基于抗裂性能的AC-13级配优选

为了提高沥青面层的抗裂性能,根据抗裂型级配的特点初步拟定了一组级配,以抗裂性能作为筛选级配的依据,再通过高温性能、低温性能与水温性能进一步优选。结果表明:抗裂型级配在SCB试验下的断裂能优于AC-13中,不同失效概率下的抗裂型级配的等效疲劳寿命至少可提升22%;抗裂型级配的高温性能试验结果趋势一致,动稳定度均低于AC-13中,但抗剪强度部分优于AC-13中;随着抗裂型级配细料含量与油石比的增加,表现出低温性能与水稳性能均优于AC-13中。通过抗裂性能与路用性能的优选,确定了抗裂型面层级配的范围。

路用改性沥青AC-13混合料的级配优化

采用正交试验设计方法,对特立尼达湖沥青(TLA)的改性沥青AC-13混合料的配合比进行了马歇尔试验研究,采用极差分析方法分析了每个因素水平对混合料的物理-力学性能的影响,提出了优化的TLA改性沥青AC-13混合料级配范围。研究结果表明:影响TLA改性沥青AC-13混合料的毛体积密度、空隙率和沥青饱和度的主要因素是油石质量比;而影响TLA改性沥青AC-13混合料的矿料间隙率、稳定度、流值的主要因素是2.36 mm通过率;采用优化级配的TLA改性沥青AC-13混合料具有优良的高温稳定性、水稳定性、抗渗性和抗滑性,可应用于中国高速公路沥青路面工程中。

骨架密实橡胶沥青混合料SDARC-13的设计与路用性能

为了研究骨架密实橡胶沥青混合料SDARC-13的路用性能,借鉴SMA-13的密实型骨架结构设计方法和AC-13C的级配设计方法,设计出骨架密实橡胶沥青混合料SDARC-13。通过冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验、车辙实验、小梁疲劳试验和小梁弯曲试验,系统研究了不同掺量的橡胶粉对SDARC-13路用性能的影响,并与SMA-13,OGFC-13沥青混合料路用性能进行了比较。研究结果表明,掺入了橡胶粉后,SDARC-13沥青混合料的路用性能明显提高,其中,低温性能、疲劳性能、高温性能、水稳定性能相当于或优于SMA-13、OGFC-13沥青混合料;同时相关数据表明,橡胶粉掺入量并不是越大越好。

AC-13C型沥青混合料级配设计

为适应高等级公路沥青路面表面层的功能要求,对常用的AC-13型沥青混合料,需结合气候特点和交通特点进行级配优化。文中对7种AC-13级配形成的沥青混合料的高温稳定性、水稳定性等使用性能进行试验研究,提出适用于湖北地区高等级公路沥青路面的AC-13C型沥青混合料的设计级配,并通过试验路进行级配验证。

AC-13改性沥青混合料劈裂强度影响因素与变异性

沥青混凝土路面强度不足是导致早期损坏的主要形式之一。应用马歇尔正交试验设计,采用数理统计方法研究了AC-13 SBS改性沥青混合料15℃劈裂强度的影响因素及其变异性,以及与密度、空隙率的相关性。结果表明:2.36 mm,4.75 mm和0.075 mm筛孔通过率对劈裂强度影响显著,其中2.36 mm筛孔通过率对劈裂强度的影响接近高度显著,而油石比和9.5 mm筛孔通过率对劈裂强度影响不显著;0.075 mm和9.5 mm筛孔通过率是劈裂强度变异性的主要影响因素;劈裂强度与试件毛体积相对密度、空隙率之间存在线性相关性,其相关系数均大于0.68。同时给出了材料组成设计和质量控制措施的建议,对提高沥青混合料力学性能具有指导作用。

LASTIKA-13沥青混合料级配设计与性能研究

通过正交试验分析提出了LASTIIKA-13级配的推荐范围,根据级配范围优化结果,设计了LASTIKA-13沥青混合料。进而采用LASTIKA-13和分别以Superflex与SBS改性沥青为胶结料的AC-13共3种不同类型的改性沥青混合料,进行高温车辙、低温弯曲、水稳性、小梁弯曲疲劳等路用性能对比试验;试验结果表明LASTIKA-13改性沥青混合料具备优良的高温性能及抗水损能力;同时LASTIKA-13改性沥青混合料较其他2种混合料而言,具有低温性能受低温温度变化的影响最小,疲劳性能对荷载变化的敏感性最低等优点,因而具有更好的低温性能、粘结性能与耐疲劳性能,能有效延长路面使用寿命。

新型SMA-13橡胶沥青混合料在市政道路工程中的应用

文中从新型橡胶沥青的制备方法和作用原理出发,详细阐述新型SMA-13橡胶沥青混合料原材料质量要求和配合比设计情况,严格控制工序质量和施工温度,使得新型SMA-13橡胶沥青路面施工质量满足设计要求。

