纤维微表处的路用性能验证

微表处作为一种快速高效的路面修补技术近年来已得到越来越多的应用,但同时也发现了它的许多问题,如抗松散性差,填补车辙用的微表处本身容易出现车辙等.针对这些问题,许多研究人员采用在微表处中添加纤维的方法来改进微表处的性能,而该文则是通过肯塔堡飞散试验和改进的车辙试验来验证纤维微表处的路用性能.     

纤维微表处应用于旧路养护的适应性研究

旧路面上铺筑微表处层后,结构层之间的适应性对微表处层的受力状况影响极大。在分析微表处材料的技术特征和基本性能的基础上,通过有限元软件对微表处层层底拉应力、剪应力、弯沉值分析纤维微表处与旧路之间的力学响应,结果表明：偏载下纤维微表处的力学响应显著大于正载;裂缝宽度超过2 mm 后微表处层底的最大拉应力和最大剪应力急剧增大,纤维微表处更适用于旧路面路表裂缝在2 mm以内的路况条件;随着旧路顶面模量的增大,微表处结构层的力学响应随之减弱。因此,尽早采用纤维微表处养护旧路面有利于增强结构层之间的适应性。     

改性乳化沥青对微表处混合料性能的影响

微表处对防止路面松散、延缓路面老化、提高路面摩擦和弥补路面微小的缺陷有着良好的效果,在路面养护工程中得到广泛的运用.然而,现有设计指南中评价微表处路用性能的试验手段与实际情况差异较大,影响了微表处技术的应用与发展.本研究采用"轮胎驱动式路面功能加速加载试验系统"为基础试验平台,对添加不同改性乳化沥青的微表处混合料进行室内加速加载试验,研究微表处混合料性能变化规律,并定量评价沥青类型对其性能的影响.研究成果对推动微表处技术的应用与发展具有重要意义.     

纤维微表处混合料试验及应用研究

为解决普通微表处混合料抗裂、抗车辙、耐久性不足及抵抗重交通能力差等问题,将一定量聚丙烯纤维加入普通微表处混合料中,对其配合比和路用性能进行室内试验研究,结果表明,纤维微表处混合料中纤维的最佳掺量为0.1%,最佳油石比取7.2%;纤维微表处混合料在最佳油石比7.2%下具有良好的高温稳定性及抗松散性能;工程应用结果表明,采用纤维微表处混合料维修后,路面的平整度得到显著提高,构造深度与摩擦系数也得到提高,路面抗车辙能力得到增强。     

基于室内试验的不同材料改善微表处性能的研究

针对普通微表处抗裂性能和抗车辙能力等的不足,室内采用微表处常规试验和混合料低温弯曲试验及汉堡车辙试验(HWTD),对比分析水性环氧乳化沥青、SBS改性乳化沥青和纤维改善微表处性能效果的优劣;并探讨纤维掺量变化对微表处路用性能的影响。结果表明:改变结合料类型或添加纤维稳定剂均能提升微表处的相关性能,其中纤维的整体改善效果相对最好,尤其是低温性能,且能够兼顾改善微表处的各项性能。玄武岩纤维微表处在抗车辙性能和成本造价方面具有明显的优势,而耐磨性、水稳定性和低温抗裂性等略差于聚丙烯纤维微表处,通过剂量优化玄武岩纤维微表处的整体性能仍优于水性环氧乳化沥青微表处和SBS改性乳化沥青微表处。根据微表处性能变化和经济因素,推荐微表处中纤维的掺量为0.10%～0.20%。     

多型微表处级配设计及实体工程噪音对比研究

微表处作为一种预防性养护技术,在实际使用过程存在行车噪音过高的困扰。微表处应用于高速公路实体工程中多采用MS-Ⅲ型,而具有较低行车噪音的MS-Ⅱ型混合料使用极少,碾压微表处的使用亦报导较少。采用最大理论密度原理对规范中MS-Ⅲ型、MS-Ⅱ型级配中值的连续性进行分析,提出MS-Ⅲ型、MS-Ⅱ型级配组成的改进建议,并设计了微表处混合料,在高速公路实体工程中铺筑了4种低噪音微表处混合料,包括MS-Ⅲ+纤维、MS-Ⅲ+碾压、双层MS-Ⅱ、双层MS-Ⅱ+纤维,对其行车噪音和路面状况进行对比分析。结果显示,MS-Ⅲ级配中3~5mm含量过高,是造成其行车噪音过大的内因,通过增加4.75~9.5mm、0~3mm含量,实现了行车噪音降低6~8d B的效果。在MS-Ⅱ级配中适当增加4.75~9.5mm含量,可以达到降低行车噪音和保证抗滑的平衡。纤维对于路面噪音的降低无极大的贡献,而碾压却很大程度上降低行车噪音。     

橡胶和纤维在微表处混合料中的适用性试验研究

通过湿轮磨耗试验和负载轮粘砂试验,研究了添加纤维与橡胶粉稳定剂在微表处混合料中的适用性.结果表明:微表处混合料可以通过添加纤维、橡胶粉或者两者的复合稳定剂来增大混合料的用油量;添加了纤维的微表处混合料,其耐磨耗性能有很大提高;橡胶粉用量不宜过多,应控制在5%左右以防止碾压变形;4%橡胶粉+0.02%纤维的复合稳定剂对微表处混合料改善效果较好并可以降低噪声4～5 dB(A).     

