乳化沥青冷再生混合料高温变形特征试验研究

将乳化沥青冷再生混合料（ECR）、热拌普通沥青混合料（HMA）及两者组合（ECR/HMA）共三种结构形式,分两层碾压成10 cm厚的车辙板并切割制作试件,采用 MMLS3小型加速加载设备,在60℃试验条件下对三种结构形式的变形特征进行试验研究分析。研究发现,三种结构的车辙总变形量可采用加载次数对数曲线很好地进行拟合,最终车辙总变形量的大小顺序为 ECR ＜ECR/HMA ＜HMA,ECR 的高温抗变形性能要优于 HMA;和HMA不同,ECR的车辙总变形主要表现为压密变形,隆起变形量很小,隆起系数仅为0.15～0.20,说明了其高温抗剪切变形能力较强;在加载后期的车辙稳定发展阶段,ECR的蠕变速率也较 HMA要大。     

沥青路面车辙的多参数预估模型研究

利用加速加载试验及室内车辙试验建立沥青路面的车辙预估模型。室内车辙试验考虑了3种不同温度、3种不同轮载及3种不同试件厚度共27种工况,每种工况加载1h得到室内车辙曲线;加速加载试验采用了3种路面结构,利用传感器实测路面温度,每种路面结构采用实际轮胎加载50万次得到加速加载车辙曲线。车辙预估模型采用指数形式,模型自变量包括抗剪强度、剪应力、加载次数、路面温度及行车速度。其中抗剪强度采用单轴贯入试验测定,剪应力采用弹性有限元方法计算,计算中采用的模型参数均为实测参数。以试验数据及力学计算数据为基础利用遗传算法求解模型系数,得到沥青路面的多参数车辙预估模型。通过验证该模型可以很好地拟合试验数据,同时该模型适应度广、精度高。     

几种常见沥青胶结料混合料的高温抗车辙性能研究

车辙病害是目前国内沥青路面高速公路普遍存在的问题,解决的主要途径除了着重路面结构组合设计外,材料的选择也尤为重要。本文结合西部山区高温、重载等外界条件,针对长大纵坡高速公路易产生的车辙病害问题,选取了几种常见的不同沥青胶结料混合料(70#沥青、50#沥青、SBS改性沥青、70#+抗车辙剂、70#+岩沥青),采用不同的高温抗车辙性能试验评价方法(常规车辙试验检测、APA试验、MMLS加速加载试验)进行研究,最终根据长大纵坡路段、路面层次不同沥青以及道路重载情况等客观条件合理选择胶结料的方法。     

基于MMLS3试验的混合料离析对沥青路面长期高温性能的影响

利用小型加速加载设备（MMLS3）分别对吉珲高速沥青路面上面层（SMA-16）和中面层（AC-20）进行加速加载试验研究,在分析判断中、上面层沥青混合料沿横断方向的离析程度的基础上,通过室内加速加载20万次试验,研究不同施工空隙率离析及不同重复荷载作用次数对中、上面层长期高温车辙的影响规律。研究结果表明：施工空隙率离析对沥青路面长期高温性能影响显著;上面层和中面层对应重复加载次数下的车辙深度随离析程度的增加而增大,其中对中面层的影响更为显著;累积加载达到10万次后,路面结构材料内部出现了应力疲劳,重度离析试件的车辙发展出现突变,20万次时车辙变化率要高出无离析试件276%。     

聚合物骨架混凝土与沥青混凝土车辙影响对比研究

对聚合物骨架混凝土和沥青混凝土开展车辙影响对比研究。分别对两种不同力学性能的路面材料进行室内车辙板和大型环道加速加载试验。结果表明聚合物骨架混凝土较沥青混凝土具有更好的抗车辙能力。对上述环道车辙试验进行有限元验证,结果表明:聚合物骨架混凝土在正常使用条件下,路面材料处于弹性工作状态,几乎不产生车辙;沥青混凝土路面在高温或重载交通条件下,车辙深度超过20mm,高温和重载对沥青混凝土车辙影响较大,交通对车辙影响相对较小。     

