薄层罩面结构层间性能试验研究

通过直剪试验研究分析不同的薄层罩面材料和不同的层间粘结材料对层间抗剪强度的影响。同时对粘结层材料的粘结性能进行分析对比,并研究环境温度及水分对薄层罩面结构层间性能的影响变化规律。最后通过室内拉拔实验,研究分析粘结层材料的抗拉强度变化规律,并对剪切实验进行验证。     

钢桥面沥青混凝土铺装层疲劳性能研究

应力应变水平是材料疲劳寿命的一个重要因素,为评估东北地区典型钢桥面铺装层的疲劳寿命,通过四点弯曲疲劳试验确定铺装层材料的疲劳寿命曲线,采用研发的层间剪切试验仪模拟铺装层层间剪切破坏,根据动力学分析获得的桥面铺装层应力应变水平,预测铺装层材料的疲劳寿命。     

薄层罩面结构层间黏结技术指标研究

针对薄层罩面结构与原路面层间黏结强度不足导致病害发生的情况,基于层间破坏机理分析薄层罩面结构层间黏结强度技术指标及影响因素。建立薄层罩面结构计算模型,分析荷载作用下的层间力学响应规律。结果表明:层间最大应力均分布在单轮中心附近,其中最大拉应力出现在后半区域,最大剪应力出现在前半区域。分别研究水平力系数、结构层厚度、温度参数对层间黏结应力的影响,得出薄层罩面结构层间抗剪强度应大于0.5 MPa,抗拉强度应大于0.004 MPa。该技术指标可作为薄层罩面结构性能研究和黏结层材料选取的理论依据。     

旧水泥面板薄层罩面凿毛工艺、材料优选研究

采用斜面剪切试验及拉拔试验研究了旧水泥路面表面最佳凿毛方式，优选了层间黏结材料，采用动态剪切试验，优选了薄层罩面的沥青，最后对比了薄层罩面沥青混合料的性能。结果表明：旧水泥路面表面刻槽对薄层罩面层间抗剪强度提升效果最优，最大可达0.92 MPa；水泥面板表面铣刨构造深度不均匀时，黏层沥青优先选择橡胶沥青,橡胶沥青抗拉强度可达0.73 MPa～0.8 MPa；从车辙因子、相位角、混合料性能方面比较，旧水泥路面薄层罩面优选材料排序为：橡胶改性沥青混合料>橡胶-SBS改性沥青混合料>Novabinder改性沥青混合料>SBS改性沥青混合料。     

加热碎石封层对沥青路面层间抗剪性能的影响

为提升沥青路面层间的抗剪性能,延长沥青路面使用寿命,以沥青路面碎石封层为研究对象,采用AC-20沥青混合料与水泥稳定碎石混合料成型复合试件,采用剪切仪进行层间抗剪强度和层间剪切疲劳试验,分析在摊铺沥青面层时加热碎石封层对沥青路面层间剪切疲劳性能的影响。试验结果表明：碎石封层经过加热的复合试件的抗剪强度、破坏位移、疲劳寿命分别增大约36%、26%、118%,加热碎石封层有利于提高沥青路面层间整体性能,延长沥青路面寿命;随应力比的增大,复合试件的剪切疲劳寿命急剧降低,道路运营时应控制通行车辆的超载情况。     

薄层与超薄刚性罩面结构设计理论与计算分析方法

薄层与超薄刚性罩面(UTW),指厚度分别为10～20cm和5～10cm的用于修复沥青混凝土路面的水泥混凝土罩面。薄层与超薄刚性罩面技术在国外已经有了较为广泛的使用和发展,但是我国薄层罩面的设计方法还处于空白状态。文章总结了国外薄层刚性罩面水泥混凝土罩面层和沥青下卧层在不同工作状态时的应力应变计算与分析方法,并介绍了刚性罩面层在层间完全结合和结合失效的工作状态对混凝土材料的最大应力的影响,为我国进行薄层与超薄刚性罩面设计提供了参考依据。     

桥面防水粘结层性能试验分析

采用室内剪切试验和拉拔试验,分析桥面防水粘结层材料性能,认为层间抗剪强度及粘结强度受温度影响大,并且随着试验环境温度的升高而减小.现场拉拔试验研究了不同温度下4种粘结层材料与桥面板的粘结强度变化规律,其粘结强度同样随着试验环境温度的升高而减小.研究表明,剪切试验与拉拔试验结果能够综合评价高、低温情况下沥青混合料与粘结层的整体性能,还可以作为桥面粘结层是否满足抗剪要求的验证指标.     

刚性基层薄层沥青路面层间粘结体系研究

在水泥混凝土路面上加铺沥青面层可以形成一种刚柔相接的复合式路面结构,而刚柔界面层间粘结处理技术会成为复合式路面的技术关键.针对新建连续配筋混凝土刚性基层薄层沥青路面,通过对不同界面处理方式的室内剪切试验和拉拔试验,对比不同水泥混凝土板的处理方式、不同的粘结材料以及层间界面层沥青用量对层间粘结体系强度的影响,并最终得到了最佳的水泥混凝土板界面处理方式、最佳的界面层粘结材料以及最佳的沥青用量.     

