基于响应曲面法玄武岩纤维SMA-13沥青混合料配合比设计

SMA沥青混凝土已被广泛地应用到沥青路面结构.本文基于响应曲面法,以玄武岩纤维长度、掺量和油石比为影响因素,以空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、稳定度及流值为响应值,利用中心复合法进行正交组合试验设计,进行标准马歇尔试验.根据试验响应指标建立响应曲面模型进行分析,优化得出玄武岩纤维的最佳长度为6mm,玄武岩纤维的最佳掺量为0.49％,最佳油石比为5.65％.     

玄武岩纤维SMA-13沥青混合料路用性能试验研究

为了研究玄武岩纤维长度为6mm、掺量为0.49％以及油石比为5.65％的SMA-13沥青混合料的路用性能,对玄武岩纤维SMA-13沥青混合料分别进行了高温车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验以及浸水马歇尔试验.结果表明,该组合的玄武岩纤维SMA-13沥青混合料具有良好的低温抗裂性能与水稳定性能,而高温稳定性能相对较弱.     

短切玄武岩纤维透水沥青混合料路用性能研究

为提高透水沥青混合料的稳定性、抗变形能力以及抗疲劳开裂性能,由2.36mm关键筛孔的通过率确定最佳级配,根据析漏、飞散试验确定最佳油石比为4.6%,根据已有研究成果确定掺加玄武岩纤维后最佳油石比为4.8%。选取6.0mm和9.0mm两种不同长度的玄武岩纤维作为增强稳定剂,进行PAC-13沥青混合料各项路用性能试验,主要包括:车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、低温抗裂试验以及四点弯曲疲劳寿命试验等。结果表明,在掺入玄武岩纤维后,透水沥青混合料的各项路用性能有不同程度地提高且增强幅度均表现为:掺入9.0mm玄武岩纤维>掺入6.0mm玄武岩纤维>不掺入玄武岩纤维。因此,确定玄武岩纤维在透水沥青混合料中最佳掺入长度为9.0mm。     

玄武岩纤维SMA-13沥青混合料疲劳性能试验研究

疲劳破坏是沥青路面主要的破坏形式之一.本文通过四点弯曲疲劳试验对玄武岩纤维掺量为0.49％、长度为6mm以及油石比为5.65％的SMA-13沥青混合料进行疲劳试验.研究300με、350με、400με三种应变水平和高低两种初始弯曲劲度模量对玄武岩纤维SMA-13沥青混合料的疲劳指标:弯曲劲度模量和相位角的影响.实验结果表明:施加的应变水平和沥青混合料的初始劲度模量越大对沥青混合料的疲劳指标影响越大.     

玄武岩纤维贫混凝土基本力学性能试验研究

本文通过玄武岩纤维贫混凝土的抗压、抗折试验,研究玄武岩纤维不同掺量对贫混凝土力学性能的影响,并首次在贫混凝土基层中提出玄武岩纤维的合理掺量范围和最佳掺量:合理掺量范围是3-6kg/m3,最佳掺量是4.8 kg/m3。     

玄武岩纤维沥青混合料低温抗裂性能试验研究

受到日益增大的重载交通量的影响,我国沥青路面更容易出现低温裂缝等病害,因此,提出了更高的标准来提高沥青路面的低温性能。通过对玄武岩纤维吸油性能的分析,在沥青混合料中掺入长度为6mm玄武岩纤维,同时控制其掺入量为0.3%。掺加玄武岩纤维后的混合料,采用低温小梁弯曲试验来分析其低温抗裂性能。通过研究结果可知,掺加玄武岩纤维后的沥青混合料,其低温抗裂性能显著提高,同时用该混合料铺筑的路面的高温稳定性也获得了明显的提升。不同的矿料级配会影响玄武岩纤维对沥青混合料的低温抗裂性能的提升效果,其中因玄武岩纤维而提高幅度最大的是SMA-13级配沥青混合料低温抗裂性能。     

宣威至曲靖高速公路中面层高模量混凝土配合比优化

在宣威至曲靖高速公路项目中路面中面层拟采用高模量沥青混合料进行施工,施工前根据项目特征对市场现有添加剂适用性进行优选,确定添加PR型抗车辙剂提高沥青混凝土模量。对通用添加0.4%掺量的PR型抗车辙剂进行配合比设计,检验路用性指标,确定出最佳油石比。在油石比固定的情况下,调整PR型抗车辙剂的掺加量为0.30%、0.35%、0.45%和0.50%进行抗车辙试验,对数据分析,确定出最优的车辙剂掺量。为工程的中面层施工提供依据,也为相似工程施工提供借鉴。     

HDP橡胶沥青混合料的路用性能研究

HDP橡胶沥青混合料是采用掺入了一定量的HDP添加剂的橡胶沥青作为胶结材料来配制而成的。对HDP橡胶沥青采用马歇尔设计法进行配合比设计，对马歇尔试件进行相关技术指标测试，确定HDP最佳掺量、集料的合成级配和混合料的最佳油石比。通过室内试验，对HDP橡胶沥青混合料进行车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验，评价其混合料的路用性能，验证了HDP橡胶沥青混合料具有较好的温度稳定性和抗水损害性能力。     

玄武岩纤维沥青混合料疲劳性能试验研究

受到日益增大的重载交通量的影响,我国沥青路面更容易出现疲劳开裂等病害,因此,提出了更高的标准来提高沥青路面的疲劳性能。通过对玄武岩纤维吸油性能的分析,在沥青混合料中掺入长度为6mm玄武岩纤维,同时控制其掺入量为0.3%。掺加玄武岩纤维后的混合料,采用四点弯曲疲劳试验来分析其疲劳性能。通过研究结果可知,掺加玄武岩纤维后的沥青混合料,其疲劳性能显著提高,同时用该混合料铺筑的路面的高温稳定性也获得了明显的提升。不同的级配类型对其疲劳性能的提高幅度存在较大差异,其中玄武岩纤维对SMA-13级配的疲劳性能提升效果最明显。     

纤维增强沥青混凝土松弛模量研究

应用复合材料细观力学理论，并结合四单元五参数模型对纤维增强沥青混凝土的粘弹性本构模型进行了探讨。利用拉普拉斯变换及其逆变换，实现了四单元五参数粘弹性模型的从蠕变模型向松弛模型的转换，得出纤维沥青混凝土有效劲度模量的粘弹性公式，并应用该公式分析了纤维掺量与纤维沥青混凝土松弛模量之间的关系。通过将几种不同纤维掺量情况下的计算结果与实验拟合数据结果进行比较，证明在纤维重量掺量小于0．20％时，理论公式的计算结果与试验拟合数据结果取得较好的一致性。