半刚性基层冲刷机理分析

冲刷、唧泥是半刚性基层一种病害,半刚性基层抗冲刷能力不足是在面层出现裂缝后导致路面使用寿命迅速缩短的另一个主要的原因。论文在分析沥青路面冲刷破坏现象的基础上,分析了半刚性基层沥青路面冲刷形式和冲刷机理,并就水泥稳定类基层材料和二灰稳定类基层材料的抗冲刷机理进行了分析。     

半刚性基层表面抗冲刷性能试验与分析

路面面层与基层界面之间积存的自由水因压力变化而高速流动并产生泵吸效应,将冲刷基层表面并导致路面损坏。为评估半刚性基层表面抗冲刷性能和防冲刷措施效果,基于半刚性基层材料的冲刷原理,利用混凝土振动台、沥青混合料车辙试验机进行振动水流冲刷和轮碾冲刷试验。通过两种基层材料、3种防冲刷措施的试验对比,确认水泥稳定级配碎石的抗冲刷性能优于水泥稳定砂砾;乳化沥青透层、土工布对减少半刚性基层材料的表面冲刷有较好的效果,冲刷量可下降60%~80%以上,最高降低94.4%;按抗冲刷效果排序,乳化沥青透层+土工布土工布乳化沥青透层;与未冻融的试件相比,冻融试件的冲刷量稍有增大;冻融循环条件下,所采用的三种抗冲刷措施效果保持良好。对于水泥混凝土路面,设置缩缝传力杆时,相对无传力杆路面,冲刷量可减少40.7%~66.3%。试验结果表明:振动水流冲刷试验的基层材料冲刷量总体大于轮碾冲刷试验结果,但总体规律一致。在无法定量分析半刚性基层材料抗冲刷性能的情况下,两种冲刷试验方法能够对基层材料的抗冲刷性能和防冲刷效果进行对比分析。     

半刚性基层抗冲刷性能研究

该文利用冲刷试验仪进行了二灰碎石、水稳碎石等半刚性基层材料的室内抗冲刷试验,并在此基础上确定了半刚性基层材料的预冲刷时间,提出了在扣除预冲刷时间对试验结果的影响后,可利用7 min内的单位时间冲刷率,作为评价半刚性基层材料抗冲刷性能的指标。     

公路基层材料抗冲刷试验研究

在分析路面产生水损害过程的基础上,研制了能模拟路面材料冲刷过程的试验设备,并利用该设备进行了9种基层材料配比设计的冲刷试验,得到了冲刷次数和冲刷深度的关系,提出了半刚性基层抗冲刷试验指标,分析了基层抗刷能力的影响因素。     

半刚性基层的材料特性

从强度、温度收缩和干燥收缩、抗冲刷以及疲劳4个方面论述了半刚性基层材料的特性,指出:半刚性基层材料的强度可以根据路面结构要求在一个很宽的值域内设计;半刚性基层材料的强度获得不仅要靠一定剂量的结合料,更要靠良好级配的集料;及时的保湿养生可以避免半刚性基层材料的干燥收缩裂缝;控制细料含量可以显著减小半刚性基层材料的温度收缩裂缝;通过减少细料含量、增加结合强度以及增大空隙率等合适的材料组成设计,可以显著地提高半刚性基层材料的抗冲刷性能;半刚性基层材料是应力敏感性材料,将半刚性基层放在路面中合适的层位,可以使其具有更长的疲劳寿命.     

半刚性基层材料抗裂能力评价方法研究

半刚性基层材料由于具有优良的路用性能而常作为沥青路面和水泥混凝土路面的基层,其质量好坏直接影响道路路面的质量和寿命.针对半刚性基层材料常出现的收缩裂缝病害,现有的评价指标有干缩系数、温缩系数、干缩抗裂系数、温缩抗裂系数,这些系数都只限于应变,没有涉及应力.提出干缩能抗裂系数从能量的观点把应力和应变结合起来有效地评价半刚性基层材料抗裂性.     

