基于车辙的路面结构层临界温度评价方法研究

为了确定沥青路面结构层产生车辙的高温临界温度评价方法,在30℃、40℃、50℃、60℃、70℃不同温度条件下,对现场芯样进行马歇尔试验、单轴贯入试验和三轴围压动态模量试验评定沥青混合料高温抗剪性能.试验结果表明:在较高温度范围内(车辙临界温度±10℃),单轴贯入试验的贯入强度可降低50％,而马歇尔试验的稳定度和三轴围压动态模量最多仅降低10％,不符合车辙发生时沥青混合料相应指标突变的属性;单轴贯入试验评价路面结构层临界温度适用性更强,为确定车辙临界温度和预防车辙发生提供了可靠依据.     

半柔性沥青混合料高温抗车辙性能研究

车辙是市政道路交叉口路面主要病害之一,提高沥青混合料高温性能可有效减少车辙发生.半柔性路面作为一种新型路面形式,近年来逐渐受到重视.为研究SFP13半柔性沥青混合料的高温抗车辙性能,采用车辙试验、动态模量试验、单轴贯入试验和斜剪试验表征不同抗车辙型路面材料(AC20、Sup20、SMA13、SFP13)抵抗高温变形的能力.结果表明:双网络结构材料SFP13高温指标明显优于其它沥青混合料;嵌挤型级配SMA和Sup20具有较好的抗剪能力;AC20由于加入了抗车辙剂,其动稳定度值较大;沥青混合料高温抗车辙性能与级配有较大的相关性;SFP13半柔性沥青混合料可作为道路交叉口抗车辙路面的理想材料.     

硫磺改性沥青混合料高温稳定特性研究

为研究硫磺改性沥青混合料高温稳定特性,利用车辙试验动稳定度指标和单轴贯入抗剪试验对比评价了同一级配下的硫磺沥青、普通沥青以及SBS改性沥青混合料在一定温度与压力条件下变形、抗剪特性,综合考察了硫磺沥青混合料的高温性能。研究结果表明,掺加了硫磺改性剂的沥青结合料在高温稳定性上明显好于普通沥青结合料,与SBS改性沥青混合料比较相差不大,但也有一定幅度的改善,且节省了经济成本。     

沥青高温流变评价指标对比

为了有效评价沥青混合料的高温抗变形性能,应用旋转粘度试验、动态剪切流变试验与重复蠕变试验,测试了粘度、车辙因子与蠕变模型参数,利用伯格斯模型对高温蠕变试验数据进行了拟合,结合沥青混合料高温车辙试验结果,分析了3种高温流变指标与沥青混合料高温性能的相关性。分析结果表明:车辙因子在评价改性沥青混合料高温性能时并不适用,模型参数与沥青混合料动稳定度的相关性最大,达到0.9887,说明蠕变参数可以准确地反映各种沥青混合料的高温抗变形性能。     

硬质沥青高模量混合料研究及应用

为解决重载交通高温条件下路面车辙问题,采用硬质沥青提升路面抗车辙性能,开展硬质沥青高模量混合料设计研究,分别评价沥青混合料动态模量、高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和抗疲劳性等路用性能,结合实际工程应用和路用性能跟踪观测,深入验证。结果表明:硬质沥青高模量混合料动态模量超过18000MPa,60℃动稳定度达6349次/mm,四点弯曲疲劳寿命(230με)超过90万次,性能显著优于SMA-13,实际工程应用表明该材料具有良好的耐久性。     

沥青混合料高温性能指标的试验研究及分析

通过大量的室内试验，对沥青混合料高温性能的四种评价指标(动稳定度、车辙试验相对变形、单轴蠕变试验劲度模量、Superpave混合料最大次数下的残余空隙率)进行了比较分析。提出了采用三项指标评价沥青混合料高温性能的评价方法。     

SBS与岩沥青复合改性沥青混合料性能评价

为评价SBS和岩沥青复合改性沥青混合料的性能,首先制备不同质量分数(10%、20%、30%)岩沥青的复合改性沥青并对其性能进行评价与分析,然后基于SGC压实效应对沥青混合料配合比进行设计,最后通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、肯塔堡浸水飞散试验,评价四种改性沥青混合料的水稳定性,通过车辙试验和单轴贯入试验评价其高温抗车辙性能,通过低温弯曲小梁试验、疲劳试验分别评价其低温性能和疲劳性能。结果表明:复合改性沥青的性能较好,但不如SBS的性能,仅仅通过普通指标评价其性能是不全面的;复合改性沥青沥青混合料抗水损害性能优于SBS的,但是岩沥青掺量超过30%时,抗水损害性能有所降低;复合改性沥青60℃和70℃车辙动稳定度比SBS的提高均在30%以上,随岩沥青含量增加而增加;复合改性沥青混合料低温性能比SBS的稍微降低,但疲劳寿命均优于SBS;建议复合改性沥青中岩沥青含量不超过20%。     

