基于动水压力模拟试验的沥青混合料水损坏力学机理

针对目前沥青混合料受动水压力影响机理和动水压力模拟研究存在的不足,在设计以气压方式激发动水压力试验装置的基础上,对沥青混合料在60℃高温、定向动水冲刷模式下的沥青膜剥落规律进行试验研究。结果表明:沥青混合料在定向动水压力作用下,沥青胶浆粘度降低,对集料的粘结力降低,导致试件剪切破坏;沥青层底部存水导致受动水压力作用时间变长,在车轮荷载的补充压实作用下可能发生沥青向上迁移的现象。     

沥青混凝土的动水压力模拟试验

动水压力模拟试验方法是提高沥青混合料抗水损害性能需要研究的基础理论问题之一.在设计以气压传递激发沥青混凝土孔隙中水压动态变化的试验装置的基础上,通过封闭圆柱形试件的侧壁和在试件底端构造蓄水空间以引导水在孔隙中向下渗流,形成定向冲刷模式.经有限元计算发现随试件深度增加水压减小,说明半刚性基层沥青路面比排水基层沥青路面承受...     

模拟动水压力试验条件下的沥青混合料路用性能评价

以AC-13型密级配沥青混合料为研究对象,借助动水压力模拟试验系统,研究模拟动水压力作用对沥青混合料路用性能的影响及其力学性能变化。研究结果表明:(1)松散的混合料或成型后的混合料试件,经过动水冲刷作用后,试验结果呈现的规律基本保持一致:混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性以及疲劳性能都是随动水作用时间增加呈现先增大后减小的规律。(2)4h前动水压力会提高沥青混合料的整体力学强度;4h后动水压力开始对沥青混合料产生弱化作用,且该作用随着时间的推移逐渐增强,导致混合料路用性能及其力学特性迅速下降。     

水对沥青混合料疲劳性能影响的试验模拟研究

研究水对沥青混合料疲劳性能的影响,初步分析水使混合料抗疲劳性能下降的力学机理。本研究采用试验模拟的方法,采用4种级配沥青混合料,对试件设计了两种水处理条件,与未经水处理试件的疲劳试验结果进行对比,并运用统计分析方法对试验数据进行处理。与未经水处理试件相比,经两种水处理条件处理后试件的疲劳寿命均缩短。水使沥青混合料力学性能发生改变而使其疲劳寿命缩短,初步分析水使沥青混合料力学性能发生改变而使其疲劳寿命缩短的原因可能与水的作用使沥青混合料劲度模量指标减小有关。     

沥青混合料动静态渗透性能研究

设计了一种沥青混合料动静态渗透试验系统,测量了40 ～350 kPa压力作用下沥青混合料的渗透系数和透水量,并分析了沥青混合料试件的空隙率与渗透系数的关系.研究结果表明:设计的沥青混合料动静态渗透试验系统可以测量较高水压力下沥青混合料的渗透性能;随着水头差(水压力)的变大,2种混合料渗透系数不断减小,但沥青混合料的透水量随着水压力的变大接近线性增加;各级动态水压力作用下沥青混合料的透水量远小于静态水压力作用下的透水量;对于SMA-13混合料,其动态透水量只达到同级水压力时静态的50％ ～75％;对于AC-20混合料,其动态透水量是同级静态的48％ ～56％;在1 Hz、10 Hz 2种频率作用下,其渗透性能变化很小;沥青混合料的渗透性能对水压力的变化频率不敏感,对水压力的峰值敏感.     

