含层间界面的复合小梁疲劳性能影响因素的交互作用

为探讨在车辆荷载重复作用下,铺面材料疲劳性能的变化规律,采用含有层间界面的复合小梁进行四点弯曲疲劳试验。通过改变复合小梁的材料组合方式、黏层油类型及用量,以及应变水平等影响因素,测定复合小梁试件的疲劳寿命。结果表明:(1)对于双层均为密实型材料的复合小梁,各因素对其疲劳寿命的影响大小顺序为黏层油用量应变水平黏层油类型,对于上层为空隙型、下层为密实型的复合小梁,各因素影响顺序为应变水平黏层油用量黏层油类型;(2)随着上层沥青混合料空隙的增大,层间黏结性能下降,复合小梁疲劳寿命减小,而随着黏层油用量的增加,层间黏结性能先增后减,复合小梁的疲劳寿命也先增后减;(3)混合料级配类型及材料性质在影响复合小梁疲劳寿命的因素中居主导地位,SMA-13与SMAP-5的结构组合整体性最好,疲劳寿命最大;(4)确定了复合小梁疲劳寿命与黏层油用量之间的相互关系,并采取现象学法疲劳模型,建立疲劳寿命方程。     

钢渣沥青混合料路面层间剪切力学性能试验研究

钢渣具有良好的水稳性与抗冻性,使用钢渣代替沥青混凝土路面混合料中的碎石,不但能有效提高路面层间的抗剪强度,而且可以减少天然石料的开采,是一种优良的生态筑路材料。文中采用室内直剪试验,研究了钢渣沥青混合料路面的上面层与下面层、下面层与基层的剪切力学性能。设计钢渣沥青混合料的配合比,在不同竖向荷载的条件下,研究层间黏层油用量和级配类型对层间抗剪强度的影响。通过试验证明,上面层与下面层、下面层与基层的层间抗剪强度均随着竖向荷载的增加而增加;下面层与基层间存在一个最佳黏层油用量,使层间的结合状况达到最佳;钢渣沥青混合料路面的抗剪强度高于传统沥青混合料路面的抗剪强度。     

沥青混合料复合小梁疲劳因素正交试验分析

研究采用正交试验设计对3种路面结构类型的双层沥青混合料复合小梁疲劳因素进行分析,并建立了疲劳方程模型。结果表明:黏层油用量对复合小梁的疲劳寿命影响最显著,而黏层油种类和应力水平对不同路面结构类型显著性存在差异性;AC-13+AC-20和SMA-13+AC-20在0.5kg/m2的SBS改性沥青黏层油作用下,OGFC-13+AC-20在0.75kg/m2的SBR改性乳化沥青黏层油作用下,且全部为低应力水平时,疲劳寿命最长;不同路面结构类型的疲劳方程模型符合二次抛物线关系,且相关性均达到97%以上;不同黏层油用量下,SMA-13+AC-20的疲劳寿命显著优于其他路面结构类型。     

室内沥青混凝土路面层间抗剪强度试验方法研究

半刚性基层沥青混凝土路面结构作为我国最主要的高等级路面结构类型,沥青面层和半刚性基层之间的黏结状态是决定沥青混凝土路面结构耐久性的关键,但目前我国还没有统一的用于评价沥青混凝土路面层间黏结状态的标准试验方法。在借鉴国外剪切试验方法的基础上,借助MTS设备,利用自行设计的直剪试验和45°斜剪试验仪器,通过大量室内试验研究,分析了试验温度、荷载加载速率、试件干湿状态等对沥青面层和半刚性基层之间层间抗剪强度的影响,结合实际试验的可操作性,提出了室内标准直剪和斜剪试验方法,并提出采用考虑95%保证率下的抗剪强度和单位抗剪强度双重指标进行试验数据结果处理的方法,为科学研究和工程检测提供参考。     

