基于GTM法的温拌胶粉改性沥青混合料设计研究

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沥青混合料GTM法和马歇尔法的比较研究

河南交通职业技术学院毕业论文题目：沥青混合料GTM法和马歇尔法的比较研究系别：公路学院专业：道路桥梁工程技术班级：******姓名：******学号：*******指导教师：*******沥青混合料GTM法和马歇尔法的比较研究摘要：沥青混合料的结构和性能与成型方法密切相关，本文对同一级配的AC-13混合料，分别按GTM法和马歇尔法进行试验，并对其试验结果作了对比分析，得出振动法成型的混合料的性能明显优于马歇尔法确定的混合料的性能。

关键词：GTM法马歇尔法沥青混合料比较目录摘要 (2)前言 (4)一、原材料 (5)二、仪器参数 (5)三、确定混合料设计级配及工程级配范围 (5)3.1确定混合料初拟合成级配 (5)3.2确定混合料设计级配及工程级配范围 (5)四、施工影响预防处理措施 (6)4.1试验温度 (6)4.2旋转试验及最佳油石比的确定 (7)五路用性能及对比分析 (7)5.1最佳油石比 (7)5.2试件密度 (8)5.3体积参数 (10)5.4试件密度 (11)5.4.1高温抗车辙能力 (11)5.4.2低温抗裂能力 (11)5.4.3抗水损害能力 (12)5.4.4关于GTM方法设计的沥青混合料耐久性 (12)六结论 (13)七致谢 (13)参考文献 (14)前言GTM（Gyratory Testing Machine）旋转试验机不仅仅是一种试件成型设备，其成型试件的优点也不仅仅是最大限度地模拟了路面施工时的碾压工况，更为有价值的是，它以汽车轮胎的接地压强作为成型试件的一个主要控制条件，不固定压实功能而以沥青混合料试件达到极限平衡状态作为结束条件，而且在试验过程中能够反映沥青混合料的物理力学特性。

由设计过程，GTM设计方法根据混合料力学指标的变化规律确定最大油石比,实现了根据性能设计沥青混合料的目标。

但该试验方法确定的混合料的性能究竟如何，尚需与马歇尔方法确定的混合料的性能进行比较验证。

基于温度和荷载等效的沥青混合料设计方法与工程应用研究

基于温度和荷载等效的沥青混合料设计方法与工程应用研究
高速公路发展有限责任公司改建工程项目部七月
目录
1、项目概况 2、研究路线 3、依托工程 3、阶段成果 4、预期目标 5、进度计划 6、尚存问题
1、项目概况
主要研究内容
• 项目通过对现行沥青路面设计规范进行深入汇总分析，提出基于温度和荷载等效的沥青路面高温稳定性设计方法，研究其路面的各项路用性能和施工技术，最终结合实体工程，研究沥青混合料施工工艺及质量控制措施。
• 对沥青路面温度场进行了初步研究，分析了其变化规律及影响因素。提出了路表热流表达式，确定了道路结构温度场的边界条件。推导出了自然边界条件下层状体系道路结构一维非稳态温度场的解析解。
5、预期目标
（1）建立沥青路面温度场预估模型（2）建立温度、荷载、车速与沥青混合料动稳定
度等效换算关系式（3）建立有效荷载的统计计算方法（4）培养硕士研究生3名（5）发表有价值文章4篇以上
3、依托工程—安新高速拓宽工程
• 京珠（安阳至新乡段）高速公路是国道主干线，也是河南省高速公路主骨架网重要组成部分，于1997年11月份建成通车。由于该路段路基填土高度较高，地基土质不良等原因，通车初期即产生路基不均匀沉陷等病害。近几年来，随着交通量的猛增和超载车辆的增多，路面纵横裂缝、坑槽、沉陷、网裂、龟裂等各种病害反复出现，给行车安全造成隐患，同时也给日常养护工作造成很大困难，加上原设计为四车道，该路段已远远不适应交通运输的要求，故进行了拓宽改造施工。
c. 建立温度、荷载与沥青混合料动稳定度的关系诺模图。
2.4 有效荷载的统计计算方法研究
• 根据荷载—动稳定度、车辙深度和温度—动稳定度、车辙深度试验结果，能确定在某地区最不利气候条件下特定的车辆将对沥青路面高温车辙产生较小的影响而可以忽略，某些特定的车辆将对沥青路面高温车辙产生显著的影响而应根据车辆轮胎压力应以权重的大小体现超载车辆的重要作用。不同荷载车辆的权值可以以 0.7MPa为基准根据荷载影响因子确定，根据不同荷载车辆的权值和高温季节交通量统计计算有效荷载，再根据有效荷载选择高温稳定性设计基准和选择符合高温稳定性的路用材料，以防止高温车辙的发生。