沥青路面冲刷冻融劈裂的水损害试验模拟环境

在区分沥青混合料水敏感性和水稳定性的基础上,分析研究了采用冲刷冻融试验环境模拟实际沥青路面水损害过程,并提出新的指标:剩余劈裂强度,结合劈裂强度建立起双指标的沥青混合料抗水损害性能评价方法。研究结果表明,冲刷循环与冻融循环相结合,可很好地区别不同沥青混合料的水敏感性。相对其他的模拟过程,先冲后冻的模拟破坏力更大,模拟条件更为严酷,是有效的评价方法。     

沥青混凝土路面离析后抗水损坏能力的室内外试验验证

设计模拟级配离析、级配离析耦合压实离析的混合料,并运用动水压力试验进行了分析,从保证沥青混合料抗水损坏能力的角度建议了沥青混合料生产和摊铺阶段的级配控制要求。为验证室内试验成果,分别利用级配检验和无核密度仪检测的方法,调查总结了AC-25沥青混合料摊铺离析和压实离析的规律。     

利用超声波定量分析沥青混合料的水稳定性

超声波加速水损害的试验方法是一种定量分析沥青混合料的水稳定性的新型试验方法，其原理是用超声波来模拟动水压力，加速了沥青结合料从集料表面的剥落，试验表明：试样的损失量与施加超声波的时间成正比，该试验方法可以证实沥青混合料水稳定性的影响因素，集料的类型，沥青的含量以及石灰添加剂等。     

沥青混合料冲刷冻融试验设计和抗水损害性能指标试验研究

该文充分考虑沥青路面水损害发生时的约束条件、行车动荷载和行车动荷载作用下的水力冲刷及混合料级配退化等实际因素,引入和利用冲刷试验设备,设计并室内验证了一个更为严酷的试验评价方法,即冲刷冻融试验.同时在参考现有评价标准的基础上,提出沥青混合料抗水损害性能的双指标评价方法和相应的参考标准.     

温度-动水压力耦合作用下不同骨架沥青混合料的冲刷行为研究

为了研究温度-动水压力耦合作用下不同骨架类型沥青混合料的冲刷行为,利用自主研发的动水冲刷仪在温度为30℃、40℃、50℃和动水压力为0.7MPa、1MPa的条件下,对三种类型沥青混合料马歇尔试件进行冲刷试验。结果表明:OGFC-16的水损坏最严重,AC-16最轻;OGFC-16的动力渗水系数最大,AC-16的最小;OGFC-16的质量损失最大为25.6%,AC-16的质量损失最小,仅为1.12%;经冲刷后,AC-16所能承受的峰值力最大,为2920MPa,OGFC-16所能承受的峰值力最小,最大仅为963MPa。     

沥青路面的水损害试验模拟环境设计及试验验证

在区分沥青混合料水敏感性和水稳定性的基础上提出采用冲刷冻融试验环境模拟实际沥青路面水损害过程，并提出新的指标：剩余劈裂强度，结合劈裂强度建立起双指标的沥青混合料抗水损害性能评价方法，通过试验确定了水损害试验的冲刷时间及冲刷循环和冻融循环的先后次序。     

沥青路面的水损害试验模拟环境设计及试验验证

在区分沥青混合料水敏感性和水稳定性的基础上提出采用冲刷冻融试验环境模拟实际沥青路面水损害过程,并提出新的指标:剩余劈裂强度,结合劈裂强度建立起双指标的沥青混合料抗水损害性能评价方法,通过试验确定了水损害试验的冲刷时间及冲刷循环和冻融循环的先后次序.     

动水作用下沥青混合料空隙率演变规律分析

针对浸水车辙试验后沥青混合料试件恒重增大的现象,研究了沥青混合料在水和荷载共同作用(动水作用)下空隙率的演变规律,并分析了这种演变对沥青混合料抗水损坏性能的影响.     