“白改黑”路面层间抗剪切性能影响因素试验研究

为了研究"白改黑"复合路面层间抗剪切性能,通过室内试验,对复合试件进行直接剪切试验。采用剪切强度作为层间剪切性能的评价指标,对层间抗剪切性能随下面层粗糙度、粘层油用量、粘层油种类、环氧用量、温度和浸水条件变化规律进行分析。研究结果表明:恢复水泥路面的粗糙度可以有效提高层间抗剪强度;合理的粘层油用量有利于提高"白改黑"层间抗剪切强度,当超过最佳用量后,复合试件层间的抗剪切强度逐渐减小;粘层油性能由好到次为:环氧改性乳化沥青A环氧改性乳化沥青BSBS改性乳化沥青SBR改性乳化沥青普通乳化沥青A普通乳化沥青B;相比而言,较低环氧用量表现出较优的剪切强度和变形能力,最优环氧用量为8%;复合层间抗剪切强度随温度的升高而减弱;添加环氧后,"白加黑"层间抗剪切性能的水稳定性显著提高。     

南方地区混凝土基层沥青路面层间抗剪强度结构系数研究

针对混凝土基层沥青路面的特点和现有研究的不足,提出了混凝土基层沥青路面适宜的层间结构与材料,测试了层间沥青材料的高温剪切性能与黏度;研发了层间剪切疲劳的测试装置,提出了层间剪切疲劳的试验方法;运用有限元法计算了混凝土基层沥青路面在高温季节层间温度与沥青层厚度的关系,确定了层间剪切疲劳的试验温度;通过测试和分析,提出混凝土基层沥青路面层间喷洒沥青的最佳用量为1.4 kg/m2,层间抗剪强度结构系数为KT=0.50N0.12e。     

微表处沥青混合料斜剪试验研究

采用新型45°斜剪试验研究在不同加载速率、不同界面状态、不同温度和水的影响下SBR改性乳化沥青微表处混合料的抗剪性能,阐释不同温度下微表处的剪切破坏形式,分析黏层油、泥土和水对微表处抗剪强度的影响效果。结果表明：微表处加载速率越快,抗剪强度越高;微表处在常温环境下的剪切破坏形式主要为层间剪切破坏,在高温环境下的破坏形式主要为自身剪切破坏;当原路面表面粗糙时,洒布黏层油对层间抗剪强度的增加贡献不大,泥水会降低微表处的层间抗剪强度;水的浸泡会损害微表处的层间抗剪强度,洒布黏层油能有效提高微表处与原路面界面的抗水损害性能。     

采用便携式剪切仪研究超薄白色罩面的层间抗剪性能

超薄白色罩面作为一种新型路面结构在国外得到广泛应用,其特定的路面结构要求超薄水泥砼面层与沥青层层间较好联结,因而层间抗剪性能对保证路面正常使用具有重要意义.设计了基于便携式剪切仪的层间界面剪切试验,采用水泥砼和沥青砼复合试件模拟超薄白色罩面和旧沥青面层的结合状态,得到了界面剪切强度随温度和竖向压力的规律.同时验证了该试验的可行性.     

采用便携式剪切仪研究超薄白色罩面的层间抗剪性能

超薄白色罩面作为一种新型路面结构在国外得到广泛应用,其特定的路面结构要求超薄水泥砼面层与沥青层层间较好联结,因而层间抗剪性能对保证路面正常使用具有重要意义.设计了基于便携式剪切仪的层间界面剪切试验,采用水泥砼和沥青砼复合试件模拟超薄白色罩面和旧沥青面层的结合状态,得到了界面剪切强度随温度和竖向压力的规律.同时验证了该试验的可行性.     