微表处配合比设计及使用状况调查与分析

依托JZN高速公路微表处抗滑专项养护工程,在室内原材料检测及配合比设计的基础上,对微表处的使用状况进行了为期两年的跟踪调查,并对施工前后微表处的路面状况指标进行对比。结果表明:微表处可显著提高路面的抗滑性能,提高道路营运安全;可降低路面破损指数,增加车辆行驶的舒适性,延长路面的使用寿命;但在改善平整度方面则十分有限。在JZN高速公路抗滑专项养护工程中,微表处技术达到了预期的效果。     

微表处技术在高等级公路路面预防性养护中的应用

通过微表处的应用实例,对微表处施工技术进行阐述,从原材料选择、混合料设计、施工及注意事项和微表处使用情况等方面介绍了微表处在高等级公路路面预防性养护中的应用实践.     

再生料对微表处混合料技术性能影响

采用MS-Ⅲ和MS-Ⅳ两种级配,将不同掺量的再生料添加至两种级配的微表处混合料中,之后再进行微表处混合料的技术性能试验。根据实验结果得出结论:再生料微表处混合料的用水量和用油量小于新微表处混合料;再生料微表处混合料的黏聚力低于新微表处混合料。为使微表处结构更紧密,黏聚力增加,并提前开放交通,可用吨位较大的胶轮压路机碾压路面。     

降噪功能型微表处室内试验

微表处是一种路面罩面技术,适用于交通量大、重载车辆多、车速快、刹车性能要求高的高等级公路,但目前微表处路面行车噪声较大。通过室内试验研究,采用添加3%橡胶粉和2%环氧树脂工艺生产的降噪微表处混合料,可在满足基本路用性能的前提下,显著减低轮胎、路面噪声。降低路面"刚度"是一种直接有效的降噪手段。     

水泥用量对纤维微表处混合料性能的影响分析

微表处技术是路面预防性养护的主要技术手段。文中通过黏结力试验、湿轮磨耗试验等,测定不同的水泥用量下纤维微表处混合料的可拌和时间、成型速度、耐磨耗性及水稳定性等性能,研究水泥用量对微表处混合料路用性能的影响规律。研究结果可以为纤维微表处混合料的优化设计提供借鉴。     

隧道路面纤维橡胶粉微表处路用性能研究

为隧道路面加铺普通微表处层易出现强度不足、行车噪声大等问题,掺加橡胶粉及纤维对普通微表处性能进行优化,通过抗滑性能及耐久性试验,研究不同纤维种类及掺量下橡胶粉微表处的路用性能。结果表明:纤维的加入,微表处混合料构造深度变化不明显,当纤维掺量大于0.2%时,构造深度随掺量增加呈现逐渐减小的趋势。油石比大于7%,纤维掺量在0.2%~0.25%之间时,微表处混合料的抗磨耗性能、抗车辙性能及抗水损害性能都有明显提高。     

公路微表处技术的应用效果分析

微表处技术是一种可以提高路面整体性能的养护技术。通过对微表处处理后的实体工程使用效果测试,结果表明:微表处可有效防止路表水的下渗,并且抗滑性能显著改善。随着使用时间的延长,微表处性能趋于稳定状态,从而可以提高路面使用性能,并有效降低交通事故发生率。     

聚酯纤维-橡胶颗粒微表处混合料路用性能与降噪特性

为了研究橡胶颗粒和聚酯纤维对微表处混合料路用性能与降噪特性的改善效果,通过常规拌和试验、黏聚力试验、负荷轮车辙试验综合优化聚酯纤维和橡胶颗粒的掺量,进而采用低温SCB试验、剪切疲劳试验研究纤维橡胶微表处混合料的低温性能与耐久性,并选取轮胎振动衰减与室内轨道下滑试验来研究和评价纤维橡胶颗粒微表处混合料的减振与降噪特性,结合实体工程应用情况,验证了聚酯纤维与橡胶颗粒复合添加剂对微表处混合料的抗滑、降噪性能的改善效果。试验结果表明,掺加橡胶颗粒能够延长微表处混合料拌和时间,但橡胶颗粒会对微表处混合料抗磨耗性能、低温抗裂性和抗车辙性能有负面影响,当掺加0.2%聚酯纤维后,微表处混合料各项路用性能与抗疲劳性能明显得到改善,最终推荐复合添加剂的最佳聚酯纤维掺量为0.2%、橡胶颗粒掺量为2%～3.0%;聚酯纤维-橡胶颗粒微表处混合料比普通微表处混合料有更好的路用性能和减振、降低路面的噪声性能,具有较好的性价比。实体工程现场行车噪音实测结果表明,在60、80、100km/h行车速度下纤维-橡胶颗粒微表处路面的行车噪音比普通微表处混合料减小了5.1、4.7、3.6dB,研究成果为改善微表处混合料路用性能和微表处罩面材料降噪技术提供了一种新的选择。     

