复合改性浇筑式沥青混合料疲劳性能分析

为研究浇筑式沥青混凝土结构疲劳特性,优化桥面铺装结构整体性能,文章通过四点弯曲疲劳试验分析了复合改性沥青类型、油石比、应变水平及拌合温度等主要因素对劲度模量、加载次数、滞后角及耗散能指标的影响。结果显示:复合改性沥青类型及用量对疲劳性能存在显著影响,随沥青用量增加,GA沥青混合料的劲度模量呈下降趋势,破坏时的疲劳加载次数呈增加趋势;随应变水平的增加,劲度模量呈幂函数下降趋势,累积耗散能呈线性函数关系下降,破坏时的加载次数显著降低,劣化了疲劳寿命。汇总研究成果,合理地调整最佳沥青用量等参数,能够降低或避免GA沥青混合料老化问题,提高桥面铺装结构整体刚度及延长其使用寿命。     

Sasobit改性剂对温拌沥青拌合料性能的影响研究

Sasobit是温拌沥青改性技术中一种有效的改性剂,Sasobit温拌沥青混合料具有拌合及压实温度低、和易性好、路用性能优良等特点,被广泛应用于道路工程和桥梁铺装工程中。文章主要研究Sasobit改性剂对温拌沥青拌合料的拌合及压实温度的影响,并选择不同的改性剂添加方式,探讨干拌合湿拌工艺对Sasobit温拌沥青混合料拌合性能的影响。结果表明,Sasobit改性剂可使温拌沥青混合料的拌合温度降低10℃左右,并能够有效降低拌合料压实温度,改善拌合物的和易性,此外湿拌工艺相比干拌工艺对成型温度影响较大,但二者均可达到温拌效果。     

基于能量法的浇注式沥青混合料疲劳特性分析

浇注式沥青混合料的材料及组成与常规沥青混合料存在较大差异,对浇注式沥青混合料GA10进行了不同应变水平、不同温度条件下的四点弯曲疲劳对比试验,建立疲劳次数与应变相关的疲劳方程,并采用累计耗散能和累计耗散能比DER对GA10在不同温度下的能量变化趋势进行分析。结果表明:疲劳方程能很好地表征了沥青混合料的疲劳行为,疲劳次数随温度的升高疲劳寿命增加;而随着应变水平的增加,则引发沥青混合料疲劳次数成倍减少;以三阶段分析疲劳破坏初始劲度模量累计耗散能指标与温度、应变并不是单一变量关系,且以初始精度模量下降到50%为破坏条件不具有准确性。     

浇注式沥青混合料铺装体系“GA10+SMA10”性能研究

浇注式沥青混合料GA+改性沥青混合料SMA是我国大跨径钢桥面应用规模最大的铺装方案。文章选择四种浇注式沥青混合料铺装组合结构"GA10+SMA10",评价其界面粘结性能、高温性能、低温性能及疲劳性能。试验结果表明,四种铺装组合结构均具有优异的路用性能,沥青结合料对铺装组合结构界面粘结性能影响较小,对其高温性能、低温性能及疲劳性能有一定影响。根据实体工程要求,应综合考虑选择合适的沥青结合料和铺装组合结构。     

基于SPT实验的沥青混合料动态模量及其主曲线研究

为研究沥青路面常用AC-20沥青混合料的动态模量变化规律,文章选用70~#基质沥青、橡胶沥青和SBS改性沥青三种沥青材料,采用相同技术指标的粗、细集料和矿粉配制3种AC-20沥青混合料并进行简单性能试验(SPT)动态模量研究。同时运用时间-温度等效原理,采用Boltzmann函数进行拟合,得到3种沥青混合料的动态模量和相位角主曲线。研究结果表明,橡胶沥青和SBS改性沥青均可改善沥青混合料的力学性能;AC-20(SBS)和AC-20(AR22%)沥青混合料主曲线变化趋势一致,但有所区别,SBS改性沥青混合料高温稳定性与低温抗裂性优于橡胶沥青混合料。     

抗车辙剂改性沥青混合料疲劳性能试验研究

为研究抗车辙剂改性沥青混合料的疲劳特性,基于三点弯曲试验模拟分析了抗车辙剂掺量、车载水平、车辆速度率等因素对抗车辙剂改性沥青混合料疲劳寿命的影响规律,并与普通沥青混合料疲劳性能进行了比较。结果表明:当抗车辙剂掺量超过0.3%时,混合料疲劳寿命降低幅度明显;抗车辙剂改性沥青混合料疲劳寿命随施加应力增加而快速降低,且两者满足幂函数疲劳方程;提高加载频率,混合料的疲劳寿命随之增加,且在低应力水平下,加载频率变化引起的疲劳寿命差异更大。     

硬质改性沥青配制与性能研究

文章结合钢桥面铺装防水粘结层的需要,利用70号A级石油沥青、岩沥青、湖沥青、SBS和添加剂A等材料进行复合改性来制备硬质改性沥青,并通过荧光显微镜观测来检查各改性剂在硬质改性沥青中的分布状态,从而确定复合改性沥青的制备工艺参数。同时利用软化点、针入度、延度、粘度等指标来评价硬质改性沥青性能,以此确定出各组成材料的最佳配合比,为钢桥面铺装修筑浇筑式沥青混凝土防水粘结层兼下面层提供了一种新的技术途径。     

