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排水沥青混合料疲劳损伤耗散能变化比

长安大学学报（自然科学版） 2017年第4期37卷 98-104页

作者：黎晓梁乃兴白洪涛程志豪赵小洁云南省交通规划设计研究院陆地交通气象灾害防治技术国家工程实验室云南昆明650041 重庆交通大学土木工程学院重庆400074 云南省公路科学技术研究院云南昆明650051

为了给排水沥青路面的长期性能评价提供一定的研究基础,开展了高黏排水沥青混合料疲劳性能研究。在不同应变水平下对2种不同集料类型的高黏改性排水沥青混合料进行了四点弯曲小梁疲劳试验,采用劲度模量衰减以及能量法针对材料疲劳损伤... 详细信息

为了给排水沥青路面的长期性能评价提供一定的研究基础,开展了高黏排水沥青混合料疲劳性能研究。在不同应变水平下对2种不同集料类型的高黏改性排水沥青混合料进行了四点弯曲小梁疲劳试验,采用劲度模量衰减以及能量法针对材料疲劳损伤过程进行分析;采用每一加载循环内材料耗散能变化比曲线跃变点进行材料疲劳损伤失效判定,并建立了包含耗散能变化比稳定值、材料组成体积参数等多因素在内的材料疲劳寿命预估模型。研究结果表明:应变控制模式下达到疲劳破坏标准时,高黏改性排水沥青混合料的劲度模量衰减仍处于平稳发展阶段,以此作为该材料疲劳失效判据并不恰当;传统累积耗散能与疲劳寿命存在良好的相关性,但低应变水平下稍有离散,且无法反映损伤过程的能量变化情况;而耗散能变化比曲线能够较为清晰地反映出材料在疲劳重复加载中的三阶段损伤过程,耗散能变化比稳定阶段表明整个损伤过程能量转化中材料自身损伤所需能量存在一固定比例,耗散能变化比稳定值表征了材料稳定的抵抗疲劳损伤的能力,并与材料疲劳寿命具有良好的幂函数关系,所建立的疲劳寿命预估模型能反映出材料疲劳损伤的本质;材料寿命预估模型拟合结果具有较高的拟合优度。

关键词：道路工程排水沥青混合料应变控制耗散能变化比稳定值失效判定

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排水沥青混合料配合比设计及老化性能研究

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第3期 0082-0086页

作者：潘晓薇浙江顺畅高等级公路养护有限公司浙江杭州310000

为了研究影响排水沥青路面性能的关键指标,首先进行排水沥青混合料配合比设计,提出矿料级配和最佳油石比,并对路用性能进行验证。设计混合料老化模拟方案,研究不同老化条件前后混合料的抗飞散性能及水温定性。研究结果表明:基于浙江中... 详细信息

为了研究影响排水沥青路面性能的关键指标,首先进行排水沥青混合料配合比设计,提出矿料级配和最佳油石比,并对路用性能进行验证。设计混合料老化模拟方案,研究不同老化条件前后混合料的抗飞散性能及水温定性。研究结果表明:基于浙江中部气候条件,以PA-16型级配为基础,确定A级配为生产配合比的矿料级配,相应最佳油石比为5.0%,该配合比成型试件均满足规范路用性能要求。老化会导致混合料抗飞散性能降低,轻微老化可使混合料水稳定性增强,但过度老化又会削弱混合料的水稳定性,并严重影响强度。

关键词：排水沥青混合料配合比设计路用性能老化性能

排水沥青混合料单轴静态蠕变试验的离散元仿真

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重庆交通大学学报（自然科学版） 2019年第2期38卷 35-43页

作者：王荣胡昌斌武夷学院土木与建筑工程学院福建武夷山354300 福州大学土木工程学院福建福州350001

为揭示排水沥青混合料单轴静态蠕变试验的细观力学机制,综合室内试验和数值模拟相结合的方法,采用图像识别技术获取车辙板粗集料及孔隙细观信息,并基于离散元建立单轴静态蠕变试验模型,围绕沥青模量、粘结强度和混合料孔隙率等3个因素... 详细信息