温拌胶粉改性沥青高温性能研究

表１正交试验因素与水平表
采用Ｌ（４交表安排试验，了消除人为误９）３正为差的影响，制定试验方案过程中，假定各因素之间
无交互影响作用，对各因素和水平采用随机抽样的方式，确定９种试验配比的温拌胶粉改性沥青，见表２。
高温抗车辙性能最好，胶粉掺量达到１．％后，７５车辙因子增长幅度减小。结果表明，随胶粉掺量的增大，温拌胶粉改性沥青的高温性能升高。分析原因：因为随着胶粉的增加，胶粉在沥青中从游离态逐渐转向连续态，胶粉之间的交联作用逐渐增强，分子力增大，以随着废旧橡胶粉的所增加，温拌胶粉改性沥青的高温性能提高。４４温拌剂掺量对沥青性能的影响规律．得到的数据可以绘制沥青车辙因子Ｇ／ｎ＊ｉ６ｓ随胶粉掺量变化趋势，见图４。
Ｂｌｒ＆ＢｅｎｎＩｃＲｅｏｏｔｅｔｔｓｆＲｕｂｒｅＡｓｈｔｏｌｄｒｎａ，ｎ．ｐｒｎｈＳａｕｏｂｅｚｄａｔｉｐａｌ
ＴａｆｏｅＲｄｅｉｎＳｅａｅｏＣｕｔ［］１９．ｒｆｅＮｉｅｕｔｎｉａｒｍｎｔｏｎｙＲ．９９ｉｓｏ
减弱，分子力减小，且随着目数的增大，旧胶粉并废
同的规律，各因素对ＤＲ试验结果影响的主次顺序Ｓ排列如下：胶粉掺量大于胶粉细度大于温拌剂掺量，胶粉掺量是最主要影响因素，依次是胶粉细度和温拌剂掺量，胶粉掺量与胶粉细度的影响作用差距不大。４２胶粉细度对沥青性能的影响规律．由表４得到的数据可以绘制温拌胶粉改性沥青的车辙因子Ｇ／ｎ＊ｉ８随胶粉细度变化趋势图，ｓ

基于GTM法的AC-13C型沥青混合料级配优化选择

２０年第４０８期
广东公路交通ＧａｇｏｇＧｎＬｉＴｎｕｎＤｎｏｇｕＪｏｏｇａ
总第１５期０
文章编号：６１— ６９２０）４—０００１７７１（０８００４— ４
基于ＧＭ法的ＡＴＣ一１３Ｃ型沥青混合配优化选择料级
为迫切。
本次级配优化设计沥青是采用泰国进口的泰
普克７＃Ａ级道路石油沥青，０一其各项技术指标经实验测得均符合Ａ级道路石油沥青的技术要求。
粗集料为广东省珠海华实石场生产的花岗岩碎石，料规格分别为１～１ｍｍ、石０５５～１ｒｍ、０ａ３—
总第１５０期
４级配对路用性能的影响
４１对高温稳定性的影响．
于７．％后（４８ｚ级配）渗水系数开始增加，由图，但ｌ０可以看出，ＴＧＭ设计的沥青混合料渗水系数绝对值并不大，级配ｘ渗水系数最大仅５ｍ／ｉ，０Ｌｍｎ表明ＧＭ方法设计的沥青混合料具有较好的防渗水能力。Ｔ
１图１示。、所
施工技术规范》ＪＧ４２０）（ＴＦ０— ０４中规定的粗型（ｃ型）沥青混合料，称最大粒径１．ｍ关公３２ｍ，键性筛孔２３ｍ的通过率＜０＿。传统的．６ｍ４％４ＪＡ１ｃ型沥青混合料马歇尔设计方法通过对Ｃ一３试件的物理力学性能试验确定沥青用量及沥青混合料密度，这不仅与行车对路面的实际作用不符，且不能单纯地提高马歇尔试验的击实次