复合改叫生沥青及沥青混合料疲劳性能试验研究

通过沥青DSR试验及小梁弯曲疲劳试验对埃索90#基质沥青、SBS、SBR、SBS/SBR复合改性沥青掺加抗剥落剂后的疲劳性能进行对比试验研究,结果表明,复合改性沥青及沥青混合料具有优良的抗疲劳性能。     

先简支后桥面连续桥连续处开裂与防裂方法研究

先简支后桥面连续桥梁在桥面连续处附近区域混凝土铺装存在周期性开裂现象。为了找到开裂的根本原因,文章对桥面连续处混凝土铺装开裂进行了理论计算,认为活载对桥面连续处开裂的影响较小,造成桥面开裂的主要因素是降温作用同时,有针对性地提出在桥面连续处一定范围内铺筑高弹高黏性沥青混合料或高弹改性沥青混合料的方法,以改善开裂区材料的变形性能,可有效预防开裂。     

基于红外光谱的沥青混合料抗疲劳性能快速评估

为了探究红外光谱技术在沥青混合料抗疲劳性能测试方面的应用,采用70#沥青、90#沥青和SBS改性沥青,以及辉绿岩和石灰岩,制备6种沥青混合料。通过四点小梁疲劳试验仪获取试件的无损及疲劳损伤数据,通过计算分析,结合能量平衡方程与帕里斯公式,得到可用于表征沥青混合料抗疲劳性能的参数,并建立红外光谱峰面积与抗疲劳性能参数之间的关系。结果表明,在1 540 cm^-1与1 600 cm^-1位置特征峰在不同沥青之间具有差异,该区域特征峰面积与沥青混合料抗疲劳性能有较强相关性,通过获取该区域的红外光谱特征峰面积可以实现对沥青混合料抗疲劳性能的快速预测。     

不同温拌剂对SBS改性沥青及其混合料性能影响分析

对3种温拌剂的SBS沥青胶结料及其混合料性能的影响进行了试验研究,试验发现,3种温拌剂对沥青胶结料蠕变劲度模量的斜率m值均有不同程度的降低,其中Sasobit的影响最大,并且其对沥青胶结料的低温延度有较大幅度的降低,对G*sinδ有大幅提高,极大地降低了SBS改性沥青的低温抗裂及疲劳性能。Evotherm对沥青混合料的降温幅度最大,并且其对降低沥青混合料低温抗裂性能及抗水损坏性能的影响较小,Sasobit的影响最大。     

橡胶沥青技术应用前景与经济、社会效益分析

橡胶沥青是先将废旧轮胎原质加工成为橡胶粉粒,再按一定的粗细级配比例进行组合,同时添加多种高聚合物改性剂,并在充分拌合的高温条件下(180℃以上),与基质沥青充分熔胀反应后形成的改性沥青胶结材料。橡胶沥青具有高温稳定性、低温柔韧性、抗老化性、抗疲劳性、抗水损坏性等性能,是较为理想的环保型路面材料,主要应用于道路结构中的应力吸收层和表面层中。     

软基残余沉降区高弹沥青抗疲劳性能分析

针对软基残余沉降区路面内部附加应力易致路面纵向开裂的问题,文章提出增强沥青的抗疲劳性能以处治路面开裂的思路,并通过室内试验和试验路进行验证。室内试验包含沥青常规性能试验、沥青流变性能试验和沥青混合料四点弯曲疲劳试验,全程选取SBS改性沥青作为控制组对照高弹沥青的各性能指标。常规性能试验表明:短期老化前后高弹沥青的延度、弹性恢复率指标较控制组分别高约55%和16%;动态剪切流变试验表明:低温时高弹沥青的复合模量小于控制组,高温时则大于控制组;短期老化前后控制组的︱G*sinδ~(-1)︱值始终大于高弹沥青;四点弯曲试验表明:高弹沥青混合料的疲劳寿命约是控制组的2.8倍。最后通过试验路实际运行效果验证了高弹沥青的实际抗疲劳开裂性能。     

橡胶粉基本参数对橡胶改性沥青性能指标的影响分析

为掌握橡胶改性沥青基本性能变化规律,研究橡胶粉基本参数对其各项性能的影响,文章通过针入度试验、软化点试验、黏度试验、延度试验和弹性恢复试验,分析温度、胶粉掺量、胶粉粒径变化对两种不同基质沥青性能的影响。结果显示:橡胶粉显著改善了基质沥青的高温性能,降低了沥青的温度敏感性,随胶粉掺量的增加,针入度、软化点和黏度均呈增加趋势;随胶粉粒径细度的增加,针入度呈下降趋势,软化点和黏度呈增加趋势;橡胶粉提高了基质沥青的低温延度性能和弹性恢复能力,橡胶粉改性后降低了70~#、90~#沥青间的低温差异性能;随橡胶粉掺量的增加,低温延度值呈先增加后降低的趋势,掺量为20%时的低温延度值最大;橡胶粉掺量在15%～20%时,橡胶改性沥青的弹性恢复性能提高幅度显著,掺量20%时,弹性恢复性能增加幅度较小。结合上述指标分析,橡胶粉与基质沥青的融合能力具有一定的合理范围,在未添加其他改性剂的条件下,建议橡胶粉合理用量控制在20%左右。     

