岩沥青改性高模量沥青碎石性能及应用研究

根据埃塞俄比亚Addis Ababa至Adama高速公路区域的气候特点,拟采用高模量沥青碎石(HMAM)作为该项目路面结构的基层.为确保项目质量,研究了岩沥青改性沥青的针入度、延度、软化点三大指标,采用动态流变剪切仪研究了改性沥青的抗车辙因子和抗疲劳因子.通过分析不同岩沥青掺量下沥青的性能变化,确定了岩沥青的最佳掺量.研究了岩沥青改性HMAM的动态模量、抗压回弹模量、高温稳定性、水稳定性和抗疲劳性能.结果表明,岩沥青改性高模量沥青碎石具有良好的力学性能和路用性能,用作路面结构基层不仅可以减小路面厚度,而且可以大大提高路面的品质和寿命,最终在该项目中推广应用.     

高模量沥青混合料在阿尔及利亚东西高速公路上的应用

该文介绍了法国高模量沥青混合料--高模量沥青混凝土BBME和高模量沥青碎石EME的物理力学性能及其特点、生产途径及施工要求.通过在阿尔及利亚东西高速公路上的应用以及与普通沥青混合料的对比分析,指出应用这种技术在改善路面使用性能、节约资源、降低工程投资等方面的重要作用.     

全厚式高模量沥青混凝土路面结构设计及力学分析

利用路面专用程序PADS计算全厚式高模量、全厚式普通和半刚性基层3种沥青混凝土路面结构厚度;根据弹性层状理论体系,建立了上述3种沥青混凝土路面结构三维有限元模型,对路面结构在荷载作用下的设计层层底应力状态进行对比分析;应用美国MEPDG推荐的沥青混凝土路面永久变形预估方法对沥青混凝土路面结构进行车辙预估,并对其疲劳寿命进行了计算.结果表明,全厚式高模量沥青混凝土路面结构能够有效减薄路面结构厚度,是抗车辙性能及疲劳性能综合最优的路面结构类型.     

重载作用下沥青混凝土路面永久变形有限元分析

针对水泥稳定碎石基层、沥青稳定碎石上基层水泥稳定碎石基层以及级配碎石基层等多种沥青混凝土路面结构类型,利用ANSYS有限元软件构建1/4圆柱体沥青混凝土路面结构有限元模型,提出在接地压力、荷载作用半径以及不同温度(即5℃、20℃、30℃时)路面面层弹性模量变化的条件下,计算分析沥青混凝土路面竖向永久变形.研究路面结构设计参数对路面永久变形的影响,力求更加准确地模拟在重载作用下沥青混合料的永久变形,为沥青混凝土路面的车辙研究和永久病害的防治提供借鉴.     

高模量沥青混凝土路面力学数值模拟

高模量沥青混凝土(HMAC)作为一种新型路面材料,具有模量高、抗车辙性能好、对低温开裂及温度疲劳开裂敏感性不强等优点,对于提高路面抗车辙能力非常有效。该文利用通用有限元软件ANSYS,对设置高模量沥青混凝土层的半刚性基层沥青路面的荷载响应进行数值模拟分析,结果表明高模量沥青混凝土可显著抑制车辙的产生,并推荐出高模量沥青混凝土层的模量和厚度的合理范围。     

级配碎石基层沥青混凝土路面剩余寿命预测和经济性分析

对运营近两年的沥青混凝土路面实测路表弯沉,再利用现行公路沥青混凝土路面设计规范的设计弯沉计算公式计算该路面还可承受的累计标准轴载作用次数,以此预估路面的剩余寿命,从而对级配碎石基层十水泥稳定碎石底基层沥青混凝土路面进行了经济性分析.结果表明,在路面总厚度不增加较大的前提下,与原设计半刚性基层沥青混凝土路面相比,级配碎石基层沥青混凝土路面更经济.     

