福建省高速公路沥青结合料性能等级研究

为了指导福建省高速公路沥青结合料选择,搜集、分析了福建省8个地区的气候和交通荷载数据,采用SHRP、LTTPbind2.1和LTTPbind3.1共3种沥青路面温度模型分别计算了福建省沥青路面典型结构温度,按照PG性能等级标准计算得出各种条件下沥青结合料性能等级。结果表明:(1)3个温度模型计算的低温性能等级基本一致,且与工程实际较为吻合;(2)3个温度模型计算的高温性能等级差异较大,LTTPBind 3.1温度模型确定的高温性能等级最高,而SHRP温度模型确定的沥青结合料等级最低。对于高温性能等级,LTTPBind 3.1温度模型比SHRP温度模型得到的结果高1-2级;LTTPBind 3.1温度模型与LTTPBind 2.1温度模型的结果相当或偏高1个等级;(3)SHRP温度模型计算得到的沥青结合料高温性能等级明显低于工程实际,LTTPBind 2.1温度模型得到的一般路段的中面层高温性能等级低于工程实际,而LTTPBind 3.1温度模型得到的结果与工程实际较为吻合,建议结合LTTPBind 3.1温度模型计算结果和已有工程经验,综合指导福建省沥青结合料性能等级选择;(4)福建省高速公路沥青路面沥青结合料的选择过于单一,没有考虑温度、交通荷载条件进行合理选择,这可能会造成中、重交通的一般路段和长大纵坡路段沥青结合料高温性能不足;(5)针对福建省的中、重交通的一般路段和长大纵坡路段分别提出了沥青结合料的选择原则和建议。     

沥青混凝土路面中下面层的沥青结合料性能等级（PG）的选择探讨

为了解决合理选择沥青混凝土路面中、下面层的结合料性能等级问题，通过资料的回顾，对提出的种种计算公式进行分析。分析结果表明，对于沥青混凝土路面典型结构的中，下面层的沥青结合料性能等级(PG)，可以选择比上面层高温等级低1级和2级，而低温等级维持不变的沥青结合料。     

Superpave沥青胶结料PG等级选择若干因素研究

PG沥青胶结料规范是高性能沥青路面Superpave技术的重要成果之一,PG等级的合理选择是路面建设成本和路用性能得以平衡的重要保证。考虑到路面设计温度是PG等级选择的前提,该文基于LTPP Bind沥青路面设计温度计算模型,分别讨论了可靠度、路面深度及标准差对PG等级选择的影响,并结合贵州省常用沥青胶结料PG等级历史统计数据、交通量、交通速度等信息,提出贵州省干线公路沥青胶结料PG等级分区和选择建议。     

内蒙古地区沥青结合料性能等级(PG)选择分析

在比较PG等级三种算法的基础上,推荐使用长期路用性能计划(LTPP)的计算公式进行结合料的PG等级确定。结合内蒙古各地区的气象资料,给出各主要地区的沥青结合料等级,指出在结合料选择过程中应注意的主要问题。     

高模量沥青路面内剪切应变水平研究

沥青混合料或沥青结合料疲劳性能测试中,应变控制水平的选取大多根据经验或参考别人的研究成果,缺乏理论依据。本研究选取3种典型的高模量沥青,基于应变扫描试验测试高模量沥青结合料的线性黏弹性应变范围,基于力学分析计算高模量沥青材料在路面结构内的剪切应变范围,综合考虑室内测试和理论分析,建议高模量沥青结合料疲劳性能测试应变水平为0.5%～7%。     

沥青低温性能评价指标的灰色关联度分析

为了改进和优化沥青的低温性能评价指标,采用灰色关联理论计算分析了改性沥青和不同老化程度沥青的延度、针入度等常见指标与美国SHRP计划的弯曲梁蠕变试验指标的关联度。结果表明,沥青的韧性比和15℃针入度与弯曲梁蠕变试验指标具有较高的关联度,能反映改性沥青和老化沥青的低温性能。研究结果可供低温地区选择沥青结合料时参考。     

沥青低温性能评价指标的灰色关联度分析

为了改进和优化沥青的低温性能评价指标,采用灰色关联理论计算分析了改性沥青和不同老化程度沥青的延度、针入度等常见指标与美国SHRP计划的弯曲梁蠕变试验指标的关联度。结果表明,沥青的韧性比和15℃针入度与弯曲梁蠕变试验指标具有较高的关联度,能反映改性沥青和老化沥青的低温性能。研究结果可供低温地区选择沥青结合料时参考。     

