应力吸收层沥青混合料路用性能试验研究

通过对应力吸收层沥青混合料低温抗裂、高温车辙、水稳定性能及抗疲劳性能的试验研究,表明其具有良好的路用性能。低温弯曲试验表明,应力吸收层在-10℃低温的最大弯拉应变和抗弯拉强度在4000～6000衅和12～14MPa之间,满足应力吸收层抗反射裂缝需要的变形和强度要求。浸水马歇尔稳定度和冻融劈裂试验表明,应力吸收层混合料的水稳性能良好。UTM-25试验表明,含应力吸收层的复合沥青加铺层路面具有优异的抗疲劳性能。Hamburg车辙试验表明,应力吸收层没有降低沥青加铺层路面结构的整体抗车辙能力。     

不同级配下面层沥青混合料综合性能对比

基于室内试验,对比了ATB-25、ATB-30、AC-25、LSAM-25、LSAM-30、AM-20等6种沥青混合料的路用性能、力学性能、疲劳性能和抗反射裂缝性能。结果表明:6种沥青稳定类材料的高温抗车辙性能排序为ATB-30＞ATB-25＞LSAM-30＞LSAM-25＞AC-25＞AM-20,低温抗裂性能与抗水损害性能排序为AC-25＞ATB-25＞ATB-30＞LSAM-25＞LSAM-30＞AM-20。抗裂性能方面,AC-25抗疲劳性能最优,ATB-25抗反射裂缝能力对水的敏感程度最低。ATB沥青稳定碎石和密级配沥青混合料AC-25兼顾了高温抗车辙性能和抗疲劳性能,适用于重载和重交通沥青路面,半开级配沥青混合料适用于中轻荷载等级沥青路面。工程实践中应结合道路所在气候分区特点和使用性能要求,综合考虑下面层沥青稳定类材料结构类型。     

橡胶沥青应力吸收层级配对混合料空隙率影响规律研究

应力吸收层常设置于沥青面层和基层之间,以延缓和阻止沥青面层反射裂缝的产生。高沥青用量的密级配橡胶沥青混合料是应力吸收层的重要材料之一。通过室内试验重点研究应用于应力吸收层的AC-10橡胶沥青混合料级配变化对混合料空隙率的影响,并对级配的各档集料用量提出建议值。     

橡胶沥青应力吸收层混合料设计与应用

本研究以橡胶沥青为胶结料,以满足防反射裂缝要求的同时兼顾部分高温性能、保证施工和易性为目标,探索了一种适合于橡胶沥青应力吸收层混合料设计的方法。结合江西广吉高速实际应用效果,对其路用性能进行了验证,结果表明:本文所设计的应力吸收层AC10具有良好的路用性能和使用效果,其富油设计能够提供较好的抗变形能力和抗疲劳能力,同时由于碎石含量较多能够提供更好的抗车辙能力,是一种性能均衡的应力吸收层材料。     

旧水泥混凝土路面沥青罩面层间处治方案对比研究

基于拉拔试验、APA试验以及扭剪疲劳试验研究了橡胶沥青应力吸收层、橡胶粉改性AC—5沥青混合料、玻璃格栅+纤维改性沥青混合料3种应力吸收层的层间粘结特性、抗反射裂缝能力和抗疲劳耐久性,试验结果表明,采用砂粒式AC—5橡胶粉改性沥青混合料方案的层间粘结强度最大,且其在水-温耦合作用下抗反射裂缝效果最好,而玻璃格栅+纤维改性沥青混合料抗扭曲疲劳性能最好,总结了一套应力吸收层方案选择及性能评价的试验方法,为"白改黑"工程应力吸收层结构选择提供理论借鉴。     

水泥路面薄层沥青加铺层路用性能发展分析

为了防治反射裂缝,水泥路面沥青加铺层厚度一般在18 cm左右。很多实体工程证明:随着厚度的增加,其防治反射裂缝的效果越来越不明显。依托界阜蚌高速白加黑改建工程,开展水泥路面薄层沥青加铺层路用性能研究。单、双层方案分别于通车5个月后和2.5年后出现裂缝,双层方案的抗裂能力和平整度优于单层。双层方案中,AC-10高弹沥青混合料找平层+AC-20 SBS改性沥青混合料+AC-13 SBS改性沥青混合料面层+双层Trupave聚酯玻纤布贴缝的抗裂能力最优,裂缝平均间距为355m。芯样分析表明,90%以上的早期裂缝与脱空、错台有关。检测结果显示,聚酯玻纤布有助于提高路面的抗车辙能力,而防水抗裂粘结膜和高分子防裂贴的使用将降低混合料的高温性能。     

