多碎石瀝青混凝土SAC

為探索格柵層位對加筋瀝青混凝土抗車轍性能影響的內在規律,采用10cm深車轍試模對不同格柵層位的瀝青混凝土進行車轍試驗,實測蠕變參數,建立粘彈性有限元模型,對不同深度的車轍模型進行最大剪應力計算,最后將二者對比分析.結果表明:格柵越靠近加載面,瀝青混凝土的高溫抗車轍效果越好,原因是格柵鋪設于瀝青混凝土中最大剪應力附近;格柵距離加載面一定位置時,瀝青混凝土的最大剪應力增大,但瀝青混凝土的抗車轍能力依然比未鋪設格柵時的好.分析方法與所得結論對瀝青層結構與材料設計具有一定的應用價值.

通過分析瀝青混凝土壓實過程的影響因素，并考慮多碎石瀝青混凝土(sac)的級配和特點，提出了多碎石瀝青混凝土(sac)壓實工藝要求及注意事項，以便在施工中保證多碎石瀝青混凝土(sac)的現場壓實度，實現其優良性能。

該文通過試驗研究,系統分析了多碎石瀝青混凝土(sac)的路用性能,包括馬歇爾穩定度、水穩定性、低溫抗裂性、高溫穩定度、疲勞耐久性和抗滑性能,研究了添加木質素纖維對多碎石瀝青混凝土性能的影響,最后與密級配瀝青混凝土進行了對比分析。結果表明,多碎石瀝青混凝土是一種性能優良的瀝青混和料。

用貝雷法級配參數對多碎石瀝青混凝土級配組成進行了分析,同時與sma、美國texas洲的cmhb以及superpave級配做比較,最后對多碎石瀝青混凝土應用中注意的問題加以討論。結果表明:早期提出的sac級配易產生離析現象,且細料部分級配不合理,這是多碎石瀝青混合料發生早期破壞的原因之一。還根據貝雷法和superpave級配,對sac的級配進行了修正,并提出了技術要求。

多碎石瀝青混凝土sac,是我國自主研究開發成功的粗集料斷級配瀝青混凝土。它從1988年誕生到目前,已經歷了16年。在這個艱難漫長的歲月中,它像一顆充滿生機和活力的幼苗,沖破重重阻力逐漸成長,現已趨向成熟。經過16年的不懈努力、潛心研究,從最初只用sac16做抗滑表層,發展到今天,已經可以在高速公路上使用sac10～sac16做表面層,使用sac20和sac25做中面層,以及使用sac25和sac30做底面層的系列礦料級配。

多碎石瀝青混凝土作為一種新型的級配,自1988年至今已在1000多公里的高速公路上使用。其中95%的路段采用了sac-16,其余的采用了sac-13。多碎石瀝青混凝土是粗集料斷級配的瀝青混凝土,它既能提供要求的表面構造深度,又具有較小的空隙率,同時又具有較好的抗變形能力,而且不增加工程造價。

在振動成型材料設計方法的基礎之上,試驗研究不同纖維摻入量及不同纖維長度時級配碎石的抗車轍能力,分析了在路面結構中摻加纖維參數對級配碎石抗車轍能力的影響規律,試驗結果表明,摻入一定量的纖維,可以提高級配碎石抵抗車轍的能力,這為獲得高性能的級配碎石柔性基層材料提供理論基礎.

瀝青混凝土抗車轍劑研究及應用

從壓密變形和剪切流動變形進行計算分析,基于abaqus有限元軟件進行數據模擬,得出路面車轍和瀝青厚度的關系.

以2.36mm作為粗細集料的分界篩孔尺寸,將級配曲線分為粗段與細段兩部分。采用分段設計思想,依據分界篩孔的通過率設計了3種公稱最大粒徑瀝青混凝土混合料的15種級配。通過粗集料振實試驗、瀝青混凝土混合料馬歇爾擊實與車轍試驗,研究了礦料級配對混合料體積特性與抗車轍性能的影響。結果表明:級配明顯影響混合料的體積參數與組成結構形態,是抗車轍性能的顯著影響因素。當分界篩孔的通過率設計適當時,瀝青混凝土混合料為骨架密實結構,該結構呈現最好的抗車轍性能。

通過對同種級配不同種類瀝青生產的瀝青混合料,不同試驗溫度下瀝青混合料的抗車轍能力,不同配合比設計方法生產的瀝青混合料對路面高溫抗車轍能力的評價分析,科學的提出改善和提高瀝青混合料抗車轍性能的注意事項和影響因素。

