纳米膨润土改性沥青混合料的疲劳特性研究

制备了连续级配和间断级配条件下的纳米膨润土改性沥青混合料,利用大型UTM-30多功能沥青混合料试验机对不同类型的纳米膨润土改性沥青混合料展开间接拉伸疲劳试验,根据所得数据建立疲劳方程并进行系统的分析。结果表明:温度、纳米膨润土及添加剂均对沥青混合料的疲劳寿命有影响。10℃条件下的疲劳寿命高于30℃的疲劳寿命。纳米膨润土和添加剂使疲劳寿命有所提高,表现为疲劳方程的K值增大,n减小,且纳米膨润土对疲劳方程系数的影响程度大于添加剂,即沥青混合料的疲劳寿命的提高主要取决于纳米膨润土。     

沥青混合料常应力弯曲疲劳试验

沥青混合料耐疲劳性能是影响沥青路面使用寿命的关键因素。对AC-13、AC-20、ATB-25三种类型沥青混合料试件进行常应力三分点小梁弯曲疲劳试验,分析温度、加载频率、级配类型等对沥青混合料疲劳性能的影响规律。研究表明：密实型沥青混合料由于含有较多的沥青胶结料,其疲劳性能一般较嵌挤型沥青混合料更好;施加相同应力时,低温条件下沥青混合料的疲劳寿命较高温条件下高;而同一应力比时,高温条件下沥青混合料的疲劳寿命较低温条件下高;较低加载频率对沥青混合料的疲劳寿命影响更为显著。     

OGFC混合料抗疲劳性能试验研究

分析了车辆重复荷载引起的OGFC疲劳损害机理;设计了一种评价OGFC沥青混合料抗疲劳性能的试验方法;试验研究了级配、沥青种类、油石比以及加载水平等因素对OGFC沥青混合料疲劳寿命的响应规律.结果表明:4种因素对疲劳寿命的贡献主次顺序依次为:级配＞加载水平＞沥青品种＞油石比.     

不同纤维沥青混合料的疲劳性能研究

为探讨纤维在提高道路工程沥青混合料抗疲劳性能方面的适用性,选取玄武岩纤维、聚酯纤维、木质纤维三种纤维,在最佳掺量条件下,选用级配AC-13沥青混合料进行不同应力比、不同加载频率下的疲劳性能测试。对比分析了三种纤维在不同应力比、不同加载频率下的疲劳寿命次数。结果表明:玄武岩纤维对级配为AC-13的沥青混合料的疲劳性能改善效果最佳。     

沥青混凝土路面疲劳行为的影响因素分析

从混合料性质、载重、间歇时间和温度四个方面,对影响沥青混凝土疲劳行为的因素进行了分析,研究结果显示:增加沥青含量、降低空隙率可以提高沥青混凝土的疲劳寿命;疲劳破坏随车辆载重的增加而增大,且不同轴配、不同速度车辆所产生的影响存在差异;间歇时间可以减缓路面的疲劳破坏速度;环境温度及其变化对疲劳寿命的影响不容忽视。     

新疆岩沥青改性沥青混合料疲劳性能的试验研究

为了揭示岩沥青改性沥青混合料的疲劳耐久性,利用MTS-810材料试验系统,分别对普通重交沥青混合料、SBS改性沥青混合料和岩沥青改性沥青混合料等3种混合料进行了不同应力比下的疲劳试验,建立了3种沥青混合料的S-N疲劳方程,并对3种沥青混合料的疲劳试验结果进行了比较.在相同的应力比试验条件下,岩沥青改性沥青混合料的疲劳寿命最大,普通重交沥青混合料的疲劳寿命最小.岩沥青改性沥青混合料S-N疲劳方程参数k最大,n最小.研究结果表明:两个疲劳方程参数k和n均证实了岩沥青改性沥青混合料具有较好的抵抗疲劳荷载的能力.在荷载水平增加相同幅度的情况下,岩沥青改性沥青混合料的疲劳寿命衰减量最小.在相同的级配、油石比和荷载条件下,其疲劳耐久性最好.     

