环境及荷重变化条件下的沥青混合料车辙试验研究

车辙的出现严重影响了路面的使用质量并威胁着交通安全。通过对同一批次沥青混合料进行车辙试验研究,系统分析了荷载、温度以及湿度等对沥青混合料动稳定度(DS)的影响规律,研究成果表明:随着荷载、温度、湿度的增加,动稳定度均逐渐减小,但不同因素对动稳定度的影响差别较大;在荷载增加的过程中,每个阶段均对动稳定度有显著影响,而温度上升和湿度增加对动稳定度的影响分别呈现先弱后强和先强后弱的趋势。温度、湿度、荷载等主要外部因素对沥青路面抗车辙性能有明显影响,是优化沥青混合料配合比设计必须考虑的问题。     

沥青路面车辙形成因素的试验研究

根据室内不同车辙影响因素作用下的轮辙试验,对比分析了采用普通沥青混合料和改性沥青混合料的抵抗车辙性能,分别得到沥青混合料的动稳定度与不同交通荷载、温度、水、沥青、混合料组成之间的变化曲线,研究表明SBS改性沥青混合料的抵抗车辙能力要优于普通沥青混合料,同时确定了沥青混合料在不同交通荷载、温度、水、沥青、混合料组成作用下的变化规律.     

沥青混合料动稳定度指标与车辙深度发展相关性研究

为了分析动稳定度与沥青混合料高温性能的关系,针对多种混合料类型进行了改进的车辙试验,分析了不同粒径、不同类型的沥青混合料动稳定度与车辙深度随加载次数的变化规律。研究结果表明,动稳定度指标基本能够反映同种类型混合料的抗车辙能力,但对不同类型的沥青混合料抗车辙能力的评价不足,建议采用荷载作用1万次的车辙深度作为混合料抵抗车辙变形能力的评价指标。     

沥青混合料高温稳定性影响因素的灰关联熵分析

通过不同条件下沥青混合料车辙试验,以变形量为参考序列运用灰关联熵分析方法研究了混合料性质、荷载及温度等因素对沥青混合料高温稳定性的影响程度。研究表明,荷载、温度和空隙率对沥青混合料高温稳定性影响程度最为显著。然后,讨论了不同荷载和空隙率下的沥青混合料车辙变形规律,得到动稳定度、车辙变形与压实度、荷载应力的关系式。室内车辙试验用压实度为100％的沥青混合料来评价实际沥青路面的高温稳定性,确实高估了沥青混合料的高温抗车辙性能。     

轮压与温度对AC-20沥青混凝土抗车辙性能的影响

为了明确轮压和温度对沥青混合料抗车辙性能的影响规律,利用能够调控荷载和温度的车辙试验仪,对AC-20进行了40～70℃时不同轮压情况下的车辙试验,分析了轮压与试验温度对动稳定度、车辙深度指标的影响规律,给出了相关计算公式。试验结果表明,轮压(轴载)和温度对沥青混合料的抗车辙性能具有显著的影响,轮压每增大0.15 MPa,动稳定度将降低约30%,车辙深度将增大23%～55%;温度每升高10℃,动稳定度将减低约37%,车辙深度将增大10%～42%,这些成果有助于掌握沥青混合料抗车辙性能的影响因素及其规律。     

温度对沥青混合料抗车辙性能影响的试验研究

沥青混合料是一种热敏感性材料,其力学性能受温度影响较大。夏季高温条件下,沥青混合料的流动性增加,抗压及抗剪切性能下降,沥青路面在车辆荷载的作用下易发生形变而造成路面病害,例如车辙,对道路的行车安全造成较大影响。论文针对该情况提出在三种温度条件下,对沥青混合料抗车辙性能随温度的变化规律展开研究。结果显示,当温度从45℃变化至75℃时,沥青混合料的动稳定度下降率达98%以上。     