聚合物改性沥青路面路用性能跟踪评价

某高速公路试验段分别铺筑了传统沥青路面和聚合物复合改性沥青路面,复合改性剂主要采用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)和乙烯基乙酸乙酯(EVA)聚合物按不同比例掺配而成,经过长期监测,预测了不同类型沥青混凝土混合料的抗车辙和抗裂性能,并对沥青混合料的老化性能进行了评估。监测结果表明:所有路段都处于良好状态,与重载交通引起的永久变形相比,由冬季轮胎磨耗引起的车辙影响更大,未改性的沥青混合料表现出明显的老化,而SBS改性沥青混合料受老化影响较小,此外,SBS改性后的混合料比传统混合料具有更好的抗疲劳性能。     

不同添加剂对沥青及其混合料性能的影响研究

随着社会经济的快速发展,我国已进入高速公路养护的关键时期,因此,沥青及其混合料的使用性能显得极为重要。文章通过采用P-1(复合增效剂)、P-2和P-3三种低熔点聚烯烃材料对壳牌70~#基质沥青进行改性(三种添加剂掺量为沥青质量的2%),通过试验进行低熔点聚烯烃改性沥青的性能检测,分析数据判定最优添加剂并对其进行系统试验,测试其不同掺量条件下的软化点、135℃动力黏度和弹性恢复性能,并研究三种添加剂的超薄铺装沥青混合料性能。研究内容及结果可用于指导高速公路沥青路面材料组成设计,同时可为沥青路面养护设计提供技术指导。     

新建路面沥青混合料芯样的固有各向异性研究

文章基于工程实践,对现场新建路面进行取样开展蠕变试验,计算不同温度、加载时间、频率下的沥青混合料的蠕变柔量、松弛模量、动态模量,并对沥青混合料的各向异性进行计算和分析。研究发现：沥青混合料的蠕变性能各向异性随着温度和加载时间的增大而增大;松弛性能各向异性随着温度和加载时间的增大而减小;动态性能各向异性随着温度升高、加载频率的降低而增大。同时,基于西格摩德模型,以20℃为例,对沥青混合料各向异性随温度及频率的变化曲线进行拟合,计算得到沥青混合料蠕变性能、松弛性能、动态性能与加载时间、频率的曲线模型,通过对比模型与数据曲线图可以发现,各向异性曲线模型与试验计算结果的拟合程度较好,可以用于指导沥青路面结构响应分析和结构设计,为今后基于沥青各向异性开展的设计和研究工作提供指导和借鉴。     

隧道阻燃沥青混合料路用性能研究

阻燃沥青混合料能够减少铺筑施工过程中及运营过程中废气和有毒气体的排放,降低道路火灾险情程度。文章提出阻燃沥青混合料的选材要求,通过室内试验研究了阻燃沥青混合料的路用性能,并结合工程实践介绍其施工工艺,对阻燃沥青路面的使用性能进行检测。结果表明:阻燃沥青混合料的MS、TSR均90%,-10℃、0℃及5℃的劲度模量分别为2 191 MPa、1 553 MPa及713 MPa,动稳定度为2 011次/mm,阻燃沥青混合料的水稳定性能、低温抗裂性能及高温性能均优于基质沥青混合料;阻燃沥青路面的IRI及BPN均能满足规范要求,具有较好的使用性能。     

级配类型对橡胶改性沥青混合料路用性能的影响分析

文章采用高温车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,对不同级配的橡胶改性沥青混合料性能进行分析。结果显示:不同级配的马歇尔参数存在显著差异,随级配中粗集料含量的增加,矿料间隙率、空隙率指标呈增加趋势,沥青饱和度、稳定度指标呈下降趋势;对于橡胶改性沥青混合料而言,AR-AC13的各项路用性能最差,S级配的抗车辙能力最佳,AC-13C和S级配的残留稳定度最佳;当胶粉用量增加到20%时,能够显著改善沥青混合料的路用性能,且对AR-AC13的低温抗裂性能和水稳定性能改善效果最显著,对高温性能改善效果一般。     

公路钢结构桥梁抗疲劳设计方法研究

为提升公路钢结构桥梁设计水平,对钢结构桥梁的疲劳强度进行分析,主要包括钢结构桥梁的疲劳过程、疲劳分析方法、抗疲劳设计原则等。同时,以某公路钢箱梁为研究对象,利用有限元软件建立计算模型,计算疲劳细节在不同加载区域和不同铺装层厚度下的疲劳应力及应力循环次数对钢结构裂缝发展的影响,研究结果可供同类钢结构桥梁设计提供理论参考。