為了明確輪壓和溫度對瀝青混合料抗車轍性能的影響規律,利用能夠調控荷載和溫度的車轍試驗儀,對ac-20進行了40～70℃時不同輪壓情況下的車轍試驗,分析了輪壓與試驗溫度對動穩定度、車轍深度指標的影響規律,給出了相關計算公式。試驗結果表明,輪壓(軸載)和溫度對瀝青混合料的抗車轍性能具有顯著的影響,輪壓每增大0.15mpa,動穩定度將降低約30%,車轍深度將增大23%～55%;溫度每升高10℃,動穩定度將減低約37%,車轍深度將增大10%～42%,這些成果有助于掌握瀝青混合料抗車轍性能的影響因素及其規律。

為了明確輪壓和溫度對瀝青混合料抗車轍性能的影響規律,利用能夠調控荷載和溫度的車轍試驗儀,對ac-20進行了40～70℃時不同輪壓情況下的車轍試驗,分析了輪壓與試驗溫度對動穩定度、車轍深度指標的影響規律,給出了相關計算公式.試驗結果表明,輪壓(軸載)和溫度對瀝青混合料的抗車轍性能具有顯著的影響,輪壓每增大0.15mpa,動穩定度將降低約30％,車轍深度將增大23％～55％；溫度每升高10℃,動穩定度將減低約37％,車轍深度將增大10％～42％,這些成果有助于掌握瀝青混合料抗車轍性能的影響因素及其規律.

為提高瀝青中面層的抗車轍能力,開展了sbs改性瀝青混凝土ac-20中摻加抗車轍劑（pr）的復合改性研究。通過室內車轍試驗、低溫彎曲試驗及凍融劈裂試驗研究了3種摻量（分別占瀝青混凝土質量數的0.2%,0.4%,0.6%）抗車轍劑對sbs改性ac-20高溫性能、低溫性能及水穩定性的影響,并確定了適宜的摻量。結果顯示：與參照瀝青混凝土（無抗車轍劑的sbs改性ac-20）相比,復合改性ac-20的高溫性能得到顯著改善,水穩定性和低溫性能略有下降;綜合復合改性ac-20的高、低溫性能及工程經濟性,確定抗車轍劑適宜的摻量為0.3%。

文章結合寧海公路管理局的工作實際--為貫徹實施“科技興交”戰略，大力推進“四新”技術，努力搞好科技創新工作，交通科技項目《多碎石瀝青混凝土（sac）的研究與應用》經寧波市交通局批準立項(甬交科[2004]148號),經過近六個月的不斷研究、試驗和試鋪應用，掌握了多碎石瀝青混凝土sac—13型的級配范圍、技術指標和施工要點，以求交流、推廣應用。

試驗研究表明,加入duroflex添加劑后,瀝青混合料的動穩定度顯著增加,duroflex可明顯改善瀝青混合料的高溫穩定性,防止車轍病害的產生。

基于車轍的產生機理及影響因素,采用粘彈性方法,建立瀝青混凝土路面的有限元模型,并利用大型商業化有限元軟件abaqus對中面層結構對路面抗車轍性能的影響進行分析。結果表明:在相同的荷載條件下不同的中面層結構和材料對瀝青路面抗車轍能力有較大的影響。因此,為了防治車轍的產生,應該在路面設計時對路面結構中中面層的抗車轍能力進行充分考慮。

采用動穩定度ds、相對變形δ和綜合穩定系數csi評價瀝青穩定碎石atb-30的高溫性能,以全面考察礦料級配和外加劑的影響。對3種級配的atb-30進行車轍試驗,分析了骨架嵌擠指數ivca與ds、δ和csi的關系;對摻不同外加劑和劑量的atb-30進行車轍試驗,分析不同外加劑和摻量對高溫性能的影響。研究結果表明,骨架嵌擠指數ivca與ds、δ和csi具有良好的相關性,ivca越小、級配骨架性越好,則混合料的高溫性能越好;摻入外加劑能大幅提高atb-30的高溫性能,且隨著外加劑劑量的增加,混合料的高溫性能也大幅增大,不同的外加劑的效果存在較大差距;比起調整礦料級配,添加抗車轍劑是提高atb-30高溫性能的更為有效的措施。

通過大量室內的馬歇爾和車轍試驗,分析了瀝青瑪蹄脂碎石混合料(sma)的礦料級配、溫度、碾壓次數及瀝青用量對其高溫性能的影響。通過對試驗結果進行分析,得出礦料級配、碾壓溫度與次數、佳瀝青用量等結果,對同類施工具有參考意義。

　sac是一種級配類型介于ac和sma之間的多碎石瀝青,適用于高等級公路的瀝青抗滑表層。文章對設計參數的選擇及施工控制與應用方面進行了探討。

文章詳細介紹了基于superpave體系的密級配瀝青碎石設計思路,并結合老集高速公路的應用實踐,討論了大碎石柔性基層的混合料設計、施工工藝等問題。