应力吸收层热再生混合料力学性能与路用性能试验研究

RAP中细集料的老化沥青含量大,再生利用价值高,将RAP应用于应力吸收层混合料,可最大资源化提升RAP再生利用价值,降低应力吸收层混合料建设成本。采用车辙试验、小梁弯曲试验、预切缝半圆弯拉试验、复合梁试件扭剪试验、拉拔试验、扭剪疲劳试验、Over Test评价热再生应力吸收层混合料的高低温性能、层间抗剪切性能、抗剪切疲劳性能和抗反射裂缝性能。结果表明:随着RAP掺配比例增大,热再生应力吸收层混合料的油石比降低、高温性能增强,但增大RAP掺量导致热再生应力吸收层混合料低温弯曲应变、断裂能、扭剪强度、拉拔强度、扭剪疲劳寿命和抗反射裂缝性能均降低。在50 %RAP掺量下,热再生应力吸收层混合料的动稳定度3604次/mm,低温弯曲应变4890 με,且Over Test（OT）加载达到了1200周期,聚合物胶粉复合改性沥青热再生料应力吸收层混合料具有优异的高温韧性和低温延展性与抗反射裂缝性能。     

南方多雨地区沥青路面防水抗裂层配合比设计

为改善沥青路面层间结构,增强其防水抗裂能力,在上面层和中面层间铺筑一层空隙率小于2%的沥青混合料薄层。考虑江西省气候特点和交通状况,采用适当的防水抗裂层原材料,参照AC-5密级配沥青混合料的要求,通过试验调整级配和配合比,确定最佳合成级配;通过马歇尔试验确定防水抗裂层的最佳沥青用量及最佳纤维掺量,并通过高温车辙、低温抗裂及水稳定性等试验验证防水抗裂层的路用性能。     

改性沥青应力吸收层材料及结构性能试验比较

采用SBS、Superflex、TPS高粘和橡胶4种改性沥青作为结合料,借鉴Superpave设计方法,对4种应力吸收层沥青混合料的路用性能进行了试验比较,结果表明:4种改性沥青应力吸收层路用性能各有所长,在应力吸收层材料上涂布了ASPS沥青路面密封加固液,对不同沥青应力吸收层与沥青混合料的组合结构性能也进行了试验比较,结果表明:Superflex沥青应力吸收层与Superflex沥青混合料组成的组合结构的抗车辙性能和层间抗剪性能最好.     

沥青加铺层抗反射裂缝性能的影响因素

为了分析加铺层材料类型、裂缝宽度、加载频率、加载位置、加载应力比等因素对沥青加铺层抗反射裂缝性能的影响,通过建立水泥混凝土加铺沥青层的模型,采用MTS进行疲劳试验。试验结果表明:SBS沥青+PRM+土工格栅混合料的抗反射裂缝能力优于其他材料;裂缝宽度越小,加铺层混合料的抗反射裂缝能力越好;加载为偏荷载时,沥青加铺层的抗反射裂缝能力越好;当加载频率小于10Hz时,沥青加铺层的抗反射裂缝能力锐减;应力比越小,沥青加铺层的抗反射裂缝能力相对较好。     

应力吸收层材料拉伸与拉压疲劳试验

应力吸收层在延缓旧水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝形成方面具有卓越的性能。通过沥青测力延度试验和应力吸收层沥青混合料拉伸与拉压疲劳试验,比较不同沥青的应力吸收层混合料抗拉伸和抗拉压疲劳特性。试验结果表明:应力吸收层材料具有优良的抗拉伸和抗拉压疲劳性能;特种改性Sam pave沥青混合料与STRATA沥青混合料的抗拉伸、抗拉压疲劳性能基本接近。     

抗车辙剂对AC-20沥青混合料路用性能影响研究

为评价抗车辙剂对AC-20型沥青混合料路用性能的影响效果,对基质沥青、SBS改性沥青、基质沥青+0.2%抗车辙剂、SBS改性沥青+0.2%抗车辙剂四种AC-20型沥青混合料进行车辙试验、水稳定性试验、冻融劈裂试验和低温弯曲试验。试验结果表明:抗车辙剂能有效提高AC-20型沥青混合料的高温、低温与水稳定性,且与SBS改性沥青一起使用时,以上各项路用性能均达到最佳。与SBS改性沥青相比,抗车辙剂对AC-20型沥青混合料的高温抗车辙能力和水稳定性改善效果更明显,而SBS改性沥青对AC-20型沥青混合料的低温抗裂性改善效果更好。     

基于TPS改性沥青应力吸收层材料性能研究

为减少半刚性基层以及旧水泥路面加铺沥青层后出现的反射裂缝,常铺筑应力吸收层。该文采用TPS高黏改性沥青,利用Superpave方法进行配合比设计,并对其改性后的沥青高温、低温以及抗疲劳性能进行研究。针对应力吸收层的受力特点,通过比较不同材料的抗拉应变能力、抗弯拉强度以及常温和高温条件下的抗剪强度。通过试验结果分析认为TPS改性沥青混合料作为应力吸收层具有一定的优势。     

不同种路用抗车辙剂应用性能分析

为了对比研究抗车辙剂工程应用性能,基于AC-20C、AC-16C基质沥青和改性沥青混合料,进行了沥青混合料的残留稳定度、冻融劈裂强度、低温弯曲破坏应变、车辙动稳定度试验。结果表明:2种抗车辙剂均可在不改变沥青混合料的最佳油石比的基础上,显著提高沥青混合料的马歇尔稳定度和动稳定度,改善混合料的低温抗裂性;对于普通沥青混合料AC-20C、AC-16C,两种抗车辙剂的适宜掺量在0. 3%～0. 4%之间,对于重载幅路面掺加高模量抗车辙剂时,两种抗车辙剂的适宜掺量范围可控制在0. 2%～0. 4%之间。     