基于疲劳寿命的高模量材料结构层适用性研究

采用BISAR软件,分析高模量沥青混合料应用于路面结构不同层位时的剪应变,基于高模量材料疲劳性能与剪应变的关系计算沥青层疲劳寿命,从疲劳性能角度分析高模量沥青混合料适用结构层位。结果表明:当高模量沥青混合料应用于三层路面结构中的一层时,用于下面层效果最好,用于上面层最差;当高模量沥青混合料应用于三层路面结构中的两层时,应用于中下面层效果优于上中面层,即高模量沥青混合料应用层位越低,对路面结构疲劳性能越有利。     

农村公路沥青路面结构计算分析

利用有限元法,对设置贫乳化沥青稳定碎石柔性基层的农村公路沥青路面结构的弯沉和应力,进行了计算分析。研究得出,采用贫乳化沥青稳定碎石和石灰土组成的混合式基层的沥青路面结构,整体承载能力较高。8 cm贫乳化沥青稳定碎石的荷载扩散能力与15 cm石灰土相近,且设置贫乳化沥青稳定碎石的路面结构,受力更加均匀,变形更为协调。结果表明,贫乳化沥青稳定碎石基层沥青路面适宜在农村公路中应用。     

不同沥青混凝土路面结构的抗裂性能对比分析

反射裂缝是半刚性基层沥青混凝土路面的主要病害之一,通过在半刚性基层和沥青混凝土面层之间分别加入级配碎石、低剂量水泥稳定级配碎石和沥青碎石,研究其对反射裂缝的影响。从断裂力学的基本原理出发,应用有限元软件建立三维有限元模型,在裂纹尖端创建奇异单元,分析了不同路面结构应力强度因子随裂纹长度的变化规律。应用广义Paris公式,对各种路面结构疲劳寿命进行了预估,结果表明:级配碎石或低剂量水泥稳定级配碎石层的加入可有效抑制半刚性基层反射裂缝的扩展,但其会明显增加沥青混凝土层弯拉疲劳开裂的可能性;沥青碎石层的加入对减少沥青混凝土面层剪切型和弯拉型开裂都具有良好的作用。     

高模量沥青研究与性能试验

在介绍高模量沥青研究过程和原材料试验的基础上,进行了3种高模量沥青性能试验,同时进行高模量沥青混合料验证试验。结果表明,高模量沥青的针入度为20~50(0.1 mm),软化点≥60℃,脆点≤-10℃,135℃动力粘度<3 Pa.s,PG等级为PG76-22;高模量沥青混合料高温抗车辙性能、动态模量、抗水损害性能、经济性能均强于SBS改性沥青和辽河AH-90#基质沥青混合料,证明了在路面中面层应用高模量沥青混合料是解决高温状态下路面产生车辙病害的有效途径。     

高模量沥青混凝土在半刚性基层长寿命沥青路面中应用的合理性研究

为了修筑更具耐久性的半刚性基层长寿命沥青路面,探究高模量沥青混凝土在半刚性基层长寿命沥青路面应用的合理性及可行性,采用弹性层状体系模型分析了不同层间结合状态和不同下面层模量对路面典型结构力学状态的影响。进而通过不同温度、不同控制模式的四点弯曲疲劳试验,评价了高模量沥青混凝土的抗疲劳特性,采用累积耗散能指标将其与表面层材料进行了比较。结果表明:对于薄面层的半刚性基层沥青路面,当沥青面层与半刚性基层的层间结合状态不能处于完全连续状态时,沥青面层底部将会产生明显的拉应力和拉应变,沥青面层存在弯拉疲劳损伤的风险;随着下面层模量的增加,沥青面层底部的剪应力略有增加,而最大剪应力均值有所减小,有利于改善沥青下面层的抗剪能力;不同控制模式下高模量沥青混凝土的抗疲劳性能有所差别,而采用累积耗散能指标可以有效地将应力、应变两种不同控制模式的疲劳方程进行统一,20℃时高模量沥青混凝土具有更好的抗疲劳性能;在半刚性基层长寿命沥青路面中,下面层使用高模量沥青混凝土可以改善路面的抗车辙和抗疲劳性能,为实体工程建设提供一定的参考依据。     

沥青稳定碎石排水基层施工工艺

为了探讨路面排水基层的施工方法，并观察其使用效果，在上海浦东新区远东大道修建一段沥青层内部排水试验路，采用沥青稳定碎石做排水基层。使沿路面下渗的水分，进入多孔隙的排水基层而出道路结构外。本文综合国外修建路面内部排水基层施工工艺的经验和研究成果，探索适合上海地区路面设置沥青稳定碎石基层排水系统的施工工法，从而为沥青稳定碎石基层的广泛运用积累经验。     

沥青稳定碎石透水基层混合料配合比试验研究

针对当前沥青混凝土路面早期水损坏现象严重的现状,指出在密级配沥青混凝土路面下设置透水基层可以减轻水对路面结构的影响.进而依托某高速公路使用沥青稳定碎石透水基层的工程实例,分析了影响沥青稳定碎石透水基层混合料级配的关键筛孔,研究了适宜于沥青稳定碎石透水基层混合料最佳油石比选定原则和方法,通过马歇尔试验确定了其最佳配合比,并采用析漏试验进一步验证了该最佳油石比的合理性,为沥青稳定碎石透水基层试验路施工和进一步研究提供依据.     