温拌橡胶沥青混合料性能研究与级配优化

王翼刘黎萍
（同济大学交通运输工程学院上海２０１８０４）
摘
要
通过车辙与冻融劈裂试验，分析了ＤＡＴ — Ｈ５温拌橡胶沥青混合料的高温稳定性和水稳定
性，提出以集料及其级配为研究对象的级配优化方法。分析了粗集料类型对橡胶沥青混合料可压实性、高温稳定性和水稳定性的影响；结合温拌橡胶沥青混合料的特异性，对ＡＲＡＣ－１３级配进行调整优化。研究结果表明，提高温拌橡胶沥青混合料的高温稳定性和水稳定性措施有：根据集料与胶结料配伍性，合理选择粗集料类型；适当提高９．５ｍｉＤ．及以上大粒径集料用量，并以橡胶沥青与矿粉组成的沥青胶浆填充集料空隙，可降低油石质量比和ＶＭＡ，有效控制空隙率。关键词橡胶沥青表面活性剂级配高温稳定性水稳定性
＊国家国际科技合作项目（２Ｏ１ＯＤＦＢ８３４９０），上海市科技项目（１ｏｄｚ１２００４０２）， “ 十一五 ” 科技支撑项目（２０１０ＢＡＫ６９Ｂ１６）资助收稿日期：２０１２ — １２ — ２７
总第２５７期２０１３年第２期
ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ８ＬＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

胶粉-SBS复合改性沥青及混合料性能研究

胶粉-SBS复合改性沥青及混合料性能研究胶粉/SBS复合改性沥青及混合料性能研究引言：随着道路交通的不断发展和基础设施建设的加快推进，沥青路面作为一种常用的路面材料，得到了广泛应用。

然而，传统的沥青材料在面对高温、重负荷以及频繁的车辆行驶等恶劣条件时往往会出现龟裂、变形等问题，影响了道路的使用寿命和安全性。

为了提高沥青路面的性能，人们开展了大量的研究工作，其中胶粉/SBS复合改性沥青是最为重要和广泛研究的方向之一。

一、胶粉/SBS复合改性沥青及其制备方法：1.1 胶粉的性质和分类胶粉是一种树脂颗粒材料，其具有优异的附着性和黏度等特性，可以提高沥青路面的粘结力和耐久性。

胶粉根据来源和成分的不同可分为合成胶粉和天然胶粉。

天然胶粉一般是指橡胶粉，而合成胶粉则主要有红胶粉、丙烯酸酯等。

1.2 SBS的性质和优势SBS（丁苯橡胶-苯乙烯-丁二烯共聚物）是一种弹性体材料，具有优异的耐热性、抗老化性以及良好的粘结性和延展性。

在沥青改性中，加入SBS可以提高沥青的弹性模量、黏度和抗龟裂性能。

1.3 胶粉/SBS复合改性沥青的制备方法胶粉/SBS复合改性沥青的制备方法包括热溶法、共混法和熔体法等。

其中，热溶法将胶粉和SBS分别与沥青进行独立热溶后，再将两种改性物质混合，最后辅以机械搅拌来获得复合改性沥青。

二、胶粉/SBS复合改性沥青的性能研究：2.1 力学性能力学性能是评价胶粉/SBS复合改性沥青的重要指标之一。

研究表明，加入胶粉和SBS可以有效提高沥青的弯曲强度、抗剪切强度和抗拉强度，进而提高沥青路面的承载能力和耐久性。

2.2 稳定性稳定性是指沥青混合料在交通荷载作用下保持形状和结构的能力。

胶粉/SBS复合改性沥青具有较好的稳定性，可以减少沥青路面的变形和沉陷，提高路面的平整度和舒适度。

2.3 抗老化性能胶粉和SBS均具有优异的抗老化性能，可以减少沥青路面受紫外线和氧化等因素的影响，延长路面的使用寿命。

研究发现，胶粉/SBS复合改性沥青在高温和恶劣环境条件下依然能够保持较好的力学性能和稳定性。

温拌再生沥青混合料技术研究及发展

温拌再生沥青混合料技术研究及发展摘要：温拌再生沥青混合料是当前道路养护工程的重点研究方向，其具有诸多优点，比如降低工程造价、废旧资源循环利用、节能减排等。

本文主要介绍了目前国内外温拌再生沥青混合料的应用研究，对当前不同温拌沥青混合料再生技术进行梳理，阐述了不同温拌再生技术机理，最后总结了当前温拌再生沥青混合料所面临的一些问题。

