Superpave沥青混合料在重载高温条件下的性能研究

为了对Superpave混合料在重载情况下的高温性能进行研究,通过对Sup—25、Sup—19和Sup—13进行在模拟重载条件下的APA试验,分析Superpave沥青混合料的压实斜率及空隙率对车辙深度的影响,以及加大成型压力和减少沥青用量与车辙深度的关系,结果表明Superpave混合料旋转压实过程中的压实特性与混合料的高温性能密切相关,重载车辆使路面车辙病害急剧产生,在Superpave路面应用中应考虑采用改性沥青,并采取“减少沥青用量、加强碾压”的措施。     

橡胶沥青抗裂层高温性能试验研究

运用旋转压实仪成型试件,采用改进的Superpave设计方法进行抗裂层沥青混合料设计,通过单层车辙试验和双层车辙试验分析橡胶沥青抗裂层高温性能。结果表明:改进的Superpave设计方法适合抗裂层沥青混合料设计;橡胶沥青抗裂层高温性能不足,但对路面结构的高温性能影响有限;橡胶沥青抗裂层路面结构的高温性能良好并有很大的提升空间。     

玄武岩纤维对Sup-20沥青混合料性能影响研究

为系统分析玄武岩纤维掺量、长度参数对Sup-20沥青混合料性能影响,采用Superpave旋转压实方法对玄武岩纤维沥青混合料进行配合比设计,再通过车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验和四点弯曲疲劳试验等对不同玄武岩纤维掺量和长度组合的Sup-20沥青混合料路用性能进行比较分析,最后对路用性能指标进行灵敏度分析。结果表明:适当的玄武岩纤维掺量或长度可充分发挥纤维在混合料中的作用,使Sup-20沥青混合料各项路用性能尤其是疲劳寿命达到最佳;通过灵敏度分析可知Sup-20沥青混合料高温稳定性和抗疲劳性受长度和掺量波动影响幅度较大,且玄武岩纤维长度参数对Sup-20沥青混合料影响程度略大于掺量。     

沥青混合料高温稳定性评价指标的试验研究

通过大量的室内试验,对沥青混合料高温性能的4种评价指标(动稳定度、车辙试验的相对变形、单轴蠕变试验劲度模量、Superpave混合料最大旋转压实次数下的残余空隙率)进行了比较分析。研究表明,采用不同评价指标来评价沥青混合料的高温性能,其基本规律是一致的;车辙试验的相对变形指标比较直观、准确;单轴蠕变试验与SHRP Superpave混合料高温性能的评价方法较为接近。车辙动稳定度指标有一定的局限性,建议采用其他3项指标来评价沥青混合料的高温性能。     

关于Superpave混合料施工压实的问题

Superpave混合料沥青含量偏少,施工时难以压实,因而造成空隙率偏大、路面渗水、耐久性降低等缺陷。为解决这一问题,美国有的州已采取降低压实功能、减小设计空隙率等措施,以增加沥青混合料中的沥青用量。因此需要对Superpave设计方法继续研究,进行必要的调整和修改,仅采取"高温强压"是不可取的。     

高性能沥青混合料路用性能研究

针对高性能沥青Superpave混合料的路用性能进行研究。选用我国高速Sup-16及Sup-25两种高性能沥青混合料,对两种沥青混合料在不同级配下的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性能及抗疲劳性能进行试验分析。验证了高性能沥青混合料路用性能的优越性,并研究了Super-pave禁区和控制点存在的合理性。     

美国NCAT环道试验第一阶段成果综述

为了深入理解Superpave粗细级配、沥青结合料等级及集料类型对路用性能的影响,继WesTrack环道后,美国在国家沥青技术研究中心NCAT环道铺筑了46个试验段。在施加了900万次当量轴载后,从抗车辙性能、平整度、摩擦系数、构造深度和透水系数等多个角度进行了对比分析。初步研究结果表明。粗细级配Superpave沥青混合料的高温抗车辙性能基本相当。Superpave限制区下的沥青混合料除了透水性能较差外其他性能都是比较优异的。对旋转压实次数的选取,除了交通量和结构层位的影响外,沥青结合料性能等级的高温级别也有很大影响。此外还对Superpave气温与路温关系模型,规则立方体石灰岩集料的抗滑性能以及多种室内试验与现场加速试验的相关性等内容做了验证和比较。     

橡胶沥青抗裂层混合料路用性能试验研究

利用旋转压实仪成型试件,采用改进的Superpave设计方法进行橡胶沥青抗裂层沥青混合料设计,通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、低温弯曲小梁试验、车辙试验及疲劳试验研究橡胶沥青抗裂层混合料路用性能。试验结果表明:改进的Superpave设计方法适合抗裂层沥青混合料设计;橡胶沥青抗裂层混合料具有良好的低温抗裂性能、水稳定性能及疲劳性能,但高温性能不足,可通过路面结构组合设计予以增强;疲劳寿命与应力呈指数关系,相关性较好,在应用中应优化路面组合以发挥其低应力状态下良好的疲劳性能。     

贵州高速公路长上坡路段中面层沥青混合料研究

贵州省位于云贵高原东部,地形复杂多样,省内高速公路纵坡陡,距离长,沥青混凝土路面车辙病害严重,尤其是长上坡路段。为提高沥青混凝土路面中面层抗车辙性能,寻求适宜于本省气候、交通和经济特点的沥青混合料类型,本研究以旋转压实试验为基础,采用车辙、汉堡车辙、加速加载及冻融劈裂等试验,综合评价SUP20沥青混合料(SBS改性沥青、岩沥青改性沥青、50号沥青、70号沥青以及矿物纤维)和SMA20改性沥青混合料,在不同温度、荷载条件下的抗车撤性能和抗水损性能,研究表明Sup20粗级配在添加改性沥青、岩沥青改性沥青及50号沥青时具有良好的抗车辙性能和水稳性,高温重载长上坡沥青混凝土路面沥青高温性能可采用PG70标准,宜通过70℃车辙试验和汉堡车辙试验来准确评价沥青混合料的抗车辙性能。     

CZW抗车辙剂改性沥青混合料配合比设计与性能研究

针对广东地区在高温重载条件下的沥青路面易出现车辙、推移拥包等早期损坏,尤其是长大陡坡段的路面车辙等病害,在热拌沥青混合料配合比设计方法的基础上,对比研究了CZW抗车辙剂改性沥青混合料、70号普通沥青混合料和SBS改性沥青混合料的路用性能。试验研究表明,CZW抗车辙剂沥青混合料相比70号普通沥青混合料和SBS改性沥青混合料,具有更优异的高温稳定性能,CZW抗车辙剂可大幅提高70号普通沥青混合料的高温性能。在高温重载条件下,CZW抗车辙剂改性沥青混合料的动稳定度是70号普通沥青混合料的13倍;是SBS改性沥青混合料的1.3倍。CZW抗车辙剂改性沥青混合料路用性能良好,尤其适用于高温多雨、重载交通等特殊地区,具有较好的推广应用价值。