大粒徑瀝青碎石混合料LSAM性能分析與應(yīng)用

為了分析開級(jí)配大粒徑瀝青碎石混合料(olsm)的高溫穩(wěn)定性及其影響因素,通過(guò)車轍試驗(yàn),以動(dòng)穩(wěn)定度為指標(biāo),研究了不同集料級(jí)配、瀝青用量和試件厚度等條件下的olsm高溫穩(wěn)定性。結(jié)果表明:隨著粗集料的增多、空隙率的增大、瀝青用量的增大和試件厚度的增加,olsm的抗車轍能力降低;當(dāng)空隙率小于20%、瀝青用量不超過(guò)最佳油石比的+0.5%時(shí),olsm具有良好的高溫穩(wěn)定性;進(jìn)一步分析表明,olsm的車轍深度主要是由混合料進(jìn)一步壓縮引起的。

采用四點(diǎn)疲勞梁彎曲試驗(yàn),選擇了4種應(yīng)變控制水平,進(jìn)行了瀝青碎石混合料疲勞極限驗(yàn)證試驗(yàn),并采用aashtot321方法對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,試驗(yàn)結(jié)果表明,瀝青碎石混合料在低應(yīng)變水平下,存在"疲勞極限"現(xiàn)象。

本文敘述了瀝青碎石混合料的質(zhì)量及品質(zhì)直接影響到瀝青路面的服務(wù)質(zhì)量、使用年限和養(yǎng)護(hù)投資,就如何確定瀝青碎石混合料級(jí)配及瀝青用量作了具體的論述。

我國(guó)高速公路建設(shè)中常采用半剛性基層路面,但是半剛性基層路面在使用過(guò)程中容易出現(xiàn)反射裂縫,路用性能降低,如何防止反射裂縫的出現(xiàn)已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。針對(duì)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展,設(shè)計(jì)了一種微瀝青碎石混合料過(guò)渡層,以有效防止反射裂縫的產(chǎn)生。對(duì)微瀝青碎石配合比設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究,分析了混合料的級(jí)配情況。計(jì)算了微瀝青碎石混合料過(guò)渡層最大瀝青用量、最小瀝青用量、最佳瀝青用量,并通過(guò)車轍試驗(yàn)測(cè)量了混合料的抗變形性能。

根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成果,分析了"玻璃纖維瀝青碎石"的強(qiáng)度形成機(jī)理,探索了玻璃纖維瀝青碎石混合料的低溫抗裂性能和施工工藝,提出"玻璃纖維瀝青碎石"用做因疲勞開裂的瀝青路面的罩面層和半剛性基層上的瀝青路面的面層,可以大大減少半剛性基層材料的反射裂縫,延長(zhǎng)路面的使用壽命.

針對(duì)瀝青碎石混合料的強(qiáng)度特點(diǎn),采用有側(cè)限、能反映材料3向受力狀態(tài)的動(dòng)載壓入法評(píng)價(jià)其高溫抵抗永久變形能力,將永久變形分為壓密、變形累積和剪切流動(dòng)3個(gè)階段。在分析了不同類型瀝青碎石混合料動(dòng)力變形特性的基礎(chǔ)上,提出了統(tǒng)一空隙率與永久變形之間矛盾的關(guān)鍵技術(shù)在于成型工藝與材料相互作用下形成合理組成結(jié)構(gòu),并分析了不同材料組成對(duì)空隙率及永久變形的影響,為重載作用下骨架-空隙型瀝青碎石混合料的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)影響瀝青碎石混合料路面機(jī)械化施工質(zhì)量的原因進(jìn)行簡(jiǎn)單分析,從人員、材料、機(jī)械、實(shí)驗(yàn)、自然條件等方面進(jìn)行論述,提出了嚴(yán)格控制施工中的各環(huán)節(jié),并針對(duì)性的給出了解決方法。

