李春[1]2003年在《沥青混合料骨架嵌锁结构设计方法研究》文中进行了进一步梳理沥青混凝土路面由于其行车舒适性、便于维修等优点而被大规模应用于高等级公路。但随着国民经济的发展，交通量巨增、车辆渠道化以及超重载等接踵而来的问题使得沥青路面出现了各种各样的破坏形态，而Superpave和现行马歇尔沥青混合料设计方法存在的缺陷却渐渐显露。因此，为了满足我国公路建设的技术需求，对现行规范的沥青混合料设计方法进行优化已迫在眉睫。 本文针对我国现行高等级公路沥青混合料配合比设计方法存在的缺陷进行优化设计研究，通过系统分析集料的物理力学性能和表面性状、沥青胶结料的物理性能、两者相对空间结构对混凝土强度的影响以及混合料结构参数与其路用性能的关系，并在论述了现行各种沥青混合料矿料级配理论存在诸多缺陷的基础上，提出以细集料的间隙率与粗集料堆积和捣实状态下间隙率的相对关系作为其骨架嵌锁结构形成与否判据的沥青混合料配合比设计理论，建立了矿质集料的骨架嵌锁数学模型，提出了针对不同公称最大粒径的划分粗、细集料间断点和评价矿料嵌锁特性的方法。通过与传统马歇尔方法和Superpave方法设计的矿料级配在其最佳油石比时的物理力学性能对比分析，发现采用本文提出的设计理论和方法所配制的沥青混合料具有良好的抗高温车辙性能、抗渗水性能以及抗滑性能，而且该方法具有工作量小，在实际工程中易于操作等优点，可以广泛应用于我国高等级公路工程建设。 最后通过比较分析在SHRP禁区上、中、下不同位置的级配曲线在其最佳油石比时沥青混合料的路用性能，验证了SHRP禁区的存在。
黄东, 曹帆, 薛金顺, 管东银[2]2018年在《冷补沥青混合料嵌锁骨架级配及其性能研究》文中研究说明为改善冷补沥青混合料早期路用性能及中后期抗车辙性能,以集料间嵌锁能力为基础,研究了粗集料级配组成、细集料级配组成以及粗细集料比例对混合料嵌锁能力的影响,提出了冷补沥青混合料嵌锁骨架级配,并对采用该级配的冷补沥青混合料路用性能进行了验证。试验结果表明:研究得到的嵌锁骨架级配高温稳定性明显提升,低温稳定性与水稳定性略有增加,实际工程应用表现优良。
刘慧[3]2009年在《嵌挤骨架型沥青混合料的设计研究》文中认为根据沥青混合料的组成结构,从力学角度出发,提出了沥青混合料的力学强度模型,该模型很好地解释了嵌挤骨架型沥青混合料的强度组成机理。通过对球体颗粒的堆积填充特性的分析,以填充理论为基础,计算出了叁维模型下骨架型集料控制筛孔的大小为0.277D。根据粗、细集料的架构效应和填充作用的不同,推导出了嵌挤骨架型沥青混合料集料中粗集料用量、细集料和填料用量的理论计算公式。根据理论计算公式计算出了文中所研究的20种不同级配的粗集料用量为72.5%,与前人研究结论基本一致。借鉴沙庆林院士SAC级配计算公式的思想,将粗集料看作一个整体,将细集料和填料看作一个整体,基于Fuller理论和分形理论,对嵌挤骨架型沥青混合料集料级配进行了研究。推导出了以Fuller理论为基础的粗集料级配的设计公式、细集料和填料级配的设计公式,以及以分形理论为基础的粗集料级配的分形公式、细集料和填料级配的分形公式。当3-XC=nC.3-XF=nF时,基于Fuller模型集料级配设计公式与沥青混合料集料的分形公式相同,但其表示的意义不相同。二者意义不同,但计算结果一致,进一步说明了该模型的可行性。把细集料单独作为一个整体,对规范中给定的级配范围进行线性回归,得到不同结构类型混合料细集料的分形维数范围：AC13为2.43～2.56,Sup13为2.28～2.54,SMA13为2.66～2.88,SAC13为2.54～2.73。