为揭示排水沥青混合料单轴静态蠕变试验的细观力学机制,综合室内试验和数值模拟相结合的方法,采用图像识别技术获取车辙板粗集料及孔隙细观信息,并基于离散元建立单轴静态蠕变试验模型,围绕沥青模量、粘结强度和混合料孔隙率等3个因素对排水沥青混合料高温性能的影响开展了研究。结果表明:在相同的外荷载作用时间下,模量对永久变形的降幅影响略大于蠕变柔量,模量由1倍提升至5倍,蠕变柔量约降低3.7倍,永久变形降低约4.7倍;模量增大至4倍后,永久变形量和蠕变柔量的降幅趋于平缓;空隙率由18%提升至22%,蠕变柔量和永久变形量均增大约40%,混合料耐久性明显降低,空隙率18%-19%阶段对永久变形和蠕变柔量的增幅较为平缓,19%-22%阶段永久变形和蠕变柔量的增幅增大,且接近线性关系;混合料承载力随粘结强度提高而增大,不同粘结强度(280、300、500 N)对永久变形量和蠕变柔量的影响基本一致,且低粘结强度(250～300 N)对永久变形量和蠕变柔量的影响远大于高粘结强度(300～700 N)。在影响蠕变柔量与永久变形计算值可靠度的3个因素中,按可靠度高低排序依次为:粘结强度、空隙率、模量。

关键词：道路工程排水沥青混合料单轴静态蠕变试验离散元

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排水沥青混合料最大理论相对密度确定方法

同济大学学报（自然科学版） 2011年第4期39卷 546-550,555页

作者：陈华鑫矫芳芳林楠长安大学材料科学与工程学院陕西西安710061 山东高速工程检测有限公司山东济南250002 西安铁道职业技术学院陕西西安710014

为了准确地测试排水沥青混合料最大理论相对密度,通过片麻岩和玄武岩两种石料的混合料试验,比较了理论计算法、真空实测法、溶剂法,以及沥青浸渍法几种不同的测试方法对排水沥青混合料最大理论相对密度的影响,分析了各试验数据的准确性... 详细信息

为了准确地测试排水沥青混合料最大理论相对密度,通过片麻岩和玄武岩两种石料的混合料试验,比较了理论计算法、真空实测法、溶剂法,以及沥青浸渍法几种不同的测试方法对排水沥青混合料最大理论相对密度的影响,分析了各试验数据的准确性和平行试验误差.结果表明,采用真空实测法测试排水沥青混合料最大理论相对密度是比较合理的.同时分析了影响真空实测法试验结果的主要因素,提出该试验的关键:松散沥青混合料试样要充分分散,抽真空时间15 min.

关键词：排水沥青混合料最大理论相对密度真空实测法

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排水沥青混合料组成机理研究与设计方法优化

排水沥青混合料组成机理研究与设计方法优化

作者：林子豪东南大学

学位级别：硕士

排水沥青路面是一种大空隙率的多孔沥青路面,其内部发达的连通孔隙可将雨天降水及时下渗至路面内部并侧向排出,减小路表水膜厚度,避免行驶车辆发生水漂、产生水雾,极大提升雨天行车的安全性与舒适性。国内关于排水沥青路面的研究与应用... 详细信息