沥青混合料应变疲劳性能的试验研究

沥青混合料疲劳试验的荷载控制模式有应力控制模式和应变控制模式。而在应变控制的疲劳试验过程中 ,沥青混合料的应力应变状态更符合沥青路面的实际情况。试验得出的弯拉应变与疲劳寿命之间的关系便于应用。运用 MTS81 0材料试验系统 ,进行了 5种级配的沥青混合料的应变控制模式的疲劳试验 ,得出了它们的应变疲劳方程 ,并对疲劳方程进行了比较和分析。研究表明 ,同一应变 (或应变比 )下 ,若干试件的对数疲劳寿命表现为正态分布 ,而且应变、应变比与疲劳寿命分别在双、单对数坐标上表现为直线关系 ;单对数坐标下以应变比表示的疲劳方程较双对数坐标下的以应变表示的疲劳方程稳定 ,而双对数坐标下的疲劳方程更易区分出沥青混合料疲劳性能的优劣 ;应变控制模式下的疲劳试验 ,其它条件相同时 ,沥青混合料的模量越小 ,疲劳寿命越长。     

沥青混凝土路面水破坏的疲劳损伤模型研究

结合路面取心实验,利用CT技术对沥青混凝土水破坏机理进行研究.实验表明:在无水状态的疲劳实验中沥青基质面积率略有增大,而在饱水状态沥青基质面积率减少;定义沥青混凝土中空隙增长为损伤变量,结合疲劳实验,得到不同应力水平下沥青混凝土的损伤演化方程和疲劳寿命方程,依此对某高速公路沥青混凝土路面进行水破坏分析,结果表明:该路面在无水状态下满足设计要求,但在饱水状态下,其疲劳寿命和强度将达不到设计要求.     

富水条件下沥青混凝土疲劳性能试验研究

根据厚沥青面层自身的受力特点,采用应力控制模式对高速公路沥青路面下面层常用AC-25沥青混凝土进行无水和富水条件下间接拉伸疲劳试验,得到不同应力水平作用下的疲劳试验结果,回归建立了应力-疲劳方程,并从疲劳寿命、疲劳方程特征参数、疲劳破坏形态等方面分析了水对沥青混凝土疲劳性能的影响.研究结果表明,在相同的应力水平作用下,富水沥青混凝土疲劳寿命仅约为无水沥青混凝土的24%～30%;沥青混凝土的应力水平与疲劳寿命在双对数坐标中呈现较好的线性关系,可为沥青路面疲劳寿命预估提供依据;富水状态下试件疲劳破坏表现为剪切和劈裂联合作用形式,充分证明用冻融循环处理条件模拟沥青混凝土富水状态的合理性.     

冻融循环对再生沥青混合料低温抗裂性能的影响研究

从沥青路面低温裂缝产生的原因入手,分析了裂缝类型和裂缝的影响因素及其对道路的危害。为了研究冻融循环对再生沥青混合料的低温抗裂性能的影响,采用小梁低温弯曲试验进行研究,再生沥青混合料的级配为AC-16和AC-20,研究的冻融试验方案是根据研究所在地气候特点及相关文献的冻融试验方法确定,冻融循环次数分别为0、6、9和12次。对比不同冻融循环次数对再生沥青混合料的弯拉应变试验结果的影响,结果表明,随着冻融循环次数的增加,再生沥青混合料的弯拉应变逐渐减小,并且随着旧料掺量的增加,再生沥青混合料受到冻融循环的影响越大;级配AC-20与级配AC-16相比,级配AC-20受到冻融作用的影响更显著;通过分析低温弯曲试验结果变化规律,AC-16的最佳旧料掺配率是19. 8%,AC-20的最佳旧料掺配率为16. 4%,这样既能够确保道路使用的寿命又能尽可能多地利用旧料。     

沥青路面抗滑表层抗滑性能与密水性的研究

通过大量室内试验研究了沥青混凝土矿料级配、沥青用量等因素对其体积性能(空隙率)和表面特性(构造深度)的影响。通过研究,分析了沥青混凝土的抗滑性能与密水性之间的关系,并找出了级配组成中对混合料性质的主要影响因素,试图寻求最佳的级配形式,以指导实际沥青路面工程的材料设计。     