干拌直投胶粉改性沥青混合料DRAC-13级配优化设计

为优化干拌直投胶粉改性沥青混合料(Dry Mixed Direct Casting Rubber Powder Modified Asphalt Concrete, DRAC)级配,基于骨架密实降噪沥青路面(Skeleton Dense Quite Pavement, SDQP)混合料设计方法确定DRAC-13级配范围,选择3组级配分别确定最佳油石比及检测其路用性能,并铺筑工程应用试验段。结果表明:采用SDQP方法设计的DRAC-13的3组级配总体路用性能良好,经综合比选确定综合性能最优的DRAC-13级配中值作为试验段应用级配;试验段性能指标远优于交工验收标准,通车3年后仍保持较好路用性能;与交通运输部公路科学研究院所提出的ARHM13(D)级配范围相比,DRAC-13级配中增加了2.36 mm~4.75 mm和4.75 mm~9.5 mm之间集料含量,降低了0.075 mm通过率。

骨架密实型沥青混合料级配优化设计及性能分析

研究法国GB5新型沥青混合料及其设计方法在我国的适用性,对于明确GB5沥青混合料性能特点具有一定参考价值,对实际工程应用也有一定借鉴意义。文章基于法国GB5骨架密实型沥青混合料及其设计方法,分析了GB5型沥青混合料的特点,依照其设计原理设计混合料级配并进行了系列室内试验,对用GB5矿料级配设计方法获得的高性能沥青混合料GB5-13与应用传统马歇尔沥青混合料设计法设计的SMA-13两种沥青混合料进行对比分析。结果表明:GB5-13沥青混合料密实度大且沥青用量低,比SMA-13沥青用量低10%;新型沥青混合料因初始空隙率水平低且矿料级配内摩阻力高而具有较好的水稳定性,GB5-13劲度模量大,控制应变模式下的GB5-13疲劳性能逊于SMA-13;优化矿料级配后的沥青混合料高温稳定性有所提高,而低温性能未得到改善。

沥青混合料级配离析评价指标研究

为弥补沥青混合料配合比设计过程中级配离析评价方法方面的不足,选取SMA-13沥青混合料进行基准配合比以及离析配合比设计,同时采用沥青有效油膜厚度相等的原则设计离析配合比,对级配分形维数指标进行修正,结合分形维数值对SMA-13级配离析进行评价。研究结果表明:基于原分形理论对SMA-13离析级配曲线进行拟合,其拟合结果的相关性差,得到整体的分形维数并不适用于最大粒径小于16 mm的级配。通过有效沥青油膜厚度相等的原则,能够准确计算出不同离析级配对应的油石比,且更加贴近现场的实际情况。采用分段计算级配的分形维数,再按比例计算总的级配的分形维数的方法,解决了由于SMA-13最大粒径过小和自身离析级配的原因而使曲线拟合相关性不高的问题,同时提出了对于SMA-13级配离析的评价标准。

沥青种类对SMA-13级配的影响

为了研究不同沥青种类对SMA-13级配的影响,进行了武云高速复合改性橡胶沥青AR-SMA-13和中州大道整治工程SBS-SMA-13的级配、油石比、粗集料的骨架分界筛孔、粉胶比、沥青膜厚度及混合料路用性能等的对比研究。研究过程中采用贝雷法对两种沥青混合料的级配嵌挤效果进行了分析。由于复合改性橡胶沥青和SBS改性沥青的化学成分差异较大,其运动黏度和延度均差异较大。试验得出,AR-SMA-13中2.36~4.75 mm之间的碎石含量接近12%,是传统间断级配的2倍,路用性能仍然较好;AR-SMA-13中0.075 mm筛孔的通过率仅为6%,与SBS-SMA-13中0.075 mm通过率8%~12%形成显著区别;SMA-13骨架分界筛孔选择4.75 mm还是2.36 mm,对混合料的骨架嵌挤的判断是不同的,结果表明,传统间断级配理论关于SMA-13级配中2.36~4.75 mm间断是不必要的;SMA-13骨架分界筛孔建议选择2.36 mm。虽然复合改性橡胶沥青5℃延度远小于SBS I-D,但AR-SMA-13也具有较好的抗低温变形能力,低温弯曲应变与SBS-SMA-13混合料相比,差异不大;复合改性橡胶沥青运动黏度与SBS I-D改性沥青相比差异非常大,但两种级配的混合料都具有较好的抗车辙性能,SBSSMA-13比AR-SMA-13的动稳定度仅低12%,其混合料高温性能的差异远没有沥青运动黏度之间的差异大。当沥青性能差异较大时,沥青混合料的设计指标应做出适当调整,以保证沥青混合料能够具有良好的路用性能。