排水沥青路面是一种大空隙率的多孔沥青路面,其内部发达的连通孔隙可将雨天降水及时下渗至路面内部并侧向排出,减小路表水膜厚度,避免行驶车辆发生水漂、产生水雾,极大提升雨天行车的安全性与舒适性。国内关于排水沥青路面的研究与应用总体上还处于起步尝试阶段,排水沥青混合料的组成机理尚不明确、设计多依赖于经验,导致实际应用中路用性能与排水功能无法得到兼顾、耐久性不足等问题。因此本文从级配骨架、连通孔隙、沥青裹附三个方面对排水沥青混合料组成机理进行研究,并基于此对现有配合比设计方法进行优化。首先,基于国内外研究提出适用于排水沥青混合料的级配骨架理论,通过离散元模拟实现骨架结构的可视化,分析构成稳定骨架结构的关键因素以及荷载应力在骨架结构内部的传递规律,并通过车辙试验验证骨架理论的有效性。结果表明,满足级配骨架理论能够一定程度上提高排水沥青混合料的抗车辙性能,同时更多的粗集料同样可以保持较高水平的抗车辙性能但稳定性略差,而过少的粗集料则会明显降低抗车辙性能。其次,通过离散元模拟实现空隙结构的提取分类与可视化,结合室内试验研究公称最大粒径和干扰粒径集料对排水沥青混合料空隙结构形成的影响,以此对不同类型PAC的空隙结构特点及适用性进行分析,并通过渗水试验验证排水效果。结果表明,公称最大粒径主要影响有效空隙占比的上限以及连通孔隙孔道的平均体积;干扰粒径集料含量主要影响有效空隙占比;不同类型PAC具有不同的空隙结构特征,单纯的空隙率并不能完全反映排水沥青混合料的渗水性能。再次,从沥青膜厚度的角度出发,通过室内试验研究高粘沥青种类和公称最大粒径对排水沥青混合料最佳沥青膜厚的影响,并提出主结构空隙率的预估方法,以研究沥青用量对骨架结构和连通孔隙的影响。结果表明,在确定最佳沥青膜厚度时需要考虑沥青类型与性质,通常沥青旋转粘度越高,最佳沥青膜厚越大;沥青用量对骨架结构有一定影响但并不大,对连通孔隙有较大影响。最后,基于前述研究提出优化后的排水沥青混合料配合比设计方法,对规范相关规定进行对比讨论,并对四种常见PAC进行试验段铺筑。结果表明,优化后的配合比设计方法具有实用性,将各设计环节与各关键性能相对应,在保证设计质量的同时,节省试验时间与耗材;试验段各项性能表现良好,排水效果显著。

关键词：排水沥青混合料级配骨架连通孔隙沥青裹附配合比设计优化离散元

排水沥青混合料水损害机理及水稳定性能评价研究

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北方交通 2022年第4期 65-68,72页

作者：徐金玉苏交科集团股份有限公司南京市211112

排水沥青路面常用于潮湿多雨地区,有利于迅速排水、保障交通安全。分析了排水沥青混合料的水损害机理,以PAC-16排水沥青混合料为例,确定了最佳沥青用量、级配参数等,并验证了试件性能。通过浸水飞散试验、冻融劈裂试验,分析了不同纤维... 详细信息

排水沥青路面常用于潮湿多雨地区,有利于迅速排水、保障交通安全。分析了排水沥青混合料的水损害机理,以PAC-16排水沥青混合料为例,确定了最佳沥青用量、级配参数等,并验证了试件性能。通过浸水飞散试验、冻融劈裂试验,分析了不同纤维增强剂和无机料抗剥落剂对排水沥青混合料水稳定性的影响。

关键词：排水沥青混合料水损害机理水稳定性能

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排水沥青混合料永久变形性能试验研究

公路工程 2017年第1期42卷 185-189页

作者：黎晓程志豪郑少鹏云南省交通规划设计研究院陆地交通气象灾害防治技术国家工程实验室云南昆明650041

采用单轴重复加载蠕变试验研究不同温度和不同应力条件下PA-13排水沥青混合料永久变形性能,给出了采用不同集料类型的PA-13排水沥青混合料永久变形曲线,分析了不同试验条件下材料永久变形及蠕变率曲线的特征参数变化规律,以此对排水沥... 详细信息

采用单轴重复加载蠕变试验研究不同温度和不同应力条件下PA-13排水沥青混合料永久变形性能,给出了采用不同集料类型的PA-13排水沥青混合料永久变形曲线,分析了不同试验条件下材料永久变形及蠕变率曲线的特征参数变化规律,以此对排水沥青混合料高温稳定性进行评价。研究结果表明:不同集料的排水沥青混合料永久变形曲线呈现两阶段变化规律,迅速破坏的第三阶段只在高温高应力水平下才较为明显;随着温度及应力水平变化,永久变形曲线斜率b和蠕变率曲线截距a的变化规律能够表征材料高温性能,两个指标具有较好的区分度;采用石灰岩集料的排水沥青混合料由于较好的级配使其初始高温性能较好,但对于温度和应力水平影响的敏感性更大。