环氧沥青混合料在高速公路养护工程中的应用研究

针对当前高速公路沥青路面的车辙问题,提出采用环氧沥青混合料提升沥青路面抗车辙性能的方法。设计不同养护时间下的环氧沥青混合料劈裂试验,验证其劈裂强度随养护时间变化的规律,对比SMA-13沥青混合料,分别评价环氧沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性,并依据镇溧(镇江—溧阳)高速公路的预防性养护工程对环氧沥青路面的性能进行验证,结果表明:环氧沥青混合料的马歇尔稳定度和劈裂强度与养护时间呈正相关关系;环氧沥青混合料的高温稳定性明显优于SMA-13沥青混合料,水稳定性较SMA-13沥青混合料稍优;利用环氧沥青混合料处置后的沥青路面的动稳定度可提高一倍,且通车7个月后车辙深度仍小于3mm。     

沥青路面车辙影响因素的研究

从内因和外因两方面分析了沥青路面车辙破坏的影响因素，包括材料、温度、荷载、坡度、车速、湿度、路面层结构等．通过试验研究了各因素的影响程度和作用机理，并采用更能反映实际路面情况的全厚式车辙仪进行了动稳定度测定，得出了车辙动稳定度、车辙深度随各因素的变化规律．     

关于沥青路面面层剪应力的几点认识

目前沥青路面的车辙病害越来越严重,车辙形成的主要原因是荷载作用下产生的剪应力高于高温时沥青混合料的抗剪强度;然而,利用我国现行沥青路面设计规范进行路面结构设计过程中没有考虑剪应力的影响。通过对不同面层厚度、面层模量、基层厚度、基层模量以及不同荷载压力时沥青面层不同深度的最大剪应力进行了计算分析,为沥青路面设计提供了一定的参考依据。     

沥青混合料有效温度的计算和应用

笔者从沥青路面的疲劳开裂和车辙两大病害出发,分析了温度对沥青混合料和沥青路面设计的影响,并以沥青混合料疲劳和车辙试验为基础,以陕西省的气候温度状况为例,按照损伤等效原则计算出陕西省典型地区的沥青路面疲劳和车辙有效温度,为沥青路面设计提供参考.     

沥青混合料有效温度的计算和应用

笔者从沥青路面的疲劳开裂和车辙两大病害出发，分析了温度对沥青混合料和沥青路面设计的影响，并以沥青混合料疲劳和车辙试验为基础，以陕西省的气候温度状况为例，按照损伤等效原则计算出陕西省典型地区的沥青路面疲劳和车辙有效温度，为沥青路面设计提供参考．     

沥青混合料高温抗剪强度指标与动稳定度关系的研究

通过重交通沥青混合料和改性沥青混合料的高温车辙试验和大型三轴剪切试验,研究了沥青混合料的抗剪强度指标c、φ与动稳定度DS的关系,得出沥青混合料的抗剪强度指标c、φ与动稳定度DS之间的相关系数均大于0.90。结果表明,动稳定度指标可用作推算沥青混合料的抗剪强度指标c、φ,以验证沥青混合料和沥青路面高温抗剪切能力。     

沥青混合料车辙试验研究

高温稳定性是沥青混合料重要的路用性能,车辙是路面的主要破坏形式之一。现有的车辙试验只是验证了沥青混合料在最佳沥青用量下的动稳定度,而没有反映出当级配和沥青用量变化时动稳定度的变化规律。文章通过对不同沥青用量、不同级配和不同压实度的车辙板进行车辙试验,分析这些因素对车辙的影响,从而提出评价抗车辙能力的新指标。     

沥青混合料高温抗剪强度指标与动稳定度相关性研究

通过重交通沥青混合料和改性沥青混合料的高温车辙试验和大型三轴剪切试验,研究了沥青混合料的抗剪强度指标c、φ与动稳定度DS的关系,得出沥青混合料的抗剪强度指标c、φ与动稳定度DS之间的相关系数均大于0.90.结果表明,动稳定度指标可用作推算沥青混合料的抗剪强度指标c、φ,以验证沥青混合料和沥青路面高温抗剪切能力.     