橡胶沥青复合封层在水泥路面改造工程中的应用研究

为了选择水泥混凝土路面薄层罩面改造方案,对乳化沥青封层、单层橡胶沥青封层和双层橡胶沥青封层三种材料与SMA-10沥青混凝土所组成的罩面结构,采用剪切试验和拉拔试验评价其粘结性能,通过冲击韧性试验评价其抗裂性能,并通过铺设试验段验证了橡胶沥青复合封层在水泥混凝土路面改造中的实际应用效果。研究表明,双层橡胶沥青封层罩面结构的剪切强度是另外两种结构的两倍以上,拉拔强度也略高于另外两种结构;双层橡胶沥青封层结构冲击韧性值较其他结构大20%,冻融条件对其抗裂性能影响最小,具有最优的抗裂耐久性;橡胶沥青复合封层改造水泥混凝土路面的薄层罩面方案在重载交通作用下表现出了较好的抗裂、粘结性能。研究成果为水泥混凝土路面改造薄层罩面结构方案的选择提供了参考依据。     

沥青铺装与混凝土桥面层间抗剪切性能试验研究

为进一步了解水泥混凝土桥面与沥青铺装层层间剪切病害的影响因素,本文结合预压对称层间剪切试验,设计一组4因素3水平的正交试验L_9(3~4),研究了粘结层粘结料类型、粘结层撒布碎石粒径、预加正压力试验温度对水泥混凝土桥面板与沥青混合料铺装层间抗剪切性能的影响。利用统计学方法分析试验数据,得出试验温度对层间抗剪切性能影响最显著,各影响因素的显著程度排名为:试验温度粘结料类型预加正压力撒布碎石粒径,最优试验组合方案为环氧沥青+4. 75-9. 5 mm碎石撒布+0. 7 MPa预加正应力+5℃试验温度。     

预应力CFRP板加固钢板受拉疲劳性能试验研究

为较好地预测预应力碳纤维材料(CFRP)板加固钢结构的疲劳性能,采用考虑有效应力强度因子幅的Pairs公式,分析了粘贴预应力CFRP板加固钢板的疲劳裂纹扩展行为.通过粘贴CFRP板的含中心孔的预制裂纹钢板的疲劳试验,分析了应力比、CFRP板刚度、预应力及粘结胶性能等因素对疲劳裂纹扩展的影响.试验结果表明:加固后结构的疲劳寿命提高16倍以上,疲劳寿命的理论分析结果偏于保守;预应力是疲劳寿命的主要影响因素,而CFRP板和粘结胶性能的影响有限;应力比埘疲劳寿命的影响很大,因此,对交通荷载的正确预估是加固能否取得成功的基础.     

水泥混凝土桥面粘结层抗剪性能要求及简化计算

通过有限元方法,分析了不同类型桥面防水粘结层的受力特点及其剪应力对铺装层各种参数(包括厚度、模量、水平荷载及胎压等)的敏感性,得到了粘结层剪应力角度变化范围,提出了桥面粘结层的抗剪强度要求计算公式。通过变化室内斜剪试验剪切角度(25°~65°),得出了剪切角度变化时粘结层抗剪强度随温度变化的规律。研究结果表明:桥面铺装厚度和水平荷载是影响层间剪应力与剪切角度大小的主要因素,粘结层材料的抗剪性能随着温度和剪切角度的增大迅速降低,具有一定厚度的低模量防水卷材粘结层对铺装层抗剪是不利的。建议通过比较不同场合桥面粘结层的抗剪强度测试值和理论计算值,判定粘结层的粘结效果,用于指导防水粘结层的选择。     

水泥混凝土桥梁沥青混凝土铺装层的疲劳性能

为了提高水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装的使用寿命,以复合梁试验评价不同的桥面沥青铺装结构的疲劳性能,采用有限元法分析荷载作用下复合梁试件具有与实际梁体一致的应力响应,并采用复合梁疲劳试验测试不同桥面沥青铺装层组合的疲劳寿命。由试验结果可知,复合梁破坏模式与桥梁铺装实际破坏形式一致,相同的铺装结构在加入防水粘结层后寿命可增长8倍,铺装材料加入纤维可使疲劳寿命增长20%以上;SMA和纤维加筋的AC组合是本次试验中的最优结构。     

考虑层间状态的沥青面层动应变疲劳数值分析

为确定沥青层疲劳寿命与层间接触状态、温度和轴载荷等因素之间的关系,运用ABAQUS有限元软件,建立了考虑层间状态的沥青路面结构数值计算模型,分析了这些因素对沥青层底动应变的影响规律;通过引入常用的沥青路面疲劳寿命模型,构建了适用于半刚性沥青路面的沥青层或超薄路面的沥青层在多因素作用下的疲劳方程一般表达式,确立了沥青层疲劳寿命与各影响因素间的作用关系及其最不利点位.研究结果表明:层间结合系数、温度、轴载荷均对沥青面层疲劳寿命具有明显影响,且分析点位不同,影响程度不同;加强层间粘结能显著提高沥青面层疲劳寿命,在最不利分析点位处,当层间结合系数由0.5增大到0.7时,疲劳寿命提高13.6倍.      