沥青混合料高温稳定性影响因素的灰关联熵分析

通过不同条件下沥青混合料车辙试验,以变形量为参考序列运用灰关联熵分析方法研究了混合料性质、荷载及温度等因素对沥青混合料高温稳定性的影响程度。研究表明,荷载、温度和空隙率对沥青混合料高温稳定性影响程度最为显著。然后,讨论了不同荷载和空隙率下的沥青混合料车辙变形规律,得到动稳定度、车辙变形与压实度、荷载应力的关系式。室内车辙试验用压实度为100％的沥青混合料来评价实际沥青路面的高温稳定性,确实高估了沥青混合料的高温抗车辙性能。     

沥青混合料动态模量试验研究

利用Superpave简单性能试验机(SPT)测量了4种沥青混合料在不同温度和荷载作用频率下的动态模量;根据时间-温度置换原理,通过非线性最小二乘拟合,确定了4种沥青混合料的动态模量主曲线;比较了4种混合料不同试验温度、不同加载频率以及不同围压条件下沥青混合料的动态模量;采用车辙性能指标E*/sinΦ对4种沥青混合料的高温稳定性进行了分析,并用回弹模量试验进行了对比研究。结果表明,混合料类型、粉胶比、围压对混合料的高温稳定性有很大的影响。动态模量受混合料类型、围压、试验温度的影响。     

抗车辙剂应用在沥青混合料路面中的增强效果研究

为提升某城市主干道的抗车辙能力,在AC16型沥青混合料面层施工中加入抗车辙剂。通过车辙试验和单轴贯入试验,分析3种掺量(0.3%、0.4%和0.5%)抗车辙剂对高温性能的提升效果,并确定抗车辙剂的施工掺量。试验结果表明,掺入抗车辙剂后沥青混合料的高温性能显著增强,且与抗车辙剂的掺量成正比,经综合评价确定抗车辙剂的施工掺量为0.4%。两种试验方法评价结果一致,但车辙试验相对单轴贯入试验能更好地表征抗车辙剂的提升效果。     

沥青混合料抗车辙剂最佳掺量研究

为了确定沥青混合料抗车辙剂的掺量,室内成型0.2%~0.8%不同掺量抗车辙剂的沥青混合料试件,并与未掺加抗车辙剂的沥青混合料对比高温性能、低温性能和水稳定性,试验结果表明:以路用性能为评价指标,沥青混合料抗车辙剂的最佳掺量为0.4%;在最佳掺量下,掺入抗车辙剂的沥青混合料的稳定度提高40%,动稳定度提高110%,弯拉强度提高30%,弯拉应变提高15%,水稳定性提高了6%,劈裂强度提高了27%。     

沥青混合料车辙试验研究

高温稳定性是沥青混合料重要的路用性能,车辙是路面的主要破坏形式之一。现有的车辙试验只是验证了沥青混合料在最佳沥青用量下的动稳定度,而没有反映出当级配和沥青用量变化时动稳定度的变化规律。文章通过对不同沥青用量、不同级配和不同压实度的车辙板进行车辙试验,分析这些因素对车辙的影响,从而提出评价抗车辙能力的新指标。     

硬质沥青混合料高温性能试验研究

通过对硬质沥青(A—30#)混合料、重交沥青(A—70#)混合料及SBS改性沥青混合料进行单轴贯入试验和车辙试验,对比分析了3种沥青混合料的高温稳定性能。结果表明:硬质沥青混合料的高温抗剪性能优于重交沥青和改性沥青混合料,其抗高温车辙能力强,适用于中面层铺装。     

沥青混合料抗永久变形特性试验方法评价

车辙已经成为我国高等级公路不可忽视的损坏类型之一。就不同温度下沥青混合料抵抗永久变形的能力分别采用APA和单轴贯入试验进行分析。结果表明虽然APA试验能够区分普通沥青混合料在不同温度下抗永久变形特性,但不能评判不同温度下的SBS改性沥青混合料的抗永久变形特性。由于单轴贯入试验可以模拟实际路面的受力状态,同时其试验结果与实际路面车辙变形也具有良好的相关性,并且,单轴贯人试验还可以较好地区别不同沥青混合料,包括SBS改性沥青混合料,在不同温度下的抗永久变形特性。因此建议研究沥青混合料抗永久变形性能时应选择单轴贯入试验。     

