沥青稳定碎石基层路用性能的研究

根据反射裂缝的产生机理,系统地研究了沥青稳定碎石基层混合料的强度特性、抗永久变形能力及疲劳特性等路用性能,重点分析了沥青稳定碎石基层防止反射裂缝的性能。     

水泥乳化沥青稳定基层抗裂性能研究

针对当前水泥稳定碎石基层强度、刚度较大带来的反射裂缝问题,提出了一种刚柔并济的新型基层材料:水泥乳化沥青复合胶浆稳定碎石,在分析其微观结构及其性能特点的基础上,对表征水泥乳化沥青稳定碎石抗裂能力的刚度和干缩性能进行了室内试验,并计算了两种混合料作为基层时产生的干缩应力.通过对试验和计算结果的分析,与相同条件下水泥稳定碎石相比,水泥乳化沥青稳定碎石的刚性较低、干缩应力小、抗干缩开裂能力强,能较好地延缓基层开裂.     

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。     

高寒地区高速公路ATB-25下面层目标配合比设计

沥青稳定碎石——一种柔性基层结构,它具有延缓基层裂缝向中、上面层反射及提高路面抗车辙能力的作用。文章以珲春-乌兰浩特国家高速公路高寒地区某段为依托,根据当地的气候特点,大胆采用沥青碎石混合料ATB-25作为下面层,并进行目标配合比设计的应用研究,旨在为沥青碎石混合料下面层的使用和推广提供可借鉴的宝贵经验。     

骨架密实型抗裂水稳设计及研究

水泥稳定碎石因其优良的路用性能广泛用于高等级公路。安徽近20年修建的高速公路多为80cm石灰改善土路床+20cm石灰土底基层+36cm水泥稳定碎石基层+4、6、8cm沥青混合料结构。由于水泥稳定碎石半刚性基层先天性干缩裂缝导致沥青混凝土面层反射裂缝,影响路面使用性能。国内外关于水稳半刚性基层抗裂及防止反射裂缝研究较多,成果颇丰。本文介绍的骨架密实型抗裂水稳设计及研究,成功取得半刚性性水稳基层3877/5274m无裂缝最新纪录。     

橡胶沥青稳定碎石基层材料性能研究

为解决半刚性基层反射裂缝这一问题,国内外开始研究沥青稳定碎石柔性基层。在半刚性基层和沥青面层之间设置一定厚度的橡胶沥青稳定碎石作为过渡层,重点研究橡胶沥青稳定碎石的抗车辙能力和疲劳性能,并与SBS改性沥青稳定碎石材料进行对比分析。结果表明:二者抗车辙能力相当,而橡胶沥青稳定碎石材料疲劳性能更优,可有效抑制和减少沥青路面反射裂缝的产生,具有良好的路用性能。     

大粒径沥青混合料疲劳试验研究

由于大粒径沥青混合料粒径大,比表面积小,沥青用量少,从而可以增强沥青路面的抗车辙能力并减缓反射裂缝的发生。为了评价骨料级配抗反射裂缝能力的大小,该文对ATB-30型、ATB30-上限、ATB30-下限、AC30-S型、AM30-S型、ATPB30-S型共6种大粒径沥青混合料进行了APA抗疲劳试验,得出了连续密级配混合料疲劳寿命明显大于半开级配混合料和开级配混合料;各混合料疲劳寿命与断裂力学荷载变形曲线下面积成正比;ATB-30混合料抗裂效果最好,ATPB30-S混合料抗裂效果最差的结论。     

基于脆性涂层法的沥青路面反射裂缝试验研究

采用脆性涂层法研究沥青路面的反射裂缝,并将试验结果与有限元计算结果进行了比较。结果表明,脆性涂层的裂纹围绕着碎石与沥青胶砂的界面发展,在该界面位置拉应力高度集中;路面基层的裂缝顶部附近发生应力集中,应力集中区的碎石与沥青胶砂界面是最容易萌发裂纹引发裂缝扩展破坏的部位;脆性涂层的裂纹分布总体是从车轮作用面向四周扩散,并围绕大粒径碎石扩展,弯拉型反射裂缝与剪切型反射裂缝涂层裂纹分布明显不同;大粒径的沥青混合料抗反射裂缝能力较强。     

ATB-25沥青稳定碎石基层在水泥路面大修中的应用研究

结合一条二级公路水泥路面大修工程,对ATB-25沥青稳定碎石基层的混合料设计、路用性能以及施工工艺等进行了研究;试验路通车4年后路面状况表明,ATB-25沥青稳定碎石基层不仅能有效预防反射裂缝,并具有良好的高温稳定性和水稳定性。     

磷石膏基抗裂缝剂水泥稳定碎石性能试验研究

在连续施工工艺中,在高速公路半刚性基层混合料中,添加具有缓凝、微膨胀作用的抗裂缝剂,缓凝后的水泥混合料凝结时间在8~10 h,在基层材料初凝硬化前,进行面层沥青混合料的摊铺和碾压,提高道路基面层的层间结合强度,同时,使基层具有良好的微膨胀性和致密性,减小半刚性基层空隙率,通过缩小温度和湿度变化空间来提高基层抗干缩、温缩性能,抑制反射裂缝的产生。在进行大量试验的基础上,对掺抗裂缝剂水泥稳定碎石基层材料的力学性能和收缩性能进行了研究。在水泥稳定碎石中,添加适量的抗裂缝剂,水泥稳定碎石的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗弯拉强度均得到提高;同时,使得水泥稳定碎石的抗压回弹模量及抗弯拉弹性模量有所降低,改善水泥稳定碎石的收缩性能。最后,通过SEM微观电镜扫描,分析了抗裂缝剂的缓凝及膨胀机理。     