复合式防水黏结应力吸收层性能试验研究

该文针对沥青路面抗反射裂缝问题,基于土工布+碎石沥青封层的复合式应力吸收层研究了裂缝预防结构与材料。采用DSC差示扫描量热、TG热重分析、热冲击等试验方法评价了聚丙烯土工布的材料性能,同时采用德州罩面仪试验方法(Overlay Test)对比研究了橡胶沥青应力吸收层SAMI-AR和复合式应力吸收层等不同结构对反射裂缝的抗疲劳性能。结果显示:聚丙烯土工布熔点约为166℃,玻璃化转变温度为-20^-10℃,热分解温度约为400℃,在180℃热冲击条件下仍保持良好的强度和变形能力,具有较高的热稳定性;采用复合式应力吸收层相比不采取任何措施的方案可提高铺装结构低温抗反射裂缝能力5倍以上,在变形幅值2 mm、常温20℃条件下的抗反射能力略好于橡胶沥青应力吸收层SAMI-AR.     

大跨径水泥混凝土桥梁沥青铺装层结构组合研究

以五河口大桥桥面铺装层受力薄弱处沥青混合料为研究对象,选取5种结构类型组合,通过复合板双层车辙试验和复合梁疲劳试验,更精确地模拟实际受力状况,并进行了劈裂试验、冻融劈裂试验以及低温小梁等常规路用性能试验,为铺装层结构选择提供依据。研究结果表明:在结构组合设计中,重点考虑铺装上层的抗车辙性能,对于铺装下层混合料设计则更多的关注其他的路用性能;综合考虑组合结构的抗疲劳性能、抗拉性能、抗水损害性能和低温抗裂性能,桥面铺装下层宜选用粒径较小的级配,添加纤维效果尤佳。综合比较路用性能指标,考虑桥面实际施工状况和经济性,铺装上层采用玄武岩SMA-13沥青混合料,推荐SMA-10沥青混合料作为桥面沥青铺装下层。     

粗粒式应力吸收结构层的设计与路用性能

针对目前应力吸收层存在的一些不足,提出一种粗粒式应力吸收结构层沥青混合料;并采用CAVF法进行配合比设计,得到同时具备抵抗变形能力和良好变形性能的粗粒式骨架密实结构沥青混合料。室内试验结果表明,该沥青混合料具有良好的高温稳定性、水稳定性、抗车辙能力和低温抗裂性等。同时,提出了确定该沥青混合料最佳油石比范围的方法,结果表明,油石比在5.6%~5.8%之间时,该沥青混合料具备良好的抗车辙能力和低温抗裂性能。     

纤维对AC-13C和SMA-13路用性能的影响研究

为了研究纤维对AC-13C和SMA-13路用性能的影响,采用车辙试验、劈裂强度试验、冻融劈裂试验和构造深度试验,研究了木质素纤维、玄武岩纤维和聚酯纤维对AC-13C及SMA-13沥青混合料高温抗车辙性能、低温抗裂性能、水稳定性能和抗滑性能的影响,并基于试验结果分析了纤维对沥青混合料的作用机理。试验结果表明:与不添加纤维相比,3种纤维均可以有效改善AC-13C和SMA-13的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和水稳定性能,但削弱了其抗滑性能,提出了在高温多雨山区,宜采用添加聚酯纤维的SMA-13沥青混合料作为上面层,以提高沥青路面整体性能的结论。     

旧水泥路面沥青加铺层综合防裂技术研究

针对旧水泥路面沥青加铺层易出现反射裂缝的问题,以宁波329国道(陈华-白峰)路面改善工程为依托,结合力学分析与室内试验方法,对基于橡胶沥青应力吸收层与高韧度复合改性沥青混合料的综合防裂技术进行研究。结果表明,橡胶沥青应力吸收层使得加铺层底部不存在拉应力,同时使加铺层内最大剪应力降低15.4%;高韧度复合改性沥青混合料的水稳定性、高温抗车辙及低温变形能力优越,尤其是动稳定度指标高达4 500次/mm,-10℃弯曲试验跨中应变为4 681×10~(-6);且试验段铺筑效果良好。     

橡胶沥青应力吸收层疲劳性能研究

随着半刚性基层沥青路面在我国的普遍应用,路面反射裂缝已经成为沥青路面损害的重大难题,目前行之有效的解决手段是在路面结构中加铺应力吸收层来延缓反射裂缝。作为应力吸收层的混合料,要在疲劳性能、高温性能及层间抗剪强度三方面较为平衡;橡胶沥青混合料的高温性能和抗剪强度在工程实践中已经得到普遍认可,故针对橡胶沥青应力吸收层的疲劳性能展开研究,分析确定影响其疲劳寿命的关键因素,为提高橡胶沥青混合料疲劳寿命提供参考,使其可以广泛应用。