高模量沥青混合料的试验研究

从高模量沥青混合料的材料组成及配合比设计出发,通过与基质沥青混合料和几种改性沥青混合料路用性能的对比,利用试验方法分析了高模量沥青混合料材料的高温稳定性、低温抗裂性以及不同温度和加载频率下的动态模量。试验表明,采用高模量沥青混合料在保证沥青混合料路面低温性能不降低的前提下可以有效提高沥青混凝土路面的高温稳定性;同时,根据对动态模量试验数据的分析,得出提高沥青混合料弹性模量可以有效减缓高速公路沥青混凝土路面车辙产生的结论。     

高模量沥青混合料抵抗车辙能力的试验分析

为分析高模量改性沥青能否提高混合料的模量及路面的抗车辙能力，文中采用粤赣（广东-赣州）高速公路拟定的级配及工地集料进行试验段沥青混合料配合比设计；试验段铺筑完后，从试验段、对比段的代表性位置钻取芯样，利用Cooper进行混合料的间接拉伸模量测定和RLWT试验。试验结果表明，采用高模量沥青混合料铺筑的路面具有较好的抗车辙能力。     

高模量沥青混合料动态模量及其主曲线研究

为了指导高模量沥青混凝土的设计和应用,采用简单性能试验机(SPT)测试了两种不同掺加剂(ZQ-2和ECB)的高模量改性沥青混合料的动态模量,根据时间-温度置换原理,利用非线性最小二乘法拟合得到了参考温度下的动态模量主曲线,并应用其预测了两种高模量沥青混合料的高低温性能,最后与抗压回弹模量进行对比分析。结果表明:高模量沥青混合料的动态模量依赖温度和频率的变化;ZQ-2高模量沥青混合料的高温抗车辙性能和低温抗变形能力均优于ECB高模量沥青混合料;抗压回弹模量对应于频率较低时(0.01~0.1 Hz)的动态模量,采用动态模量进行沥青路面设计更合理科学。     

20号沥青高模量沥青混合料性能研究

高模量沥青混合料是近年来中国研究的热点之一。该文采用20号沥青及法国高模量沥青混合料设计方法进行了HMAC-20C及HMAC-20F两种级配混合料的配合比设计,采用高模量沥青混合料试验方法对两种混合料的车辙敏感性、动态模量及疲劳特性进行了研究,并与SBS改性沥青混合料的模量及疲劳性能进行了对比。结果表明:两种级配20号沥青混合料水稳定性及抗车辙性能优异、抗疲劳性能优良、动态模量均显著高于SBS改性沥青混合料,相对而言HMAC-20C具有更好的综合性能,表明沥青种类对混合料的模量及疲劳性能均有显著影响,而级配对模量具有较大影响。     

耐久性高模量混合料间接拉伸模量试验影响因素研究

采用耐久性高模量沥青混合料,分析研究影响间接拉伸模量试验的各因素,包括:试件的存放时间、试验温度、高模量剂比例、油石比、沥青的类型等,得到了各相关因素与混合料间接拉伸模量之间的相关关系:随着存放时间的延长,添加剂比例的增大,试件的间接拉伸模量逐渐增大;随着试验温度的升高,油石比的增大,试件的间接拉伸模量显著下降;同时,沥青类型不同,混合料的间接拉伸模量均存在差异,即使是相同标号的沥青,间接拉伸模量值也不完全一样,也可能存在较大的差异。通过该研究为用间接拉伸模量试验评价耐久性高模量沥青混合料时参数的选取提供一定的借鉴意义。     

HM-I/SBS复合改性高模量沥青混合料性能研究

HM-I（复合高模量剂）/SBS复合改性沥青综合了高模量沥青与SBS改性沥青的优势，能显著提升混合料的高温性能。采用残留稳定试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验、车辙试验、四点弯曲疲劳试验及动态模量试验，分析HM-I/SBS复合改性高模量沥青混合料的路用性能及动态力学性能，并与基质沥青+硬质沥青颗粒及HM-I/基质沥青所制备的混合料进行对比。结果表明，HM-I/SBS复合改性高模量沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳定性、抗疲劳性能及动态模量值更为优异，且各项技术指标均满足高模量沥青混合料的需求。     