不同标号沥青的弯曲梁流变试验对比分析研究

使用沥青进行弯曲梁流变试验的方法,来对中海油泰州牌的3种不同标号沥青进行低温性能对比分析,根据河南省的气候条件,3种沥青均可直接作为沥青结合料,BBR试验比较科学地反映沥青材料的粘弹性,对工程设计中沥青等级的确定和品质的验证有较好的指导性。     

新疆地区常用沥青胶结料PG分级研究

本文选用新疆常用的2种普通基质沥青和2种改性沥青,采用美国Superpave沥青结合料评价方法,确定4种沥青的PG性能等级,分析了4种沥青PG分级指标的差异性。并结合Superpave沥青胶结料规范及新疆地区路面设计中高低温要求,对新疆常用石油沥青进行PG分级,并提出了新疆地区沥青材料选择的依据。     

对SHRP沥青分级存在问题的探讨

研究表明SHRP的PG分级标准存在着某些不足,对于同一厂家不同标号的沥青结合料可能会认定为同一等级,而工程实践表明同一厂家不同标号的沥青结合料性能并不一致。本文提出了解决PG分级此缺陷的方法,根据不同沥青高低温性能分别进行分析,成功地对两种厂家沥青结合料进行了区分。     

矿料级配对沥青混合料路用性能影响的试验分析

以典型的AC—13沥青混合料为基础,通过系统室内对比试验,对5组由粗到细级配的沥青混合料的基本物理性质、高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、疲劳耐久性等路用性能进行了研究。试验结果表明,级配变化对沥青混合料路用性能有直接的影响,且存在一定的规律性,总体表现为靠近规范级配中值附近其综合性能较好;不同级配类型的沥青混合料路用性能的优点表现不一样,粗级配更有利于抗高温变形的提高,细级配更有利于抗水损害、抗弯拉破坏、抗疲劳开裂等性能的提高。研究成果为沥青混合料级配选择和优化设计提供参考。     

抗车辙沥青路面的设计及应用研究

在对沥青路面车辙病害及成因分析的基础上,提出按照长寿命沥青路面结构设计理论加大抗车辙沥青路面的厚度,并通过采取多级嵌挤密级配设计法进行沥青混合料级配优化设计和掺加抗车辙剂的方法对胶结料进行改性,从而综合提升沥青混合料的抗车辙性能。绥牡高速公路长大纵坡的工程应用实践表明,在加大沥青层厚度和优化沥青混合料性能的基础上,可以使路面获得良好的抗车辙性能和使用性能。     

广东地区沥青路用性能PG分级研究

通过对广东四个典型地区近30年气象资料的调查分析,结合美国SHRP沥青PG分级方法,制定出广东地区沥青使用的PG分级表,同时对广东省常用的沥青进行路用性能的PG分级,旨在提高公路沥青路面选材水平,提升高速公路修建质量,防止和减少公路路面灾害的发生。     

沥青路面结构行为方程中材料影响系数的确定方法

沥青路面的结构行为方程为基于性能的沥青路面结构设计方法奠定了良好的理论基础,但先前的研究仅较好地考虑了荷载、环境和结构等因素对沥青路面使用性能的影响,而对材料因素的影响考虑得较为粗略。鉴于材料影响的复杂性,论文从较为宏观的角度通过改性沥青和普通沥青结构行为方程和现场疲劳方程的建立给出改性沥青影响系数与改性-普通沥青寿命比值的关系,从而利用此关系以及通过试验获得的改性沥青和普通沥青混凝土的疲劳方程即可确定结构行为方程中的材料影响系数。     

基于材料非线性的沥青路面结构当量力学分析方法

针对目前沥青路面结构分析中存在的线弹性层状体系假设无法描述材料非线性特性以及结构层模量取值不合理等问题，为了寻找更加符合路面结构非线性服役行为的沥青路面结构分析方法，将材料非线性与层状体系相结合，研究3种典型路面材料模量依赖模型，建立材料模量与结构模量跨越的联系机制，提出了一种基于材料非线性的沥青路面结构分析当量计算方法，并通过足尺环道实测应变结果对方法的可靠性进行了验证。研究结果表明：基于材料非线性的沥青路面结构分析当量计算方法，其计算结果与足尺环道实测结果之间具有良好的相关性，方法可靠、合理，可以作为沥青路面非线性分析的一种计算手段；基于材料非线性原理构建的沥青混合料、半刚性材料和路基土的模量依赖模型，可以用于表征路面结构计算中的材料非线性特性；采用Mises等效应力可作为室内单一应力状态和现场复杂应力状态的联系机制，以协调室内试验模式和现场实际受力状态；当路面结构形式、荷载与环境条件确定时，路面结构的力学响应具有唯一性。所提出的当量计算方法一方面获得了一种确定路面材料回弹模量取值的有效技术途径，另一方面改进了沥青路面结构力学分析的合理性和可靠性，在非线性沥青路面分析理论和计算方法等方面具有一定的学术意义和应用价值。     