基于MMLS3和四点弯曲试验的沥青混合料疲劳性能研究

利用小型加速加载设备MMLS3对5,25,50℃下的2种沥青混合料(SMA-13和AC-13)的车辙深度变化规律进行研究,并将试验结果与2种沥青混合料在与MMLS3试验相同温度条件下通过四点弯曲疲劳试验获得疲劳寿命进行分析对比。结果表明:(1)由于更低的孔隙率与更好的抗剪切变形能力,SMA-13的车辙深度始终低于OGFC-13;(2)沥青混合料疲劳寿命受控制应变、温度、级配类型的影响,在评价不同的沥青混合料疲劳性能时必须综合考虑;(3)相同温度条件下,通过控制车辙深度获得的使用寿命远大于通过控制应变为300×10~(-6),600×10~(-6)时的四点弯曲疲劳试验获得的疲劳寿命。     

温拌阻燃沥青混凝土路面性能加速加载试验模拟分析

为了解温拌阻燃沥青混凝土路面实际使用效果,通过小型加速加载设备分别对4种不同沥青路面结构进行加速加载试验研究。4种路面结构包括:在水泥混凝土刚性基层上分别铺筑温拌阻燃沥青混凝土面层和热拌沥青混凝土面层,在水泥稳定碎石半刚性基层上分别铺筑温拌阻燃沥青混凝土面层和热拌沥青混凝土面层。在不同的加载阶段测试了各种沥青路面的抗车辙性能、抗滑性能、降噪性能以及力学性能,对比分析了半刚性基层与刚性基层上沥青路面的路面性能。研究结果表明,随着加载次数的增加,各种沥青路面的车辙深度会逐渐增加,抗滑性能指标和吸声系数会有所衰减,但仍具有良好的抗车辙性能、抗滑性能和降噪性能;温拌剂和阻燃剂不会影响这几种沥青路面性能,车辙深度和抗滑性能指标仍能满足技术规范要求,温拌阻燃沥青混凝土路面具有较好的降噪性能;抗压回弹模量和劈裂强度随着加载次数的增加呈现出先增大后降低的变化规律,并且温拌阻燃沥青混凝土的抗压回弹模量和劈裂强度都低于热拌沥青混凝土的,温拌剂和阻燃剂对沥青混凝土的力学性能有一定的影响。选择半刚性基层能够使路面更容易压实,并且有更好的路用性能。     

沥青混合料空隙率与抗车辙性能临界关系研究

车辙是当前沥青混凝土路面最为突出的问题之一,而空隙率是影响沥青混凝土路面性能最为显著的要素之一,沥青混合料空隙率对其抗车辙性能影响较大.首先以影响空隙率最为主要的3个因素(压实功、沥青含量,级配结构)作为基点,设计了3种不同条件下形成不同空隙率的试验方案,然后借助于车辙仪进行室内试验,并对得到的试验结果从理论上进行了可靠性分析,最终确定了每种试验方案沥青混合料空隙率与最佳抗车辙性能的临界点,这为下一步设计出最优抗车辙性能沥青混合料级配奠定了实践及理论基础.     

基于加速加载试验的沥青混合料抗滑特性研究

为了研究级配类型、油石比与荷载大小对沥青混合料的抗滑性能影响及其衰变规律,基于室内试验制备了AC-13C沥青混合料车辙板试件,采用小型加速加载设备对其进行加速磨光,然后利用铺砂法和摆式摩擦系数测试仪分析其构造深度和摆值,最后基于灰关联法分析了3种不同因素对沥青混合料抗滑性能的影响程度。结果表明：沥青混合料的摆值与构造深度均随着加速加载次数的增加呈现出先急剧下降,后缓慢下降,最终趋于稳定。油石比与荷载值越大,对抗滑性能越不利。基于灰关联分析结果,级配类型对沥青混合料的抗滑性能影响程度最为显著。     