关键词：温拌再生沥青混合料；道路养护；再生技术；机理引言截至2020年末，我国高速公路总里程达16万km，其中超过90%都为沥青路面。

每年大量铣刨掉的废旧沥青混合料数量达到近220万t[1]。

路面再生沥青混合料根据再生温度有冷再生和热再生两种方式，冷再生沥青混合料强度普遍较低，在高等级公路养护过程中使用受到较大限制[2]。

热再生沥青混合料性能虽能达到预期，但存在沥青老化和沥青烟等问题，大面积推广使用同样面临诸多困难。

基于此，相关学者提出温拌再生沥青混合料技术，在降低拌和温度同时，保证再生沥青混合料施工和易性和路用性能。

１温拌再生沥青混合料研究现状发达国家由于对沥青路面应用和研究较早，温拌沥青混合料技术和再生沥青混合料技术相结合的研究课题应运而生。

美国益路温拌最初将适宜于表面活性剂类的温拌改性剂用于沥青路面再生，在应用的过程中，较原热拌再生沥青混合料，废旧料掺加比例由20%提升至30%，拌和温度较热拌降低20~30℃，并且再生沥青混合料路用性能能够满足实际使用要求[3]。

在国内，温拌再生沥青混合料技术研究也得到了较大的发展。

阮妨[4]等人通过室内大量的试验发现，不同的温拌技术其配合比设计方法和施工工艺与常规的沥青混合料存在较大不同，目前实体工程应用多参照热再生混合料技术，行业内对温拌再生技术未有较科学的指导。

季节[5]等人研究了在不同掺量条件下的热拌和温拌制备的沥青混合料的路用性能差异，发现同等条件下温拌再生的低温和水稳定性较差，但高温稳定性较好，主要原因是因施工和易性导致的空隙率偏大。

GTM胶粉沥青砼路面施工工法(初稿)

胶粉改性沥青砼路面施工工法安徽水利开发股份有限公司白彦平高伟吴先锋1.前言1.1 胶粉沥青砼路面简介利用美国工程兵旋转压实剪切试验机（，简称）进行沥青混合料配合比设计，在国际上是一项成熟的技术。

美国工程兵旋转压实剪切试验机是美国工程兵团在六十年代发明，于1978年列入美国规范，在2003年进行了修订。

它最大限度的模拟了汽车对路面的实际作用情况，以推理的方法来设计沥青混合料。

根据汽车对路面的实际作用压强来设计沥青混合料，使设计的沥青混合料的剪切强度大于其所受的剪应力，并使应变控制在适当的范围内。

利用应力应变原理进行沥青混合料配合比设计，可以减少沥青路面在重载交通下出现车辙、推移、拥包等破坏。

胶粉沥青是一种新型的路面材料，是将废旧轮胎加工成细粉颗粒，以不小于15％的比例掺合到沥青中去，再加入改性剂或其他聚合物而得到的路用胶凝材料。

胶粉沥青砼就是利用美国工程兵旋转剪切试验机进行混合料配合比设计，采用胶粉沥青拌合生产的沥青混合料，摊铺、碾压成型后，称为胶粉沥青混凝土。

1.2 本工法的形成过程胶粉沥青混凝土近年来在北京、天津等大城市基础设施建设有了广泛的应用，性能经受了考验，但我省还是刚刚引进，应用较少。

因为胶粉改性沥青的性能优异，安徽水利开发股份有限公司从2009年开始与天津市市政工程研究院携手进行技术研究，结合安徽省地域特点，逐步推广应用该项新技术、新材料。

2010年4月7日，由天津市市政工程研究院主持的《废轮胎胶粉改性沥青及混合料成套技术研究》项目，通过了天津市科委成果转化中心组织的技术鉴定，该项目创新程度高，具有较高的应用推广价值，总体达到国际先进水平。