高速公路沥青稳定碎石基层的应用

研究了密级配沥青稳定碎石的抗剪强度与抗裂性能。通过室内试验研究和铺筑试验路,得出密级配沥青稳定碎石混合料的油石比为3．4％～3．6％时,动稳定度达到3000次·mm^-1以上,沥青路面路表的回弹弯沉远小于设计弯沉。试验路通车3年后的调查结果表明,半刚性底基层沥青稳定碎石基层具有优良的抗裂性能和抗车辙性能。     

特粗粒径沥青碎石裂缝缓解层防裂机理分析

反射裂缝是旧水泥混凝土路面上沥青混凝土加铺层的主要病害之一,目前尚无理想的解决方法,针对这一问题,提出了采用特粗粒径沥青碎石AM-40作为裂缝缓解层的方法,利用特粗粒径沥青碎石的多空隙结构阻断裂缝尖端的扩展路径,消散及吸收由交通荷载及环境温度变化所产生的应力及应变,减小接缝处加铺层的应力集中现象。采用三维有限元法对设置普通沥青混凝土与特粗粒径沥青碎石2种类型裂缝缓解层的加铺结构进行力学对比分析可知,后者的荷载应力、温度应力及耦合应力均小于前者的应力值。通过加铺层试验路观测与理论计算分析表明,特粗粒径沥青碎石裂缝缓解层可有效地防止或减缓水泥混凝土路面上沥青混凝土加铺层的反射裂缝。     

水泥稳定碎石基层裂缝防治方法

水泥稳定碎石基层裂缝是当前施工中不易克服的问题，也是造成路面损坏的一个重要因素。根据水泥稳定碎石基层裂缝产生的机理，结合工程实践，提出了降低水泥用量、控制细集料含量、适时掌握切缝时间以及采用大厚体积水泥稳定碎石和设置柔性基层等方法，降低或延缓基层裂缝的产生，从而提高沥青路面使用性能。     

富沥青混合料的CAVF法设计

介绍了按主骨料空隙填充（CAVF）法设计富沥青混合料的步骤，着重讨论了最佳沥青用量的确定，实验研究与工程实践无靖明，根据这种方法设计的富沥青混合料在保证其他路用性能的同时，抵抗反射裂缝的能力明显高于其它混合料，适宜作旧混凝土路面上的加铺层材料。     

应用冲击韧性评价沥青混合料抵抗反射裂缝能力的研究

冲击韧性是一种简单易行的评价沥青混合料抵抗反射裂缝能力的试验方法与技术指标,本文采用自动沥青路面分析仪(AAPA)模拟试验验证了冲击韧性具有广泛适用性,并得出两种评价方法之间的相关性。冲击韧性指标为旧水泥混凝土路面上沥青加铺层合理选择原材料与混合料类型提供了依据。     

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。     

胶粉改性沥青稳定碎石的低温力学性能研究

基于沥青稳定碎石层位的受力形式,采用弯曲破坏力学模式对其进行加载破坏试验,分析胶粉改性沥青稳定碎石的极限弯曲破坏应变和极限弯曲破坏强度随温度的变化规律,从胶粉颗粒与沥青界面协同受力角度分析其作用机理。结果表明:与普通沥青稳定碎石相比,温度在-5℃~-20℃区间,胶粉颗粒材料的应用可以显著提高沥青稳定碎石材料的极限弯曲破坏应变,其极限弯曲破坏强度在不同的温度节点有不同程度的提高;温度低于-20℃,胶粉颗粒与沥青界面协同作用效果增强,胶粉改性沥青稳定碎石的极限弯曲破坏强度和极限弯曲破坏应变的温变曲线均出现二次峰值点,二次峰值点的出现导致胶粉改性沥青稳定碎石抗裂性能出现了显著的提升。     

大粒径沥青混合料基层结构抗裂机理分析

为研究大粒径沥青混合料基层的抗裂机理,采用多层弹性理论程序计算了不同结构类型路面内荷载作用产生的应力应变,基于瞬态传热假设建立了平面有限元模型,计算了降温时路面结构内的温度应力和应变,得到了荷载与温度耦合下各结构层的变形和受力特性。研究发现,当考虑车辆荷载和快速降温共同作用时,快速降温所引起的温度应力远大于标准荷载引起的荷载应力,说明快速降温的温度应力对路面的开裂起主要作用。同时,通过两种结构对比,发现采用ATB 30基层结构的沥青混凝土面层的温度和荷载应力应变均小于传统的半刚性基层沥青混凝土路面。因此认为,设置沥青稳定碎石基层是一种减少沥青混凝土路面开裂的有效方法。     

玄武岩纤维对乳化沥青水泥稳定碎石性能的影响研究

在乳化沥青水泥稳定碎石基层材料中添加掺量0.6 ‰，长度为18 mm的玄武岩纤维后，通过室内试验对乳化沥青水泥稳定碎石性能的影响进行研究。结果表明:随着养护龄期的增加，乳化沥青水泥稳定碎石的弯拉强度逐渐增加，干缩应变逐渐降低；相比不掺玄武岩纤维的乳化沥青水泥稳定碎石，掺纤维后，乳化沥青水泥稳定碎石的最大干密度和最佳外掺水量变化不大；乳化沥青水泥稳定碎石的抗疲劳性能提升，且各个龄期的的干缩应变明显降低，弯拉强度明显上升。通过工程应用表明，在乳化沥青水泥稳定碎石中添加玄武岩纤维能很好地降低反射裂缝，提升道路整