旧水泥混凝土路面加铺沥青面层的疲劳损伤分析

结合107国道河南省郑州至许昌段旧水泥混凝土路面所铺筑的沥青混凝土加铺层试验路情况,根据现场检测和室内试验数据,采用疲劳损伤力学方法对沥青混凝土加铺层处治机理及效果进行比较分析,探讨地基支承、接缝传荷、加铺层厚度、加筋等因素对沥青混凝土加铺层疲劳损伤寿命的影响,有利于在施工中采取有效措施延长旧水泥混凝土路面加铺沥青面层的寿命.     

多级嵌挤密实型沥青混合料路用性能研究

为适应高等级公路沥青表面层功能的要求,利用逐级填充理论和粒子干涉理论,并参考美国贝雷法设计和检验标准,优化了骨架密实结构沥青混合料集料级配,设计出了多级嵌挤密实结构的沥青混合料.通过与沥青玛蹄脂碎石混合料的各项路用性能比较分析,多级嵌挤密实型沥青混合料具有更加优良的高温稳定性、水稳定性、疲劳耐久性和抗滑能力,同时也能满足一定气候分区条件下的低温抗裂要求.     

新型沥青添加剂TPS的性能

为了了解新型添加剂TPS的路用性能,进行了不同TPS掺量的沥青胶结料的针入度试验、软化点试验、稠度试验、延度及测力延度试验、弹性恢复试验及弯曲蠕变试验、直接拉伸试验,对加入TPS添加剂后的沥青混合料,进行了车辙试验、弯曲破坏试验、疲劳试验和冻融劈裂试验,并与SBS改性沥青混合料的部分试验结果进行了对比。结果表明添加TPS后,沥青胶结料的感温性、高温性与低温性及沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性和水稳定性都得到了较大程度的提高,添加TPS沥青混凝土具有良好的路用性能。     

外加剂对沥青混合料疲劳性能的影响试验研究

基于DUROFLEX成分及作用原理．对DUROFLEX改性沥青混合料配合比设计及最佳沥青用量的研究发现,DUROFLEX的掺量影响马歇尔试件的体积参数,进而影响最佳沥青用量的确定。同时,疲劳试验结果表明,相同应变水平下,DUROFIJEX改性剂掺量的增加可增强沥青混合料抵抗累积损伤的能力并延长疲劳寿命。     

沥青混凝土长期耐久性能在统计学上的分布规律研究

已有研究通常采用正态分布来描述沥青混凝土的疲劳耐久性,但是由于材料本身以及试验环境条件的变异性,试验所得的疲劳耐久性能具有很大的离散性。依据大量室内试验并优选代表性强的数据源,利用双参数Weibull分布理论验证沥青混凝土材料的疲劳耐久性能在统计学上的分布规律,并回归得到了不同失效概率条件下的疲劳寿命方程。结果表明:Weibull分布理论能够较好地描述多因素复杂条件下沥青混凝土的疲劳耐久性分布特征。     

胶粉与SBS改性沥青混合料的比较研究

为比较AC-13胶粉改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料的性能差异,通过车辙、小梁弯曲、劈裂、冻融劈裂和浸水马歇尔等室内试验分别对两者的高低温性能、疲劳性能和水稳性能进行了对比。室内试验结果和试验路结果均表明．胶粉改性沥青混合料具有更好的高低温性能、抗疲劳性能和抗水损害性能,能更好地适用于公路路面铺筑,可广泛推广应用。     

纤维沥青混凝土疲劳性能对比试验

纤维沥青混凝土性能良好,应用广泛。由于路用纤维类型众多,因此选定三点弯曲疲劳试验来评价木质素纤维、矿物纤维、改性纤维和复合改性纤维等四种纤维对AC13沥青混凝土疲劳性能的影响。结果证明,加入纤维可提高沥青混凝土路面疲劳性能,同时为不同条件下纤维沥青混凝土路面的应用和纤维选择提供了研究依据。