磷石膏改性二灰路面基层材料的性能研究

研究了在二灰中加入磷石膏后对二灰以及二灰稳定粒料的强度、强度发展、水稳性、抗冲刷性的影响,结果表明:磷石膏对二灰类路面基层材料有显著的改性作用,磷石膏改性二灰早期强度大幅度提高,后期强度发展稳定,水稳性特别是早期水稳性显著提高,改性后的二灰稳定基层的抗冲刷性介于二灰和水泥稳定基层之间,和二灰相比有大幅度提高,是一种性能良好的路面基层材料。     

灰色关联聚类在半刚性基层材料性能优化指标确定中的应用

进行半刚性基层材料的性能评价时,传统方法往往需要全面考虑强度(抗压强度)、稳定性(抗冻性、干缩性、温缩性和抗冲刷性)和疲劳性能。文章利用半刚性基层材料抗压强度与其他性能指标之间的关系,采用灰色关联聚类分析方法,获得了半刚性基层材料的性能优化指标———综合压缩模量。结果表明,灰色关联聚类方法是指标分类或同类因素归并的有效方法,可在半刚性基层材料的性能优化时使用;采用综合压缩模量作为半刚性基层材料的性能优化指标,具有可行性和实用性,可在沥青路面材料设计和结构设计中推广使用。     

半刚性基层材料路用性能对比分析研究

文章通过对二灰稳定碎石基层、水泥稳定碎石基层、水泥粉煤灰稳定碎石基层路用性能进行对比分析研究,解决半刚性基层开裂和冲刷严重的问题,确保沥青路面使用品质和车辆的行驶质量,延缓大修期的时间和降低车辆运营成本,并延长路面的使用寿命。     

水泥稳定碎石基层材料抗冲刷性能影响因素试验研究

为了研究水泥稳定碎石基层材料抗冲刷性能的影响因素,通过自行研制的基层材料抗冲刷试验装置,针对不同结构类型的基层材料进行试验,分析各因素对半刚性基层材料抗冲刷性能的影响。结果表明,水泥稳定碎石材料的抗冲刷性能随着水泥强度的提高而增强,随着水泥剂量的增大而增大;细集料含量为35%左右时骨架密实结构的抗冲刷性能较好;养生龄期对基层材料的抗冲刷性能影响较大,龄期越长,其抗冲刷性能越强;基层材料的抗冲刷性能随着压实度的增大而增强。     

半刚性基层材料的结构特征

根据基层材料中粗集料和细集料的分布状态,将基层材料的结构划分为骨架密实、骨架孔隙、悬浮密实和均匀密实4种类型.依据粗集料压密后的剩余空隙体积和细集料、结合料一起压密后体积之间的相对关系提出了不同结构类型半刚性基层材料的室内检验方法,给出了骨架密实、骨架孔隙结构水泥稳定类半刚性基层材料的设计方法;并对不同结构类型水泥稳定碎石材料的抗压强度、劈裂强度、抗折强度、抗压回弹模量以及抗折回弹模量进行了试验研究.结果表明:不同结构类型的半刚性基层材料有着显著的性能差异,在满足强度指标的情况下,骨架密实结构比传统的悬浮密实结构有着更好的抗裂和抗冲刷性能.     

废磷石膏改性二灰碎石基层的探讨

针对二灰半刚性基层材料早期强度低、收缩大而导致沥青路面早期开裂等问题,对磷石膏改性二灰稳定粒料的强度、强度发展、水稳性、抗冲刷性进行了研究。结果表明:磷石膏改性二灰路面基层材料与二灰材料相比,这几种性能都得到了大幅度地改善,同时还能够降低工程造价和减少环境污染,社会经济效益显著。     

水泥稳定碎石半刚性基层材料的抗裂性能分析

结合临长高速公路的路面结构设计，分析水泥稳定碎石半刚性基层材料的抗干缩和抗温缩性能，并提出施工中的防裂措施。     

柔性纤维增强水泥稳定碎石抗裂性评价方法

半刚性基层材料自身抗裂性能不足将导致基层开裂,基层开裂将导致路面结构的破坏.针对半刚性基层常见的开裂病害,提出采用柔性纤维增强水泥稳定碎石抗裂性能,并通过室内干缩试验、温缩试验以及断裂韧性试验研究了柔性纤维增强水泥稳定碎石的抗裂性能.结果表明材料的干缩耗能系数、温缩耗能系数以及断裂韧度综合反映了柔性纤维增强水泥稳定碎石的抗裂性能,可以用来定性评价半刚性基层的抗裂性能.     