长大纵坡路面车辙试验研究

通过对标准车辙试验机进行改造,使车辙试验机的轮碾速度能调节以模拟长大纵坡路段车速,采用线性回归法求沥青混合料的动稳定度DS,得到了不同轮碾速度下沥青混合料的DS.分析了DS与轮碾速度的关系,找出了长大纵坡沥青路面易于发生车辙病害的重要原因.     

采用PR沥青混合料提高沥青路面整体抗车辙能力

对引起沥青路面车辙变形的行车荷载，温度及沥青混合料高温稳定性3个主要因素进行了分析，阐述了太祁高速公路属特重交通的罗城－夏家营段中面层采用改性沥青混合料以提高路面整体抗车辙能力的必要性。对PR改性沥青混合料的路用性能，施工工艺及控制指标做了详细叙述。     

钢渣热阻沥青路面的抗车辙性能研究

为了研究钢渣替代天然集料对沥青混合料高温抗车辙性能的影响,首先,用钢渣等体积替代玄武岩粗集料制备了不同钢渣掺量沥青混合料,对其热物性参数进行了测试,并通过室内等效热辐射试验对钢渣沥青混合料降温效果进行评价;其次,采用数值模拟方法分析了不同钢渣掺量沥青路面面层对温度场分布的影响,并利用单轴静载蠕变试验获取沥青混合料蠕变参数,建立基于上述温度场的车辙分析模型,对钢渣沥青路面的抗车辙性能进行评价。结果表明,钢渣的掺入使沥青混合料的导热系数降低,比热容增大,变化幅度最大可以达到40%以上;随着钢渣掺量增大,路表温度小幅度上升,而中下面层温度逐渐降低,其中4 cm深度处降温效果最为明显;当钢渣掺量为100%时,温度相较于纯玄武岩沥青路面降低了3.4℃,而75%掺量沥青混合料钢渣的车辙变形量最小,相较于玄武岩沥青混合料下降幅度达到43%,可有效提高路面抗车辙性能。     

山区长大纵坡路段抗车辙沥青混合料的设计及应用

车辙是我国高速公路沥青路面典型病害之一,一直以来都是国内外研究的焦点问题,特别是山区高速公路长大纵坡路段上车辙尤为明显.通过对提高沥青混合料抗车辙性能途径的分析,提出从采取多级嵌挤密级配设计法和提高沥青结合料的性能两个方面入手进行抗车辙沥青混合料的设计,并以汕昆高速公路安龙互通连接线为例进行长大长纵坡运煤重载路段抗车辙沥青混合料的性能验证和工程施工实践.室内试验和工程实践结果表明,掺加RA抗车辙剂后沥青混合料的动稳定度得到了很大程度地提高,其动稳定度是普通沥青混合料的10倍以上,而且RA抗车辙沥青混合料的水稳定性能也优于普通沥青混合料,因此其在改善基质沥青混合料高温性能的同时,还能明显提高其抗水损害的能力.     

沥青混合料车辙试验方法与指标的局限性分析

现行路面材料设计中,沥青混合料的高温稳定性通过车辙试验的动稳定度参数进行控制。通过对整个车辙试验过程的总结,分析了试验中试件的尺寸、成型和空隙率控制,以及试验温度、试验荷载等因素对试验结果的影响;同时分析了车辙试验技术指标的计算方法,并通过国内外其他车辙试验方法的对比,综合分析了现有规范车辙试验方法和指标的局限性。     

基于变温作用下沥青再生混合料抗车辙性能评价

以沈阳桃仙机场高速公路维修铣刨的废旧沥青混合料为依托,在车辙机理分析和力学分析的基础上,研究了不同试验温度下再生沥青混合料的抗车辙能力。试验结果表明,温度变化对再生料动稳定度影响很大,符合指数函数关系。