稳定性和抗水损坏性能略优于GAC-16C。在筑路材料日益紧张匮乏的条件下,厚度较薄的新型沥青混合料HET具有广阔的应用前景。