3种成型工艺下双层排水路面细观结构

针对3种双层排水路面施工工艺(传统“热+冷”层铺工艺、“热+暖”层铺工艺和“热+热”一体化成型工艺),采用离散元法与室内试验分别成型了板式试件与圆柱形试件,对比了3种施工工艺下双层排水路面的层间形态;基于虚拟剪切试验与室内直接剪切试验,分析了成型工艺、黏层油用量对双层排水路面层间抗剪强度的影响;利用可视化手段,获得试件不同层位空隙率分布规律。结果表明:传统层铺工艺层间界面趋于水平面形态,而另外两种施工工艺层间界面形态呈交错嵌挤状;基于一体化成型工艺的双层排水路面层间界面抗剪强度明显高于两种层铺工艺;3种施工工艺下各分层空隙率基本符合靠近试件中心较小、试件外围较大的分布规律。“热+暖”层铺工艺是当前双层排水路面值得探索的施工方式。     

特大桥梁沥青铺装层层间稳定性试验研究

为保证防水粘结层与沥青铺装层和混凝土板之间的良好粘结，应通过试验选择性能优良的防水粘结层材料。结合京港澳高速公路郑州黄河大桥的桥面铺装层设计，首先在室内按照抗剪强度最大的原则确定了桥面防水粘结层材料的最佳涂膜量，然后在最佳涂膜量的条件下测定了不同垂直压力和温度下粘结层抗剪强度的变化情况，分析了变化规律，同时又测定了不同温度下粘结层的粘结强度，并建立了粘结强度和抗剪强度的关系。通过现场拉拔试验，建立了桥面防水粘结层抗剪强度指标，并对实体工程进行了验证。防水粘结层室内外研究的方法和结果，对大跨径混凝土桥梁粘结防水层设计具有一定的指导意义。     

高速公路沥青路面结构粘层油材料的选择研究

通过室内直剪试验和直接拉拔试验对三种粘层油(乳化沥青、SBS改性乳化沥青和普通热沥青)进行选择研究。结果表明:25℃下乳化沥青、SBS改性乳化沥青以及普通热沥青作为粘层油,其最佳用量分别是0.40,0.45,0.30 kg/m~2;粘层材料在不同温度下最佳用量不同,高温下确定的最佳用量比常温下要小。结合唐津高速公路现场抗拔试验验证,最终确定唐津高速公路采用SBS改性乳化沥青作为粘层油材料,其最佳用量为0.45 kg/m~2。     

不同温度下沥青混合料的抗剪性能及其评价指标

为了分析不同温度下沥青混合料的抗剪性能,选用了SMA-16、Superpave-16、AC-16及AC-13这4种不同的沥青混合料,分别进行不同温度下的单轴贯入实验、APA车辙实验及单轴贯入疲劳试验,采用3种抗剪性能评价指标评价了这4种沥青混合料不同温度下的抗剪性能,同时对沥青混合料的抗剪评价指标的相关性进行了分析。分析结果表明:温度对沥青混合料的抗剪性能影响很大,对沥青混合料进行抗剪性能评价时应充分考虑其温度特性;抗剪强度、APA车辙深度及剪切模量具有很好的相关性。     

高性能超薄磨耗层Novachip应用关键技术探析

Novachip是一种较具代表性的高性能超薄磨耗层,具有抗滑能力强、排水性好、施工速度快等优点,适用于高等级沥青路面预防性养护。依托南京机场高速公路路面改造工程,介绍了高性能超薄磨耗层Novachip混合料集料、沥青胶结料、黏层油等原材料技术要求,阐述了Novachip混合料设计过程中级配选择、最佳沥青用量确定、性能验...     

CRCP板与沥青混凝土面层间粘结层材料试验研究

CRCP板与沥青混凝土面层组成的复合式路面要发挥良好的路用性能必须确保CRCP板与沥青混凝土面层间具有良好的抗剪切能力。在考虑紧急制动的条件下,应用有限元方法分析粘结层位的最大剪应力分布图,确定两种不同路面结构形式的抗剪切强度,然后在不同的温度条件下,对几种常用粘结层材料进行对比试验,分析其抗剪切能力、粘结力、渗水性以及高温稳定性,推荐一种性能最优的粘结层材料,总结一套粘结层方案选择及性能评价的试验方法。     