2010年在蚌埠市南出口公路S207蚌西路改造工程、蚌埠市龙子湖周边道路工程等几项工程中应用，取得良好效果。

经蚌埠市公路管理局组织的技术鉴定，以及在安徽省科学技术情报研究所进行技术查新，胶粉改性沥青施工技术在省内属领先水平，工法新颖。

2.工法特点2.1改善了路用性能橡胶粉用于沥青混合料有利于改善沥青混凝土的高温稳定性、疲劳性能、水稳定性和低温性能等路用性能，提高了路面质量，延长了使用寿命。

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性沥青混合料的适宜成型温度和拌和温度．采用两阶段设计法，基于双参数体系，以热拌胶粉改性沥青混合料配比设计数据为基础，对Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌胶粉改性沥青混合料沥青用量和试验温度进行设计，从材料组成和体积参数两方面来双重保证其路用性能．然后，对所设计的Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌胶粉改性沥青混合料进行路用性能试验并与对应的热拌胶粉改性沥青混合料对比分析．结果表明：与马
歇尔法相比，ＧＴＭ法可以降低Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌胶粉改性沥青混合料的适宜成型温度；ＧＴＭ法所设计的Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌胶粉改性沥青混合料的高、低温性能及抗水损害性能均优于热拌胶粉改性沥青混合料，而且，其抗压回弹模量与热拌胶粉改性沥青混合料基本相当，不影响路面结构设计．关键词：ＧＴＭ（旋转试验机）；Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌技术；胶粉改性沥青混合料；设计研究
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢｙｕｓｉｎｇＧＴＭ（ｇｙｒａｔｏｒｙｔｅｓｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ）ｍｅｔｈｏｄ，ｗｉｔｈｅｑｕａｌｓｐｅｃｉｍｅｎｖｏｌｕｍｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｓｔｈｅｃｒｉｔｅ — ｒｉｏｎ，ｔｈｅｓｕｉｔａｂｌｅｍｏｌｄｉｎｇａｎｄｍｉｘｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆＥｖｏｔｈｅｒｍｗａｒｍ－ｍｉｘｒｕｂｂｅｒ－ｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｂｙｕｓｉｎｇｔｗｏ — ｓｔａｇｅｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄ，ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｈｏｔ～ｍｉｘｒｕｂｂｅｒ－ｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅｍｉｘｉｎｇｒａｔｉｏｔｅｓｔａｎｄｔｈｅｔｗｏ－ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅａｓｐｈａｌｔｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｔｅｓｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｗａｒｍ－ｍｉｘｒｕｂｂｅｒ－ｍｏｄｉｆｉｅｄ
第１６卷第６期
２Ｏ１３年１２月
建
筑
材
料
学

Ｄｅｃ．，２０１３
ｊｏＵＲＮＡＬＯＦＢＵＩＩＤＩＮＧＭＡＴＥＲＩＡＬＳ
文章编号：１００７ — ９６２９（２０１３）０６ — ０９６８ — ０７
基于ＧＴＭ法的温拌胶粉改性沥青混合料设计研究
李正中，魏如喜，宋晓燕，朱涵。，马涛
（１．天津市市政工程研究院，天津３０００７４；２．天津市路桥技术工程中心，天津３０００７４；
３．天津大学建筑工程学院，天津３０００７２；４．东南大学交通学院，江苏南京２１００９６）摘要：采用ＧＴＭ（旋转试验机）法，以试件体积参数相等为判据，综合确定Ｅｖｏｔｈｅｒｍ温拌胶粉改
ＬＩＺｈｅｎｇ— ｚｈｏｎｇ，ＷＥＪＲｕ — ｘｉ～，
ＳＯＮＧＸｉａｏ — ｙａｎ，ＺＨＵＨａｎ。，ＭＡＴａｏ
（１．ＴｉａｎｊｉｎＭｕｎｉｃｉｐａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７４，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｉａｎｊｉｎＲｏａｄａｎｄＢｒｉｄｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７４，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ；４．ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉ０ｎ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ）
中图分类号：Ｕ４１４；Ｕ４１６．２１７文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７ — ９６２９．２０１３．０６．００８
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＷａｒｍ— ＭｉｘＲｕｂｂｅｒ－ＭｏｄｉｆｉｅｄＡｓｐｈａｌｔＭｉｘｔｕｒｅＢａｓｅｄｏｎｔｈｅＧＴＭＭｅｔｈｏｄ