高模量沥青材料流变性能研究

沥青路面车辙严重影响其服务质量,高模量改性沥青及沥青混合料是改善沥青路面车辙的途径之一。现对特立尼达湖沥青(TLA)改性沥青、35号硬质沥青以及高掺量SBS改性沥青的流变性能进行了研究,结合3大指标分析发现:TLA、SBS改性均可有效降低沥青标号,使针入度下降至50(0.1mm)以下;3种高模量沥青改性后标号大小关系为:TLAHMB-CSBS;高模量改性沥青的动态模量显著高于基质沥青,以动态模量为评价指标,3种高模量沥青优劣排序为:30%TLA HMB-C5%SBS;CAM模型不仅可以用于预测基质沥青动态模量,同时也能良好应用于高模量改性沥青。     

PE/TLA复合改性高模量沥青混合料的结构特性

为研究PE/TLA复合改性高模量沥青混合料的路用性能,采用抗压回弹模量、动态模量、低温弯曲、高温变形及弯曲疲劳试验对PE/TLA高模量沥青混合料结构的各项性能进行验证。结果显示:PE/TLA高模量沥青混合料具有较高的抗压回弹模量和动态模量、良好的高温抗车辙和抗疲劳性能,而低温抗裂性能、水稳定性能略低于SBS改性沥青混合料;PE/TLA高模量添加剂具有较低为温度敏感性,其抗压回弹模量随温度的增加呈缓慢下降趋势,高温累积变形随荷载作用次数增加而显著提高。     

矿物纤维沥青砼用于陡坡路面的适应性分析

在重载交通量很大的粤赣高速公路选取陡坡试验段,将中、上面层采用SBS改性沥青掺0.5%美国福倍安道路专用矿物纤维混合料铺筑的路面进行试验,并与中、上面层采用SBS改性沥青铺筑的对比段路面进行比较.通过间接拉伸劲度模量试验、多轮车辙仪(RLWT)抗车辙试验、现场车辙检测和落锤式弯沉仪(FWD)检测及模量反算等方法对比分析,试验段的各项指标及对比结果说明,SBS改性沥青掺0.5%矿物纤维混合料铺筑的路面具有较强的抗车辙性能.     

PR.P高模量沥青混合料的动态模量及疲劳性能研究

针对硬质沥青、岩沥青、湖沥青、PR.P共4种高模量沥青与基质沥青和SBS改性沥青进行动态模量研究。沥青混合料动态模量随加载速度增加、试验温度降低而提高,PR.P改性沥青混合料20℃时的动态模量最低,随着温度的升高,动态模量的优势逐渐体现,达到60℃时PR.P的动态模量显著高于其他混合料。由于考虑常温下沥青混合料较易发生疲劳破坏,而PR.P改性沥青混合料常温下模量较低,利用四点弯曲疲劳,采用归一化劲度次数积最大值所对应的疲劳寿命进行分析,确定PR.P改性沥青混合料疲劳寿命具有一定优势。     

基于抗压回弹模量和动态模量的沥青路面设计参数研究

针对不同设计规范选取抗压回弹模量和动态模量作为设计参数进行沥青路面设计,通过测试AC-13、SMA-13和Sup-20三种级配的沥青混合料试件的抗压回弹模量和动态模量,对其优缺点进行对比分析,研究不同温度及荷载作用频率对动态模量的影响,并对参考温度下的动态模量主曲线进行回归。结果表明：相同温度下的抗压回弹模量值仅对应于某一缩减时间下的动态模量值,因此动态模量能更全面地反映沥青混合料不同荷载作用下的力学性能。     