影响沥青混合料抗剪强度的试验研究

通过对影响沥青混合料抗剪强度参数的因素进行试验分析,研究不同的集料类型、沥青混合料级配、沥青用量以及压实度因素对抗剪强度参数的影响。结果表明:沥青是影响最大抗剪强度的主要因素,集料特性对混合料的内摩阻角影响显著;在最佳沥青用量附近,混合料的最大抗剪强度达到最大值;最大抗剪强度随着压实度增大、空隙率减小而增大,可以通过增加压实度使沥青路面抗剪能力增大。     

沥青路面下封层力学响应及抗剪强度试验

针对沥青路面下封层因层间接触条件和粘结性能不良而导致薄沥青面层易出现滑动、推移等早期破坏的问题,采用BISAR 3.0程序计算分析了层间不同接触状态时的下封层剪应力分布,并选用70#道路石油沥青、SBS改性沥青、SBS改性乳化沥青3种下封层粘结材料与不同粒径、不同撒布量的集料铺筑下封层试验段,对试验路芯样进行不同温度下的直剪试验,并应用数据分析软件Origin 8.0分析了封层层间抗剪强度的影响因素,进而确定了封层SBS改性沥青最佳洒布量为1.7~2.0 kg.m-2、石料适宜粒径为5~10 mm、最佳覆盖率为40%~50%。结果表明:良好的层间处治能够大幅提高沥青路面疲劳寿命,防止夏季高温时行车荷载作用下路面层间出现滑移而导致的结构性破坏。     

纤维沥青混合料抗剪强度研究

为探索纤维沥青混合料抗剪强度的特点及影响因素,研究选择新型路用矿物纤维、玄武岩纤维和木质素纤维沥青混合料的抗剪强度为研究对象,以最大公称粒径、级配类型、纤维掺量和纤维种类为参数,采用抗剪强度试验仪对纤维沥青混合料抗剪强度进行测试,并尝试利用爱因斯坦粘度原理解释纤维沥青混合料与普通沥青混合料抗剪强度差异性。研究结果表明：在一定范围内最大公称粒径越大、纤维掺量越高,沥青混合料抗剪强度越大;同条件下的SMA混合料的抗剪强度大于AC沥青混合料;抗剪强度大小排序为玄武岩纤维混合料〉新型路用矿物纤维混合料〉木质素纤维混合料。     

沥青稳定基层沥青混凝土路面抗剪性能的理论分析

沥青稳定基层沥青混凝土路面是否会出现严重车辙,为人们所担忧。理论计算分析表明,在静力荷载作用下沥青层中最大剪应力发生在深度8 cm处,且随着基层厚度的增加剪应力降低,故采用沥青稳定柔性基层不会产生结构性车辙;当基层模量增大时,沥青层中下层剪应力反而增大;沥青混凝土面层采用高模量材料能有效降低剪切应变,而当采用复合基层时也有利于面层剪应力的减小。     

Impacts on Asphalt Mixture's High Temperature Performance with PR Series Additives Added

Impacts　on　asphalt　mixture's　high　temperature　performance　with　PR　series　additives　added　by　means　of　rutting　test　and　Repeated　Shear　Test　(Constant　Height)　(RSCH)　were　investigated　The　analytic　results　of　the　two　tests　show　that　(1)　rutting　test　is　not　suitable　for　the　high　temperature　performance　evaluation　of　asphalt　mixture　with　PR　series　additives　added　for　the　reason　of　the　conflict　between　dynamic　stability　and　rut　depth;　(2)　the　results　of　RSCH,such　as　K1,K2,N　and　γ,show　very　well　consistency　which　is　suitable　 for　the　high　temperature　performance　evaluation　of　asphalt　mixture　with　PR　series　additives 　added　The　results　of　RSCH　show　that　asphalt　mixture　with　PR　PLAST　S　(PRS) 　added　has　the　best　performance,the　PR　FLEX　MODULE　(PRM)　one　is　the　next　and　t he　original　one　is　the　worst　for　the　high　temperature　anti?shear　performance