反射裂縫是半剛性基層瀝青路面和剛性基層瀝青路面的主要病害之一,針對(duì)這一問(wèn)題,提出了采用開級(jí)配大粒徑瀝青碎石混合料作為裂縫緩解層的方法?；陂_級(jí)配大粒徑瀝青碎石緩解層瀝青路面溫度應(yīng)力的計(jì)算原理,以通用有限元軟件abaqus為基礎(chǔ),對(duì)開級(jí)配大粒徑瀝青碎石緩解層瀝青路面的溫度應(yīng)力進(jìn)行分析,探討了其結(jié)構(gòu)層參數(shù)對(duì)其溫度應(yīng)力的影響規(guī)律。結(jié)果表明:開級(jí)配lsam緩解層模量、厚度、空隙率對(duì)其自身溫度應(yīng)力具有顯著的影響作用,是開級(jí)配lsam緩解層瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。

采用泰波公式的不同冪指數(shù)n值和均勻設(shè)計(jì)法對(duì)瀝青碎石混合料(atb30)的級(jí)配進(jìn)行了系統(tǒng)試驗(yàn),分析了不同粒徑粗集料含量與間隙率指標(biāo)的關(guān)系,提出了選擇嵌擠型混合料集料級(jí)配的相關(guān)結(jié)論。

在良好的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比和施工條件下,瀝青碎石混合料基層具有良好的力學(xué)性能和路用性能,且能明顯減緩路面裂紋,提高路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,延長(zhǎng)路面使用壽命。本文根據(jù)2006年濟(jì)青輔線濟(jì)萊高速公路的試驗(yàn)與施工情況,簡(jiǎn)要敘述瀝青碎石混合料基層的試驗(yàn)、施工技術(shù)要求。

為研究不同成型方法對(duì)瀝青碎石混合料性能的影響及相關(guān)試驗(yàn)指標(biāo),分別采用旋轉(zhuǎn)壓實(shí)法、振動(dòng)壓實(shí)法與大型馬歇爾擊實(shí)法成型瀝青碎石混合料試件,對(duì)試件各項(xiàng)馬歇爾指標(biāo)與采用不同振動(dòng)時(shí)間成型的試件體積指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比分析,并根據(jù)壓實(shí)功相同原理,提出了基于旋轉(zhuǎn)壓實(shí)成型法和振動(dòng)壓實(shí)成型法設(shè)計(jì)的4個(gè)指標(biāo)范圍。對(duì)比分析結(jié)果表明,2種方法的指標(biāo)范圍基本相同,僅瀝青飽和度下限有5%差別;同時(shí)強(qiáng)調(diào),在施工碾壓時(shí)需保證足夠的壓實(shí)時(shí)間,才能使瀝青碎石混合料達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。

骨架—空隙型瀝青碎石作為瀝青面層與半剛性基層的過(guò)渡層不僅可以有效地預(yù)防半剛性基層的反射裂縫而且有利于結(jié)構(gòu)層排水,但關(guān)鍵技術(shù)是兼顧空隙與強(qiáng)度的矛盾關(guān)系,因此從材料方面探討一定強(qiáng)度下容許空隙率的極大值,并給出骨架—空隙型瀝青碎石混和料推薦的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

文章根據(jù)2006年濟(jì)青輔線濟(jì)萊高速公路的試驗(yàn)與施工情況,簡(jiǎn)要敘述瀝青碎石混合料基層的試驗(yàn)、施工技術(shù)要求.

一般認(rèn)為瀝青碎石混合料較大空隙與較小永久變形間是相互矛盾的,但不同級(jí)配瀝青碎石混合料不同壓實(shí)功下的空隙率與永久變形的對(duì)比研究表明,兩類不同空隙結(jié)構(gòu)的混合料對(duì)應(yīng)的永久變形有明顯差異.進(jìn)一步試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明兼顧較大空隙率、較高回彈模量和較小永久變形的功能要求是可能的,關(guān)鍵在于空隙結(jié)構(gòu)的力學(xué)穩(wěn)定性,其關(guān)鍵技術(shù)不僅在作為必要條件的材料設(shè)計(jì),而且在作為充分條件的成型工藝的配合,因此重要的在于材料-結(jié)構(gòu)-工藝一體化設(shè)計(jì).