橡胶沥青SAMI应力吸收层的性能研究

从半刚性基层特性出发,通过对层间粘结力的力学分析和剪切、拉拔、疲劳试验的研究,详细论述橡胶沥青SA—MI应力吸收层的特点、设计方法和施工工艺,可得出橡胶沥青SAMI应力吸收层能增强层间粘结效果,提高路面结构的整体性．同时又能更好地减少和防止反射裂缝产生的结论。     

桥面铺装常用防水粘结层材料力学性能研究

针对混凝土桥桥面铺装防水粘结层材料的选择问题,选用三种常见的防水粘结层材料:SBS改性沥青、橡胶沥青、高粘沥青同步碎石防水粘结层材料,分别进行了剪切试验和拉拔试验研究,综合两种试验的试验结果,优选出SBS改性沥青、橡胶沥青和高粘沥青三种防水粘结层材料在不同沥青洒布量、不同碎石撒布量和不同碎石粒径间的最优搭配形式,同时也测试了三种防水粘结层材料在不同条件下的抗变形能力。     

不同层间接触条件下水泥稳定碎石疲劳性能研究

为了研究不同应力水平下各因素对水泥稳定碎石疲劳性能影响程度的大小,对一次整体成型、分层连续成型、分层间断成型3种不同层间接触状态的水泥稳定碎石试件分别进行了疲劳试验、剪切试验、抗压试验、劈裂试验、抗折试验,在水泥稳定碎石疲劳性能结果分析的基础上,利用灰色关联度分析方法,对影响水泥稳定碎石疲劳性能的因素进行了排序与分析。结果表明:在相同的材料组成及养护条件下,随着层间粘结性的降低,水泥稳定碎石基层的疲劳寿命明显降低;各因素对水泥稳定碎石疲劳性能影响的灰色关联度排序为:接触状态和抗剪强度、抗折强度、劈裂强度、抗压强度、抗压回弹模量。     

半刚性沥青路面粘结层抗剪性能试验研究

沥青路面层间结合面是其结构的薄弱环节,目前通常采用设置粘结层措施来增强层间结合力,但沥青路面早期损坏仍时有发生。应用自行设计的路面材料剪切仪,以水泥稳定碎石和沥青砼AC—25为基底材料,用SBS改性沥青、SBR改性乳化沥青和乳化沥青为粘结材料,在不同基底与面层材料组合情况下进行室内抗剪试验,研究沥青粘结层的抗剪切规律,分析各因素对粘结层抗剪强度的影响程度,为定性地评价沥青路面粘结层抗剪性能提供一定的技术支持。     

旧水泥板沥青加铺层黑白层间失稳性破坏(英文)

为分析旧水泥板沥青加铺层黑白层间水平剪切滑移和界面粘结两类失稳性破坏,通过复合结构弹性理论计算、MATLAB编程、层间剪切和拉拔试验,揭示了车速、路面附着系数、竖向荷载、层间接触系数、加载速率、温度、粘层油洒布量等对层间极值应力应变、剪切强度和拉拔强度的影响规律,分别建立了层间剪切强度与正应力、剪切速率、温度以及拉拔强度与拉拔速率、温度、粘层油洒布量的函数关系。分析结果表明:15℃时拉拔破坏界面发生概率从大到小排序为水泥板表面、粘结层、沥青膜,45℃时为粘结层、水泥板表面、沥青膜,层间平均粘结强度随着上述排序的递减而增大;为减少层间失稳性破坏,应适当提高行车速度,控制汽车轴载,清洁和糙化水泥板表面,选取适宜的粘层油洒布量,液体石油沥青为0.20～0.40L.m-2,乳化沥青为0.48～0.60L.m-2,并推荐以芯样平均拉拔强度和破坏界面位置作为加铺层施工质量检验判别依据。     

环境温度与浸水条件对桥面防水粘结层性能的影响研究

基于温度和浸水条件,采用室内拉拔试验和剪切试验研究了4种混凝土桥面防水粘结材料的粘结和剪切强度性能,结果表明:(1)环境温度对防水粘结层材料强度有较大影响,温度越高,强度越低;但不同材料温度敏感性不同,其中APM-100型材料温度敏感性最小;(2)较低温度时,SBS改性沥青与环氧沥青有强度优势,较高温度时,强度普遍较小;(3)浸水后,SBS改性沥青与环氧沥青仍具有较高的强度;但在水敏感性方面,则是AMP-100型防水粘结材料与SBS改性沥青敏感性较小。