全厚度车辙试验与足尺加速加载试验相关性研究

采用数值模拟的方法,建立了全厚度车辙试验和足尺加速加载试验的仿真模型。在此基础上,对全厚度车辙试验与足尺加速加载试验之间的相关性进行了研究,结果表明:(1)相同荷载大小、作用时间时,足尺加速加载试验的路面路结构车辙与全厚度车辙试验仿真结果的曲线趋势基本一致;(2)足尺加速加载试验路面结构竖向位移比全厚度车辙试验的竖向位移偏大,两者比值接近一条水平直线,表明足尺加速加载试验与全厚度车辙试验结果之间具有线性相关性;(3)基于全厚度车辙试验与足尺加速加载试验之间的线性相关性,可望利用全厚度车辙试验建立高精度的车辙预估模型。     

正交异性钢桥面超薄铺装层加速加载试验研究

为了对新型的正交异性钢桥面超薄铺装层的长期使用性能进行验证,以中派河特大桥为依托,采用MLS66加速加载试验设备进行了试验研究。加速加载试验研究了两种不同铺装结构在两种不同钢板厚度上的使用性能。试验发现,在150kN轴载作用下累计加载300万次后(其中50℃高温加载60万次,20℃常温加载210万次,0～10℃低温加载30万次),构造深度均大于0.55mm,且变化极其微小,表明该铺装的抗滑、抗磨耗、抗剥离效果极佳;平整度几乎不发生变化,表明该铺装不产生高温车辙病害;整个加载过程无裂缝产生,从表面状态来看无明显病害发展。     

超高温地区机场沥青道面的抗车辙性能

为研究超高温重载条件下机场跑道沥青道面的抗车辙性能,通过室内超高温车辙试验,分析车辙深度在不同温度、荷载和层间接触条件下的变化情况以及沥青面层类型、厚度和结构形式对道面高温抗车辙性能的影响。结果表明:增加黏油层或采用改性沥青材料能够显著提高沥青道面在重载条件下的高温稳定性;路面结构形式对沥青面层的高温稳定性有一定影响,其中动稳定度与相对变形指标并不完全一致。     

沥青路面抗车辙性能评估与结构优化研究

为了研究路面结构对车辙性能的影响,通过试验的方式对路面结构进行加强,分别对路面结构上层和中层进行加强,并对试验路面进行重载车辙试验与剪应力试验。结果得出:低速行驶的车辆对路面的车辙深度更深,并且随着车辆的荷载增加,车辙深度也会增加;通过加强路面的上层和中层,可以使路面的抗车辙能力提升,并且加强路面上层和中层的提升能力相差不多,最终得出由抗车辙功能性沥青混合料、密级配SBS改性沥青混合料、密集配普通沥青混合料三种材料的组合为最优方案。对路面进行加强、路面的抗剪能力的提升并不明显。     

沥青稳定碎石基层的永久变形性能研究

调查研究沥青稳定碎石基层对车辙的影响;对国内外永久变形标准进行了对比分析;分别系统研究了理论法、理论—统计法、统计法三种车辙预估方法;通过加速加载试验（ALF）,分别针对15 cm、9 cm、6 cm、4.5 cm四种不同厚度的沥青面层进行试验。研究表明：沥青路面车辙的预防关键是面层混合料的抗永久变形能力和土基的承载力;沥青稳定碎石车辙与厚度的关系,在其他条件不变时,在大于某一临界厚度时,是增函数,在低于此临界厚度时,是减函数,此临界厚度一般在15 cm~25 cm。     