复合地基的复合模量分析

简要回顾了桩体压缩模量、桩的变形模量、复合模量的基本概念,介绍了计算复合模量的两种表达式,讨论了影响复合模量的相关因素。通过在不同桩型复合地基中的应用,对两种表达式的合理性及存在的问题进行了讨论。     

水泥土动态模量试验的分析

通过对水泥土动态模量的研究，分析了动态试验中的塑性变形规律，阐述了动态模量随荷载变化的原因。     

老化沥青混合料的松弛模量模型

通过对沥青混合料AC-13C进行5种不同程度老化,然后再进行-5℃条件下的应力松弛试验,研究老化对其应力松弛性能的影响并建立耦合老化程度因子的松弛模量模型。对比不同老化程度沥青混合料的松弛模量曲线,发现老化程度与松弛时间之间存在一定的等效性;基于材料黏度的自由体积理论,通过假设沥青混合料的自由体积分数与老化程度间呈线性关系,研究并建立了沥青混合料的老化程度-松弛时间等效移位因子;对松弛模量主曲线分别采用Burgers模型和不同单元数目的广义Maxwell模型进行非线性拟合,表明广义Maxwell模型在表征松弛模量变化时优于Burgers模型,且单元数越多,拟合精度越高,考虑到拟合精度和参数数目,推荐采用六单元广义Maxwell模型,并建立耦合老化程度因子的松弛模量模型。     

PFWD在路基回弹模量检测中的应用

介绍了便携式落锤弯沉仪(PFWD)在路基回弹模量检测中的应用,并依托张沅二级公路建设项目,研究了动弹性模量与压实度和含水量的关系,得出动、静回弹模量,动回弹模量与压实度和含水量之间具有良好的双对数关系,为PFWD的应用、推广提供了参考。     

沥青面层模量的检测与损伤分析

为了合理分析沥青面层在重复荷载作用下的损伤发展过程，针对沥青面层进行了模量检测，采用沥青面层模量衰变量与沥青面层无损状态下模量的比值来反映损伤程度，并对该损伤随荷载作用次数的演化过程进行了分析研究。研究通过足尺加速加载试验来模拟重复的车辆荷载作用；采用落锤式弯沉仪（FWD）、便携式地震波路面分析仪（PSPA）和单轴压缩动态模量试验来获取非加载区沥青面层无损状态下的模量；采用PSPA来获得加载区沥青面层不同损伤状态下的模量；计算得到模量衰变量与无损状态下模量的比值；分析沥青面层的损伤演化过程，建立起沥青面层非线性损伤演化模型，对沥青面层各深度处损伤发展的快慢进行分析。研究结果表明：可利用S形模量主曲线将各试验所得的无损模量进行统一，现场检测手段获得的模量分析结果符合室内动态主曲线的预测结果；同时，损伤演化模型中的寿命因子可用于判断沥青面层损伤发展的快慢；对该参数进行归一化处理发现，轮迹带外边缘和轮隙中心在垂直于行车方向上的损伤随深度的增加而减缓，而在轮迹带其他位置和方向上，沥青层层中的损伤发展最快。借助所建立的非线性损伤演化模型，可为沥青层的损伤发展提供判断依据，并为优化养护时机和养护策略打下基础。     

热再生沥青混合料动态模量试验研究

为了对热再生沥青混合料的动态特性做进一步的研究,采用简单性能试验机（SPT）采用不同温度和荷载频率分别测试了热再生沥青混合料和普通热拌沥青混合料在动态模量与相位角。在分析以上实验数据的基础上进一步分析了荷载频率、试验温度对沥青混合料动态特性的影响。依据时一温等效原理,借助西格摩德（Sigmoidal）函数通过拟合最终确定了两种沥青混合料动态模量主曲线和位移因子。结果表明热再生沥青混合料其动态模量与普通沥青热拌混合料基本相当,其力学性能得到一定程度的恢复。