与把粗细集料作为一个整体与把细集料单独作为一个整体时相比较,AC13细集料的分形维数取值范围的差别不大,但是骨架型混合料的细集料分形维数差别较大。对于骨架型沥青混合料,粗集料级配设计时以形成骨架为目的,细集料级配以密实填充粗集料空隙为目的,二者侧重范围不同,故其参数也应该不相同。所以用同样的方法研究二者的级配参数,思路是不正确的,结果也会存在一定误差。利用VCADRF骨架初级检验方法对合成的20种不同的级配组合进行了初级检验,利用压碎试验骨架检验法对4种不同的粗集料级配进行了骨架检验。VCADRF骨架初级检验方法和压碎试验骨架检验法的结论基本一致,粗集料形成了骨架结构。在设计最佳沥青用量时,嵌挤骨架型沥青混合料的骨架作用在马歇尔荷载方式下得不到充分体现,故在确定最佳沥青用量时在马歇尔试验的基础上,引入了抗压强度和抗拉强度两力学性能指标。对于悬浮密实型沥青混合料,两种方法确定的最佳沥青用量相差很小。对于骨架型沥青混合料两种方法确定的最佳沥青用量相差较大。研究表明,该力学性能指标能够很好地反映嵌挤骨架型沥青混合料的强度性能,方法可行。同时这两个参数的引入,为实现路面结构与材料设计一体化奠定了基础。通过嵌挤骨架型沥青混合料的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度计算值、高温性能、低温性能及水稳定性的分析,建议nC取值范围为0.4～0.6,也即是粗集料的分形维数XC值取2.4～2.6；nF取值范围为0.30～0.35,也即是细集料的分形维数XF值取2.65～2.70。
李海军[4]2010年在《掺橡胶颗粒骨架密实型沥青混合料降噪性能研究》文中进行了进一步梳理道路交通噪声是噪声污染的主要来源,是困扰人类生活的一个严重问题,同时也是困扰道路交通部门和道路工作者的一大难题。随着经济的发展,道路交通业得到了长足的进步。然而,道路交通噪声随之也越来越严重,尤其是轮胎—路面噪声随着行车速度的增加而在不断地增加,其在道路交通噪声中所占的比重也越来越大。这种道路交通噪声越来越严重的状况已引起人们的广泛重视。因此,减小轮胎—路面噪声是目前降低道路交通噪声最为有效的方法之一。现阶段,在道路工作者持之以恒的努力下,已经研究出了很多较为有效的降低轮胎—路面噪声的措施。例如,多孔隙低噪声路面、掺橡胶颗粒的沥青路面、SMA路面等。本文在借鉴国内外相关研究成果的基础上,通过对比多孔隙低噪声路面、掺橡胶颗粒的沥青路面、SMA路面的路用性能和降噪效果,最终选取了将后两者相结合的方式作为降噪路面的研究对象,即掺橡胶颗粒的骨架密实型沥青路面,简称为SDGP(Skeleton Dense Structure Noise Reduction Pavement)。该种路面是将橡胶颗粒加到具有间断级配的沥青混合料中,形成骨架密实型沥青路面。这种路面充分利用橡胶颗粒高弹性、大阻尼的特性,从而达到减振降噪的效果;同时还具有骨架密实型结构,以及较深的表面构造深度和良好的表面特性,又进一步能达到吸声降噪和二次反射降噪的效果。在取得降噪效果的同时,路用性能又远胜于多孔隙低噪声路面等其它降噪路面,弥补了它们在路用性能上的缺陷。目前,在废旧橡胶轮胎污染日益严重的背景下,将废旧橡胶轮胎制成橡胶颗粒加入到骨架密实型沥青混合料中,达到了多赢的效果。