基于双层组合试件承载能力分析的高模量沥青混凝土应用层位研究

为探究高模量沥青混凝土在路面结构中的合理应用层位,采用万能材料试验机对比不同材料与厚度组合的双层试件的承载力,并基于承载力分析确定高模量沥青混凝土的适用层位。结果表明,沥青混合料的承载特性与其应用层位密切相关,高模量沥青混凝土用于路面下面层或中下面层,可更有效地发挥提升结构承载力的作用,而高模量沥青混凝土用于上面层或中面层,可显著改善结构的延性;厚度为1 cm的高模量沥青混凝土在提升承载力方面的效果相当于约1.7 cm SBS改性沥青或2.2 cm橡胶改性沥青混凝土。     

不同沥青混凝土路面结构的大温差温度行为分析

为基于环境因素的大温差地区选择适宜的沥青混凝土路面结构提供理论依据。考虑沥青混合料的感温特性,将路面结构视为层间接触的不连续层状体系,应用ABAQU S的瞬态热分析和热-结构耦合求解技术,对不同基层类型沥青混凝土路面结构在低温大温差作用下的温度场与温度应力响应等温度行为特性进行分析。分析结果表明:采用级配碎石、掺2%水泥的级配碎石以及沥青稳定碎石等柔性基层的沥青混凝土路面结构组合,具有优良的抗环境温度变化作用的性能,是高寒、低温大温差地区值得推荐选用的沥青混凝土路面结构。     

高模量沥青混凝土在路面结构中的优化

为探讨高模量沥青混凝土在路面结构中的设置及使用情况,该文利用Bisar3.0软件对高模量沥青混凝土路面结构进行力学响应分析,进而得到了高模量沥青混凝土的合理设置层位与回弹模量。结论表明:高模量沥青混凝土可以有效地提高路面抗车辙性能,并建议设置在中面层,回弹模量取值在2 500~3 500 MPa范围之内,同时,在设置高模量沥青层的基础上不建议缩减面层厚度。     

柔性基层沥青混凝土路面施工质量控制

文章对沥青稳定碎石基层与半刚性基层,进行对比分析,结合福建省邵三高速公路柔性基层沥青混凝土路面试验路的施工实践,介绍柔性基层沥青混凝土路面的施工工艺,与半刚性基层沥青混凝土路面对比,其施工过程中质量控制的重点和难点。     

浅谈法国标准下中非地区高模量沥青混凝土基层施工工艺

以喀麦隆雅杜高速项目路面工程为例,介绍了基于法国标准的高模量沥青混凝土基层技术标准,总结了实际施工过程中易出现的一些问题,并从沥青混合料的处理、拌和、摊铺、碾压与接缝处理等方面着重探讨了高模量沥青混凝土施工工艺。     

强柔性高模量基层沥青路面粘弹性力学分析

具有较薄面层与强柔性高模量沥青混凝土基层的沥青路面是一种新颖的路面结构,该文以埃塞俄比亚Addis Ababa-Adama高速公路为例,对其路面结构分别进行了粘弹性力学计算,并与普通模量基层路面对比,结果表明:强柔性高模量基层路面结构具有较好的整体强度和抗车辙能力,抗疲劳开裂能力尤为突出,具有长寿命路面的特性。     

ATB-30沥青稳定碎石路用性能研究及工程实践应用

沥青稳定碎石基层路面结构具有防止反射裂缝、适应变形能力强、易于维修养护等优点,在中国得到了越来越多的应用。笔者通过对ATB-30沥青稳定碎石进行单轴压缩试验、冻融劈裂试验、车辙试验和直接拉伸试验,全面研究其综合路用性能。工程实践应用表明:采用ATB-30作为路面基层材料,能取得良好的工程效果。