中面层沥青混合料低温性能的对比试验评价

为评价中面层沥青混合料的低温性能,对7种AC-20沥青混合料进行M2F梯形梁动态模量试验、小梁低温弯曲试验和中梁线收缩系数试验,分析复模量、相位角、最大弯拉应变、应变能密度和线收缩系数5个试验指标的评价结果及相关性,选出最优的低温性能评价指标。研究结果表明：采用不同的试验方法及评价指标分析各沥青混合料低温性能,结果存在明显差异。在评价指标方面：在-10℃下的相位角是M2F梯形梁动态模量试验的最佳评价指标,最大弯拉应变是小梁低温弯曲试验的最适宜指标,线收缩系数是评价沥青混合料低温性能较为合适的指标。在各沥青混合料低温性能优劣方面：SBS改性沥青混合料的低温性能最优,橡胶沥青和抗车辙剂改性沥青混合料的较为接近,高标号沥青混合料的低温性能比低标号沥青混合料的更好。适当提高粗集料含量可提升沥青混合料的低温性能,热再生沥青混合料的低温性能相对较差。     

玄武岩纤维增强沥青混凝土高温稳定性分析

文中对表征沥青胶浆的高温指标（动态剪切流变试验的车辙因子、重复蠕变试验的累计应变）与表征沥青混合料高温指标（车辙试验的动稳定度和动态蠕变试验的累计应变）进行了相关性分析。     

纤维沥青胶浆及沥青混合料路用性能研究

以SMA-10为例,通过动态剪切流变试验、简支梁弯曲蠕变试验、水稳定性试验、车辙试验以及动、静态蠕变试验、恒高度重复剪切试验和4点弯曲疲劳试验,研究了木质素纤维、矿物纤维、聚丙烯腈纤维对沥青胶浆及沥青混合料路用性能的影响。结果表明:纤维的加入可以明显改善沥青胶浆和沥青混合料的高温性能,但同时降低它们的低温抗裂性能;矿物纤维沥青混合料的冻稳定性和高温性能最好,聚丙烯腈纤维沥青混合料的疲劳性能最好;车辙试验、动态蠕变试验和恒高度重复剪切试验结果之间具有良好的相关性,能较好地反映不同纤维对沥青混合料高温性能的影响,而动态蠕变试验得出的黏弹性常数可用来预估沥青面层的车辙。     

聚酯纤维沥青混合料的高温稳定性研究

为解决路面因高温稳定性不足而引起的车辙、拥包等问题,以聚酯纤维作为沥青混合料的外掺剂,对纤维沥青混合料的高温稳定性进行了试验研究。结果表明:在4.6%最佳沥青用量的标准车辙试验条件下,0.18%的纤维掺量对沥青混合料的动稳定度提高最大,约3812次/mm;控制0.18%的纤维掺量指标,聚酯纤维沥青混合料试件制备的最佳压实次数为14次,动稳定度达4320次/mm;在60~70℃温度范围内,聚酯纤维沥青混合料的动稳定度下降比重比素沥青混合料减少22%,聚酯纤维有效提高了沥青混合料的高温稳定性。     

沥青混合料动稳定度指标与车辙深度发展相关性研究

为了分析动稳定度与沥青混合料高温性能的关系,针对多种混合料类型进行了改进的车辙试验,分析了不同粒径、不同类型的沥青混合料动稳定度与车辙深度随加载次数的变化规律。研究结果表明,动稳定度指标基本能够反映同种类型混合料的抗车辙能力,但对不同类型的沥青混合料抗车辙能力的评价不足,建议采用荷载作用1万次的车辙深度作为混合料抵抗车辙变形能力的评价指标。     

不同矿料级配对抗车辙剂沥青混合料高温性能的影响

为探讨不同矿料级配对掺入抗车辙剂沥青混合料高温性能的影响,试验采用不同类型(AC-13辉绿岩、AC-16辉绿岩、AC-20石灰岩)的矿料级配,用动稳定度作为改性沥青混合料的评价指标,分别进行沥青混合料的室内试验研究。研究结果表明:同一试验条件下,矿料级配的差异性对抗车辙剂改性沥青混合料的高温性能影响很大,且辉绿岩的混合料高温性能优于石灰岩。