岩沥青微表处路用性能加速加载试验研究

岩沥青是一种天然沥青改性剂,它具有改善路面的路用性能的特性。以“轮胎驱动式路面功能加速加载试验系统”作为试验平台,添加不同含量的岩沥青改性乳化沥青对微表处混合料进行改良,并进行室内加速加载试验。通过模拟实际道路特点,分析微表处混合料路用性能变化规律,并定量评价岩沥青的含量对其路用性能的影响。研究成果对推动微表处技术的应用与发展具有重要意义。     

微表处在沥青路面病害防治上的应用研究

结合高速公路沥青混凝土路面维修工程,介绍了微表处的技术特征和配合比设计过程;针对不同的路面病害,制定相应的维修方案,并着重介绍了微表处的施工和使用情况。使用结果表明,微表处有良好的抗滑性能、封水效果和较长的使用寿命,可以满足高速公路沥青混凝土路面维修养护的需要。     

聚酯纤维-橡胶颗粒微表处混合料路用性能与降噪特性

为了研究橡胶颗粒和聚酯纤维复合添加剂对微表处混合料路用性能与降噪特性的改善效果,通过拌合试验、粘聚力试验、负荷轮车辙试验综合优化聚酯纤维和橡胶颗粒的掺量,进而采用低温SCB试验、剪切疲劳试验研究纤维橡胶微表处混合料的低温性能与耐久性,并选取轮胎振动衰减与室内轨道下滑试验来研究和评价纤维橡胶颗粒微表处混合料的减振与降噪特性,结合实体工程应用情况,验证了聚酯纤维与橡胶颗粒复合添加剂对微表处混合料的抗滑、降噪性能的改善效果。试验结果表明,掺加橡胶颗粒能够延长微表处混合料拌和时间,但橡胶颗粒会对微表处混合料抗磨耗性能、低温抗裂性和抗车辙性能有负面影响,当掺加0.2%聚酯纤维后,微表处混合料各项路用性能与抗疲劳性能明显得到改善,最终推荐复合添加剂的最佳聚酯纤维掺量为0.2%、橡胶颗粒掺量为2%～3.0%;聚酯纤维-橡胶颗粒微表处混合料比普通微表处混合料有更好的路用性能和减振、降低路面的噪声性能,具有较好的性价比。实体工程现场行车噪音实测结果表明,在60、80、100 km/h行车速度下纤维-橡胶颗粒微表处路面的行车噪音比普通微表处混合料减小了5.1、4.7、3.6 dB。     

微表处路面使用状况调查与分析

通过不同使用年限微表处路面、普通密级配混凝土路面等10个路段的试验，测试了各路段的路面构造程度、摩擦系数、病害类型以及行驶车辆内外噪音，得出了微表处路面路表特性和使用性能的衰减规律：随着使用年限的延长，路表构造深度有不同程度的下降，使用3年后的微表处路面构造深度与采用AK-13的抗滑表层相当；摆值摩擦系数随年限的增长没有明显衰减；微表处路段的车内外噪音相比于普通路段都有一定程度的增大，且车内噪音与路表的构造深度具有良好的线性关系。接着，通过测试和调查结果分析发现，表面的磨耗损失、轻微程度的泛油、施工不均匀以及级配控制的不严格是导致微表处路面使用性能衰减的主要原因。最后，从原材料、施工要求等方面，提出了对微袁处技术进一步发展具有指导作用的建议。     

掺加天然沥青的微表处混合料技术性能研究

采用拌合试验、粘聚力试验、小型加速加载试验以及室内噪声测试试验,研究了TLA掺量对微表处混合料施工性能、长期使用性能以及降噪功能的影响,结果表明:随着TLA掺量增加,微表处混合料拌合时间增大,30 min和60 min粘聚力提高;添加TLA可显著改善微表处混合料的抗永久变形能力和疲劳性能,同时TLA的加入可降低路面噪声污染,最终推荐了TLA微表处混合料的最佳TLA掺量为1.5%~2.5%。