其一,可以解决或缓解废旧橡胶轮胎带来的环境污染;其二,可以改善路面的力学性能,使之具有减振降噪、除冰除雪的功效;其叁,骨架密实型沥青混合料还能够兼顾多项路用性能,使大多数路用性能优于其他路面。本文在上述思想的指导下,首先通过试验研究了SDGP的拌和成型工艺,并得到了最佳的拌和成型工艺;其次,在试验的基础上研究掺入橡胶颗粒后对骨架密实结构的影响规律,并确定出合理的橡胶颗粒掺配方式;最后,从减振降噪和吸声降噪两个角度综合评价掺橡胶颗粒的骨架密实型沥青混合料的降噪效果,并最终确定出合理的橡胶颗粒掺配粒径。
李明国[5]2010年在《混凝土梁桥沥青铺装结构分析与材料优化研究》文中进行了进一步梳理本文针对混凝土梁桥沥青铺装存在的开裂、推移、车辙等问题,以简支空心板梁沥青混凝土铺装为研究对象,以弹性力学作为理论基础,应用有限元法,运用ANSYS、LSDYNA等软件,建立混凝土梁桥沥青铺装结构有限元分析模型,采用实体子午线轮胎加载,进行混凝土梁桥沥青铺装结构的静力学、动力学以及温度响应分析,在此基础上探讨了空心板梁沥青桥面铺装结构设计方法。结合广东地区实体工程对空心板梁沥青桥面铺装材料组成进行了优化,并铺筑了试验段。通过本文的研究发现,混凝土梁桥沥青铺装结构受力与普通路面结构有很大不同,其中上层沥青混凝土铺装与轮胎接触区域应力最大,该区域存在从上往下开裂的趋势,适当增加上层沥青混凝土铺装的厚度以及提高层间粘结性能可有效改善结构的受力状况。车辆通过桥头接缝时产生很大冲击力,容易造成接缝附近铺装破损。在刹车时及大纵坡路段,由于轮胎产生水平力主要作用在上层沥青混凝土铺装上,因而对混凝土梁桥沥青铺装上层沥青混凝土的抗剪切能力提出了更高的要求。同时混凝土梁桥沥青铺装温度效应不可忽略,温度应力是造成铺装层边缘撕开及开裂的主要原因,温度车辆荷载耦合作用加剧了混凝土梁桥沥青铺装的破坏。通过力学模型分析,本文对桥面沥青混凝土铺装结构设计方法进行了探讨,提出以沥青混凝土铺装层表面最大拉应力作为结构设计的主要指标,以沥青混凝土最大剪应力作为辅助指标,明确了沥青混凝土桥面铺装结构设计的主要流程。采用多级嵌锁抗剪级配设计方法对集料级配进行优化,基于层位功能对铺装上、下层沥青混合料配合比进行了优化设计。通过沥青混凝土桥面铺装层中掺加玻璃纤维前后力学性能对比测试,可知,玻璃纤维对铺装上、下层的力学性能改善作用均较好,能有效提高沥青混合料的抗拉、抗剪及疲劳性能,使玻璃纤维沥青混凝土铺装更能适应桥面铺装的受力特点,因此推荐铺装层均采用玻璃纤维加筋沥青混凝土；同时还详细分析研究了四种不同防水粘结层材料的力学及路用性能,推荐工程使用。
王书延[6]2008年在《混合式基层沥青路面材料与力学性能研究》文中提出近年来,随着我国公路交通的快速发展,交通运输量不断增长,超载和重载车辆在整个交通流中所占的比例增加,以及渠化交通现象的产生,高等级公路早期破坏现象的日益严重,而根据国内外研究表明,大粒径沥青混合料能提高路面的抗车辙能力,同时又不削弱其他方面的性能。本文参照国外对大粒径沥青混合料的研究成果,对沥青稳定碎石基层材料的力学特性和路用性能进行研究,并对混合式基层沥青路面的路面结构进行了力学计算分析。首先,分析了我国现阶段高等级公路存在的问题及原因,提出了具有沥青稳定碎石这样一种柔性基层沥青路面,并阐述了目前国内外在这一领域的研究成果。其次,分析了沥青混合料和沥青稳定碎石组成结构特性以及强度构成机理,通过采用多级嵌挤级配设计方法,提出了具有骨架嵌挤结构的级配,并对混合料配合比设计方法进行了研究。