道路沥青老化评价方法研究进展

沥青是路面工程中常用的筑路材料之一,被广泛应用于中国高速公路和城镇道路中。在路面服役过程中,沥青材料会出现硬化变脆等老化现象,显著影响了路面的运营品质及服役寿命。为了进一步促进道路沥青老化评价方法研究的发展,以宏观性能测试、微观结构探测和数值模拟技术等老化评价方法为脉络,比较了各类评价方法的所属尺度和应用优劣。研究结果表明:现行的沥青热氧老化室内研究方法并不能很好地反映沥青的长期服役耐久性,而紫外老化的室内研究方法更加亟需标准化和规范化;紫外老化和热氧老化的差异在于化学键断裂机制不同,热氧老化主要是由于高温热分解导致化学键断裂,而紫外老化的引发是由于分子内所含的基团吸收了具有能量的紫外线,导致化学键发生断裂;宏观性能测试是构建沥青老化与性能衰退联系的直接研究途径,2类老化类型的宏观性能测试方法和评价指标不能完成等同和替换;荧光显微镜、原子力显微镜、傅里叶红外光谱等微观探测技术能够定性或者定量分析沥青的老化过程和改性剂的老化响应;采用分子动力学模拟和细观力学模型既能继承利用微观研究的精确结论,又可与宏观力学试验建立关联性,对沥青的老化过程进行数值表征,其研究结果能够为其微观演化规律和宏观性能特性提供参考;在实际沥青路面使用中,紫外老化和热氧老化是并行存在的,基于室外沥青路面老化监测的多因素复合老化应是沥青室内老化模拟研究的重点;融合多层次老化评价指标和数值模拟技术,建立多尺度沥青老化动态仿真模拟是沥青材料与数值模拟交叉应用的主要研究方向。     

倒装型沥青路面温度场时空分布规律分析

倒装型基层是福建省常用的沥青路面结构型式,其沥青层厚度达26cm。而沥青材料性质对温度敏感,进行温度场分析很有必要。通过有限元仿真分析,对福建省夏季高温时典型日照下倒装沥青路面结构内的温度场进行计算,得到内部各层温度的时空分布,并经过经验公式和相关资料的实际监测验证。结果表明,有限元分析可以作为沥青路面结构设计和沥青材料选择时计算路面温度的快捷可靠的方法。     

高速公路沥青路面车辙与路面使用性能影响分析

通过对王楼至兰考高速公路长期的观测与调查,研究了车辙病害的发展情况、外部环境因素及其对路面使用性能的影响。研究结果表明：河南地区高速公路沥青路面车辙病害与气温、交通荷载、降雨量等外部环境关系显著,高温以及重载车辆的反复荷载作用是造成车辙的主要原因;河南地区高速公路典型病害的发展可直接反应在路面平整度的变化中,车辙与平整度存在线性相关关系,可通过修复车辙来保证路面良好的平整度。     

浅谈Superpave沥青混合料配合比设计的应用

Superpave是美国公路战略研究项目开发的一套全新沥青混合料设计方法。在国内不断得到推广,该设计方法采用了旋转压实成型试件,较好地模拟了路面施工现场沥青混合料的受力情况,体现了现行交通荷载的特点。提出了一套全新的评价沥青胶结料技术性能的方法、标准和混合料体积设计法。在提高路面抗车辙性能方面有显著的效果。本文依据Superpave沥青混合料设计实例对其进行初浅探讨,以期对于沥青路面配合比设计起到积极的借鉴作用。     

聚酯纤维加强沥青混凝土路面研究

基于马歇尔室内试验方法,分析影响聚酯纤维加强沥青混凝土的高温稳定性和水稳定性的因素,对于SBS改性沥青混合料,在马歇尔室内试验的基础上采用SHRP方法进行优化,从而确定聚酯纤维加强沥青混凝土不同纤维掺加量下相应的最佳沥青用量。同时对比研究聚酯纤维加强普通沥青混凝土和聚酯纤维加强SBS改性沥青混合料的路用性能,旨在为聚酯纤维加强沥青混凝土路面的进一步理论研究和指导试验路段的施工提供依据。