以g216線五彩灣~大黃山高速公路重載交通路段為試驗(yàn)段,采用室內(nèi)、室外試驗(yàn)和理論分析相結(jié)合的方法,詳細(xì)探討分析瀝青碎石混合料(atb25)的級(jí)配設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法,以期為atb瀝青穩(wěn)定碎石基層在新疆的推廣應(yīng)用提供借鑒.

密級(jí)配瀝青碎石混合料礦料級(jí)配范圍 級(jí)配類型 通過(guò)下列篩孔(mm)的質(zhì)量百分率(％) 5337.531.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075 特粗式 atb-4010090-10075-9265-8549-7143-6337-5730-5020-4015-3210-258-185-143-102-6 atb-3010090-10070-9053-7244-6639-6031-5120-4015-3210-258-185-143-102-6 粗粒式atb-2510090-10060-8048-6842-6232-5220-4015-3210-258-185-143-102-6

半開級(jí)配瀝青碎石混合料礦料級(jí)配范圍 級(jí)配類型 通過(guò)下列篩孔(mm)的質(zhì)量百分率(％) 26.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075 中粒式am-2010090-10060-8550-7540-6515-405-222-161-120-100-80-5 am-1610090-10060-8545-6818-406-253-181-140-100-80-5 細(xì)粒式am-1310090-10050-8020-458-284-202-160-100-80-6 am-1010090-10035-6510-355-222-160-120-90-6

本文介紹了在河南省大廣高速公路大粒徑瀝青碎石試驗(yàn)路的施工實(shí)踐,通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)選定最優(yōu)級(jí)配作為試驗(yàn)路的設(shè)計(jì)級(jí)配;介紹了防止lsm離析和保證壓實(shí)的有效措施;并通過(guò)彎沉、回彈模量和鉆芯試驗(yàn)的檢測(cè),得出了一些有價(jià)值的結(jié)論,為lsm的設(shè)計(jì)和施工提供參考。

通過(guò)對(duì)國(guó)道106線瀏陽(yáng)段大修路段瀝青碎石纖維混合料試驗(yàn)路面的組成材料、施工工藝及質(zhì)量控制方法的介紹,結(jié)合國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和湖南省的實(shí)際情況,提出改善和提高湖南省瀝青路面使用性能的路面結(jié)構(gòu)實(shí)用新技術(shù)。

大粒徑瀝青碎石常被用于解決舊水泥混凝土路面加鋪改造中普遍存在的反射裂縫問(wèn)題。為尋求大粒徑瀝青碎石緩解層瀝青路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,對(duì)設(shè)置該緩解層的瀝青路面進(jìn)行溫度應(yīng)力分析,找出了大粒徑瀝青碎石緩解層對(duì)路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布的影響規(guī)律。

采用大型有限元分析設(shè)計(jì)軟件ansys分析大粒徑瀝青穩(wěn)定碎石材料作為基層材料時(shí),隨著其彈性模量和厚度的變化,瀝青路面的路表彎沉和路面結(jié)構(gòu)各層層底的水平拉應(yīng)力、剪應(yīng)力的變化規(guī)律.用ansys對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真模擬,是一種經(jīng)濟(jì)、可行的方法,為路面力學(xué)計(jì)算提供了有益的參考.

采用道路計(jì)算軟件bisar分析大粒徑瀝青穩(wěn)定碎石材料作為基層材料時(shí),隨著基層、面層彈性模量和厚度的變化,瀝青路面面層和基層間的剪應(yīng)力的變化規(guī)律,用bisar程序?qū)β访娼Y(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真模擬,是一種經(jīng)濟(jì)、可行的方法,為路面力學(xué)計(jì)算提供了有益的參考。