再次,通过大量的室内试验对沥青稳定碎石混合料的力学特性、高温抗永久变形性能、水稳定性能进行了试验研究。最后,在前面试验研究的基础上,通过采用叁维有限元的方法分析了具有柔性基层沥青路面的结构受力特性,通过与半刚性基层沥青路面结构受力的对比分析,对混合式基层沥青路面结构设计方法进行了探讨,对以后进行这类路面的结构设计有一定的借鉴意义。通过研究,得出沥青稳定碎石拥有优良的路用性能,并且混合式基层沥青路面结构受力优于半刚性基层沥青路面。
覃春辉, 孙振华[7]2008年在《沥青混合料嵌锁骨架实验分析》文中进行了进一步梳理文章借鉴体积法思想和粒子干涉理论,分析了细集料的间隙率与粗集料堆积和捣实状态下间隙率的相对关系,并通过路用性能实验分析,得出骨架嵌锁结构沥青混合料优于规范推荐的沥青混合料的结论,对沥青混合料嵌锁骨架研究具有一定的借鉴意义。
王德强[8]2011年在《湿热地区桥面铺装动水行为及材料组成设计优化研究》文中指出广东地处亚热带季风气候区,常年高温多雨,且随着经济的快速发展,交通量大和超载已成为普遍现象,在这种环境下桥面铺装的病害十分严重。因此,针对广东地区混凝土梁桥的结构特点和使用条件,开展复合式桥面铺装材料优化研究,对提高桥面铺装使用性能和寿命具有重要的理论及现实意义。本文在对广东地区气候、交通条件和桥面铺装病害类型及成因进行深入调查分析的基础上,从动水行为和铺装层材料优化设计两个方面入手进行研究。动水行为方面,对桥面铺装层水损害的产生机理进行了深入分析,并利用课题组研发的“多功能沥青混合料动态渗水试验仪”进行了水损害控制指标—动力渗水系数试验研究。材料优化方面,在传统级配理论的基础上,提出了振动密实级配设计设计方法和多级嵌锁抗剪级配设计方法,在混合料沥青用量确定中增加了动力渗水系数和动稳定度两个指标,并基于桥面铺装层位功能分工,进行了掺加玻璃纤维的防水VAC-13和抗车辙MIAC-20沥青混合料配合比优化设计,并对其力学和路用性能进行了试验验证。最后结合广东省混凝土梁桥桥面铺装的特点,通过实体工程开展了玻璃纤维沥青混合料施工工艺和质量控制研究,并进行了社会经济效益分析,结果表明其具有较高的性价比,经济和社会效益显着,适合在广东地区大面积推广使用。
沈凡[9]2010年在《节能环保型阻燃多功能隧道沥青路面的研究与开发》文中指出我国交通基础设施建设事业高速发展,一大批大型公路隧道工程相继开工建设。隧道内部空间狭窄、封闭,噪声污染严重,且车辆集中,交通流量大,隧道进入口车辆减速、加速频繁,极易发生交通事故,一旦车辆发生事故引起火灾,汽油等可燃液体流淌扩散导致火势蔓延,将对人员生命和其他车辆构成巨大威胁。沥青路面美观、行车舒适、维修方便已经成为道路铺装的主流材料,目前沥青路面施工主要采用热拌式,在隧道内部温度远高于开放施工温度,且烟气弥漫,使隧道施工环境极为恶劣。因此,亟待开发一种节能环保型阻燃、降噪、抗滑多功能隧道路面材料,为隧道建设工程的路面铺装提供相关技术支持。本文依托国家863项目“抗滑、阻燃、降噪多功能隧道路面结构设计与铺装技术”和湖北省交通厅科技项目“高耐久多功能沥青路面系统优化设计及其工程应用”,针对隧道路面阻燃、抗滑、降噪功能的需要,以及普通热拌沥青能耗高、隧道内施工温度高对施工人员和设备均造成不利影响的问题,围绕节能环保型多功能沥青路面的组成、结构与性能之间的关系,进行了系统研究,取得了以下成果：基于沥青高温降粘技术,研究沥青降粘剂对沥青粘度的影响规律,并采用红外光谱、差热分析等测试方法,分析沥青降粘剂的作用机理,研究掺加不同比例沥青降粘剂对沥青高温性能、低温性能、温感性能、老化性能,并复合SBS、增容增粘组分,采用胶体磨碾磨工艺研制出温拌高粘度改性沥青。