级配离析对沥青混合料抗水损坏能力的影响研究

分别利用级配检验和无核密度仪检测的方法,调查总结了AC-25和AC-13沥青混合料摊铺离析和压实离析的规律。依据该规律设计模拟级配离析和压实离析的混合料,进行了模拟动水压力试验以评价它们的抗水损坏能力。与设计级配AC-13C混合料相比较,模拟摊铺机端部离析和容许级配最粗离析的沥青混合料在动水冲刷3 h,即正负压交替作用1 350次后,25℃劈裂强度损失都超过了30%;当击实功不足时,容许级配最粗离析的沥青混合料在动水冲刷3h后25℃劈裂强度损失48.2%。即使不考虑压实不足,模拟级配粗离析和容许级配最粗离析的AC-13C混合料都显得抗水损坏能力不足。从保证沥青混合料抗水损坏能力的角度建议了沥青混合料生产和现场摊铺阶段的级配控制要求。     

沥青混合料抗水损害性能评价方法的对比研究

该冲刷劈裂试验(试件击实次数不同)2种方法进行对比,通过冻融循环前后沥青混合料试件的劈裂破坏强度比、在特定条件下水冲刷足够次数后的劈裂强度比进行对比,主要目的是找到一种快速有效的评价沥青混合料水稳定性的方法,尽量缩短试验时间。     

橡胶沥青老化对其混合料水稳定性影响研究

针对橡胶沥青与常规沥青材料微观结构的差异以及橡胶沥青混合料实际工程施工及使用过程中出现的老化问题,采取室内模拟试验制作不同老化程度橡胶沥青混合料试件,选取冻融劈裂强度比评价橡胶沥青混合料水稳定性能.通过对不同老化程度橡胶沥青混合料冻融强度比的对比分析,探讨了老化对橡胶沥青混合料水稳定性的影响.     

成型方法对沥青混合料体积参数及路用性能影响

对不同成型方法对沥青混合料的性能影响进行了试验研究,通过室内试验对沥青混合料的体积参数及路用性能机械了分析。研究结果表明,通过旋转压实获得的沥青混合料空隙率、间隙率大于马歇尔击实成型试件,通过旋转压实成型试件的沥青饱和度小于马歇尔击实成型试件。与马歇尔击实成型试件相比,旋转压实成型沥青混合料试件的动稳定度、抗弯拉强度及水稳定性均有大幅度的提高。     

乳化沥青冷再生设计与施工质量控制研究

乳化沥青冷再生技术在我国高速公路中的应用尚处于起步阶段,对其设计还没有统一的设计标准。采用CAVF法进行混合料级配设计并预估沥青用量,以室内成型马歇尔试件确定最佳油石比,并用动水压力试验检验设计混合料的抗水损性能,通过施工质量控制来提高路面使用性能,为乳化沥青冷再生的设计和应用提供参考。     

空隙率对沥青混合料水稳定性与渗水性能的影响

水损坏是沥青路面主要病害之一,而空隙过大、存在渗水通道是引发水损害的主要原因之一。为了研究不同空隙率对沥青混合料水稳定性和渗水性能的影响,制备了不同空隙率的沥青混合料试件,并分别进行了饱水率试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验以及渗水性能试验。结果表明：沥青混合料试件的饱水率随空隙率增大而增加,且空隙率超过8%时,饱水率快速增加;残留稳定度和冻融劈裂强度比均随空隙率增大而减小;沥青混合料试件的渗水系数随着空隙率的增大而增加,且空隙率大于8%时,沥青混合料的渗水系数急剧增大。     

沥青混合料水稳定性评价方法研究

马歇尔试件成型时采用不同击实次数,使试件空隙率控制在5 %～6 %这一抗水损害最不利状态下,并分别进行了浸水马歇尔试验、真空饱水马歇尔试验和冻融劈裂试验.研究表明,浸水马歇尔试验和真空饱水马歇尔试验无法模拟实际路面上空隙水受行车荷载作用对沥青膜的挤压破坏作用,不能准确地评价沥青混合料的水稳定性.而真空饱水率与冻融劈裂强度比之间存在良好的相关性,在饱水率为1.5 %～2.0 %时进行冻融劈裂试验可以较好的模拟沥青路面空隙水的存在状态和受力情况.因此,采用合理饱水率范围内冻融劈裂强度比来评价沥青混合料的水稳定性将更加可靠.