沥青路面水泥稳定类基层材料抗冲刷性能试验及机理研究

通过研究沥青路面基层冲刷破坏发展过程、破坏形式以及水泥稳定类基层材料内部结构特征 ,分析了沥青路面水泥稳定类基层冲刷破坏机理。利用大型材料测试系统 MTS模拟道路基层在受到冲刷时的实际使用情况 ,对不同水泥用量的水泥土、水泥碎石、水泥砂砾开展了冲刷试验 ,研究分析了影响水泥稳定类基层材料抗冲刷性能的因素。     

论长寿命水泥混凝土路面的整体结构优化

通过对国内、外使用年限50年以上的水泥混凝土路面的结构与材料的深入调研,提出我国长寿命水泥混凝土路面结构优化措施:建议我国各级公路水泥混凝土路面(底)基层与路床之间必须全线设置足以缓冲差异沉降的粒料垫层;在特重交通的运煤专线公路,水泥混凝土路面板底与贫混凝土刚性上基层之间应设置缓冲温差翘曲柔性垫层;在重交通水泥混凝土路面板底与半刚性基层之间应设置防冲刷封层.     

3种常见基层材料的冲刷溶蚀试验分析

基层材料主要形式以石灰稳定类和水泥稳定类为主。但鉴于施工质量层次不齐,基层受到水的浸泡和作用在所难免。本文以3种半刚性基层材料为研究对象,设计了溶蚀试验,采用不同次数冲刷条件下,试件表面构造深度和溶液中的Ca(OH)2浓度的变化,探索基层材料在溶蚀和水头冲刷联合作用下的破坏情况,得到以下结论:3种半刚性基层材料的溶蚀试验具有相似的规律,二灰碎石土的溶蚀作用最为显著,在溶蚀作用开始后,试件最早达到破坏;在最初的溶蚀速率增大后,存在一个相对稳定期,维持一段时间后试件发生破坏;溶蚀作用与冲刷试验导致的试件破坏结果是叠加的,半刚性基层材料的破坏是两者双重作用的结果。     

水泥稳定沥青路面冷再生技术性能研究

再生旧沥青路面材料在道路基层中的应用是解决沥青混凝土道路大中修时产生的废弃路面材料的一个有效途径.利用水泥稳定旧沥青路面材料作为基层材料,具有较好的强度、良好的稳定性、耐久性和抗冲刷性.文中还提出了冷再生技术的施工工艺以及可参照的质量控制标准.     

道路抗裂缝剂研究应用

半刚性基层材料目前已广泛应用于我国高等级公路路面中,但是这种材料易产生开裂、渗水,影响路面使用性能.本文以新的思路通过试验,研究出半刚性基层抗裂缝剂.试验表明:将其添加于道路基层混合料中,利用其具有的膨胀性能和增密性,使道路基层结构因温度和湿度的变化引起的收缩空间大大减少,同时利用其延时性实施基层、面层连续施工,使基层、面层紧密结合,降低面层与基层的层间拉应力,从而防止路面开裂,提高道路的耐久性,延长道路使用寿命.     

水泥稳定旧沥青混凝土路面材料抗冲刷性能研究

旧沥青混凝土路面材料的再生利用已成为普遍关注的一个问题.通过对水泥稳定旧沥青混凝土路面材料与普通水泥稳定碎石的抗冲刷性能的试验对比研究,认为水泥稳定旧沥青混凝土路面材料具有良好的抗冲刷性能,分析了其抗冲刷的机理,并对其冲刷试验方法进行了研究探讨.