其60℃粘度高达76000Pa·S,135℃粘度仅为2.2 Pa·S，5℃延度为45cm,离析软化点差仅0.8℃,粘韧性达到22N.m。提出了具有高连通孔结构的多级嵌锁设计方法,采用温拌高粘度改性沥青,AM-ZD阻燃型矿粉、MF-AFR阻燃矿物纤维等为原材料,研究在不同温度下成型阻燃多功能隧道沥青路面材料的路用性能和力学性能,在成型温度为135℃时,多功能隧道路面动稳定度达到8200次/mm,飞散值低于3%,析漏值低于0.1%,冻融劈裂试验的残留强度比大于90%,抗剪强度0.71MPa、接近改性SMA沥青混合料的路用性能,施工温度较改性SMA沥青混合料降低20℃以上；吸声系数均值0.418,表面构造深度达到1.7mm,降噪、抗滑性能优于SMA等沥青路面材料；模拟车辆燃烧试验,逃逸汽油80%以上的,表面温度在200℃以下,闪点低,阻燃性能达到安全二级,满足大型公路隧道工程行车舒适性与安全性要求。系统研究了节能环保型阻燃、抗滑、降噪多功能隧道沥青混合料温度参数以及拌和、摊铺、碾压等工程应用关键技术,提出了新型路面材料的施工工艺。研究成果成功应用于湖北武英高速公路蒙蒙山隧道和沪蓉西高速岩湾隧道,阻燃、抗滑、降噪沥青隧道路面施工温度降低了20℃,极大的改善了施工环境,降低了能源消耗,现场检测结果表明构造深度大于1.6mm,与普通沥青混凝土路面相比降低噪音可达4dB(A)以上,是一种具推广应用价值新型隧道面层材料。
胡曙光, 李春, 任飞, 丁庆军[10]2003年在《骨架密实型沥青混合料配合比设计》文中进行了进一步梳理根据集料嵌锁理论 ,借鉴 Superpave限制区和控制点的优点以及马歇尔方法在我国丰富的实践运用经验 ,并利用集料的表面构造以及堆积特性 ,提出了骨架密实型沥青混合料配合比设计方法。根据室内性能测试试验 ,采用该方法设计的沥青混合料具有良好的抗高温车辙、抗水损坏以及抗滑耐磨的路用性能。
参考文献：
[1]. 沥青混合料骨架嵌锁结构设计方法研究[D]. 李春. 武汉理工大学. 2003
[2]. 冷补沥青混合料嵌锁骨架级配及其性能研究[J]. 黄东, 曹帆, 薛金顺, 管东银. 中外公路. 2018
[3]. 嵌挤骨架型沥青混合料的设计研究[D]. 刘慧. 大连理工大学. 2009
[4]. 掺橡胶颗粒骨架密实型沥青混合料降噪性能研究[D]. 李海军. 内蒙古农业大学. 2010
[5]. 混凝土梁桥沥青铺装结构分析与材料优化研究[D]. 李明国. 长安大学. 2010
[6]. 混合式基层沥青路面材料与力学性能研究[D]. 王书延. 重庆交通大学. 2008
[7]. 沥青混合料嵌锁骨架实验分析[J]. 覃春辉, 孙振华. 西部交通科技. 2008
[8]. 湿热地区桥面铺装动水行为及材料组成设计优化研究[D]. 王德强. 长安大学. 2011
[9]. 节能环保型阻燃多功能隧道沥青路面的研究与开发[D]. 沈凡. 武汉理工大学. 2010
[10]. 骨架密实型沥青混合料配合比设计[J]. 胡曙光, 李春, 任飞, 丁庆军. 武汉理工大学学报. 2003
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