关键词：排水沥青混合料单轴重复蠕变永久变形蠕变率

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排水沥青混合料高黏改性沥青研究

公路 2016年第3期61卷 166-170页

作者：徐世国何唯平深圳市海川实业股份有限公司深圳市518040

自主研发SINO TPS高黏沥青改性剂,通过相容性对比试验选出与SINO TPS相容性最好的基质沥青,通过配比试验确定SINO TPS的最佳掺配量,并对配制的高黏改性沥青及高黏沥青混合料进行性能指标验证。研究表明:壳牌70号沥青与SINO TPS相容性最... 详细信息

自主研发SINO TPS高黏沥青改性剂,通过相容性对比试验选出与SINO TPS相容性最好的基质沥青,通过配比试验确定SINO TPS的最佳掺配量,并对配制的高黏改性沥青及高黏沥青混合料进行性能指标验证。研究表明:壳牌70号沥青与SINO TPS相容性最好,SINO TPS与壳牌70号基质沥青的最佳掺配比例为15∶85,按此比例配制的高黏改性沥青性能优良,特别是其高温稳定性、低温抗裂性及耐久性表现最佳;生产的SINO TPS高黏度沥青混合料路用性能良好。

关键词： SINO TPS高黏沥青改性剂高黏改性沥青排水沥青混合料基质沥青最佳掺配比

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排水沥青混合料的水稳定性能研究

排水沥青混合料的水稳定性能研究

作者：李飞扬重庆交通大学

学位级别：硕士

排水沥青路面具有行车安全性高、抗滑性好、噪声低、抑制水雾、防止水漂、减轻眩光等突出优点,因其特殊的大空隙结构而易产生水损害。研究排水沥青混合料的水稳定性能对其应用推广具有重要的现实意义。本文从理论上分析排水沥青混合料... 详细信息

排水沥青路面具有行车安全性高、抗滑性好、噪声低、抑制水雾、防止水漂、减轻眩光等突出优点,因其特殊的大空隙结构而易产生水损害。研究排水沥青混合料的水稳定性能对其应用推广具有重要的现实意义。本文从理论上分析排水沥青混合料的水损害特征,优选适用于排水沥青混合料的水稳定性评价方法。研究高粘沥青的制备方法和常规性能,初步提出高粘沥青制备方法和选用要求。对排水沥青混合料配合比设计参数和设计程序进行优化,提出PAC-16排水沥青混合料的级配范围。通过选用不同种类和掺量的纤维增强剂以及替代矿粉的抗剥落剂研究PAC-16排水沥青混合料的水稳定性。（1）从排水沥青混合料的结构特点、材料组成、水作用方式等方面研究排水沥青混合料的水损害特点及机理;采用计分法从理论上对排水沥青混合料的水稳定性能评价方法进行优选。分析表明,级配和沥青的性能对排水沥青混合料的水稳定性影响较大;水稳定性评价方法的准确性、便利性、经济性以5:3:2的权重比例,综合计分优选出冻融劈裂试验、浸水飞散试验和浸水轮辙试验为较好的排水沥青混合料的水稳定性能测试方法。（2）本文通过变化HVA高粘改性剂掺量,对70#基质沥青和SBS改性沥青（I-D型）的改性方法和性能进行试验研究。试验结果表明,HVA改性剂对基体沥青的提升作用较为明显,以SBS改性沥青为基体的HVA高粘沥青性能更好,掺8%HVA改性剂的SBS改性沥青制备出的高粘沥青性能可满足使用要求。（3）通过研究纤维的种类和掺量对排水沥青混合料水稳定性的影响发现,木质素纤维、聚丙烯腈纤维以及聚酯纤维三种纤维对排水沥青混合料的水稳定性有提升作用,推荐纤维种类为聚丙烯腈纤维、掺量为0.1%;同时研究掺熟石灰、生石灰、P·O 42.5R水泥对排水沥青混合料水稳定性能的影响,结果表明,对排水沥青混合料的水稳定性能提升效果为:熟石灰＞生石灰＞水泥,掺加2%的熟石灰时具有较好的抗水损害能力。（4）本文对排水沥青混合料的拌制过程和碾压工艺进行优化,初步提出PAC-16排水沥青超薄磨耗粘结层的施工技术要点。

关键词：排水沥青混合料高粘沥青水稳定性大孔隙