GET-10型高性能超薄磨耗层力学性能试验研究

为解决水泥混凝土与沥青路面积水、车辙及下沉等问题，依托广东某高速公路项目，通过马歇尔试验、高温稳定性试验、黏附性试验、水稳定性试验以及渗水试验等方法详细研究了3种不同配合比下GET-10型高性能环保型超薄磨耗层罩面密级配(GET-10A)、半开级配(GET-10B)以及开级配(GET-10C)的高温稳定性、黏附性、水稳定性、渗水性、构造深度及摩擦系数等力学性能。结果表明：GET-10的高温抗车辙能力主要取决于混合料骨架结构，沥青只作为辅助性材料提供次要的高温抗车辙能力；在开级配结构中，沥青PG性能提升对提高混合料湿热老化性能有一定帮助；GET-10型超薄磨耗层水稳定性好，但路面空隙率对渗水系数影响大；级配及空隙率大小与构造深度呈正相关。     

三种级配细粒式沥青混合料高温性能评价

对采用改性沥青的不同级配沥青混合料的车辙试验性能进行了比较,并以适当延长试验时间的方法比较了材料的抗车辙性能.试验结果表明,采用改性沥青的沥青混合料的抗车辙性能随着沥青掺量的变化和材料级配的不同存在很大差异;进一步的浸水车辙试验结果表明,使用了改性沥青的混合料,其抗车辙性能有了明显提高.     

基于超标准(高温重载)试验条件的抗车辙沥青混合料优化设计研究

为研究超标准(高温重载)条件下沥青混合料的抗车辙性能，以及优选适用高温特重荷载路段的抗车辙沥青混合料配合比，通过改变车辙试验温度与荷载工况进行车辙试验，模拟路面实际受到的高温与重载。选取矿料种类、沥青种类、抗车辙剂NRP掺量、级配类型4个因素，使用正交试验设计法设计车辙试验方案，使用动稳定度评价沥青混合料抗车辙性能的优劣。通过极差分析得到不同因素的影响程度大小，确定优选组合；通过多元回归分析法，拟合3种沥青混合料的动稳定度与抗车辙剂NRP掺量、级配类型、温度和荷载因素之间的关系。试验结果表明：4个影响因素在超标准(高温重载)条件下对沥青混合料的高温稳定性影响程度大小排序为NRP掺量>级配类型>沥青种类>矿料种类；抗车辙沥青混合料最优组合为玄武岩矿料、SMA-13级配、1.5%NRP掺量、SBS改性沥青；多元回归关系式经验证，拟合效果较好。     

基于小型加速加载试验的表层混合料抗滑性能使用寿命研究

在解决了早期水损害、失稳车辙病害问题之后,高速公路路面抗滑性能快速衰减问题日益突出。本文采用室内小型加速加载设备,试验模拟不同表层混合料AC-13、SMA-13、OGFC-13,加载150万次的抗滑性能衰减过程,建立累计加载作用次数与摩擦系数-摆值之间的关系,预估表层混合料抗滑性能使用寿命。     

考虑车速的车辙预估模型研究

以海南地区常用的3种路面材料SMA,Superpave和AC类沥青混凝土为研究对象,选用小型加速加载仪进行了不同行驶速度下不同铺面材料的永久变形试验,得出了新的车辙预估模型,并与现有的环道试验数据进行对比.研究发现:车辙预估模型必须充分考虑车速的影响,在用来回归模型系数的原始试验数据中,必须加入足够多的车速数据;对于不同的铺面材料,采用修正后的预估模型进行拟合后,预测值与现场实测值的相关系数R2可分别达到0.947、0.937和0.928,新模型的预估精度大大高于之前未充分考虑车速的模型.     

沥青混合料抗车辙性能简化预估方法研究

为把握沥青混合料抗车辙性能实质,优化设计效果,利用汉堡车辙仪测试了不同混合料的高温稳定性,对其进行了旋转压实和间接拉伸试验,并对试验结果进行了回归分析.试验结果显示级配对混合料高温性能有重要影响,且根据走向确定矿料级配具有较强的局限性;通过改变油石比、测试温度和加载速率等,建议间接拉伸试验的测试条件为温度40℃,加载速...