沥青混凝土路面结构在中短隧道中的应用初探

以漳龙高速公路的东家畲隧道和如山头隧道的路面工程实例为依据，分述公路隧道水泥混凝土路面与沥青混凝土路面的差异。同时探讨隧道沥青混凝土路面的施工工艺和设计方法，在中短隧道中以沥青混凝土结构代替水泥混凝土结构．使隧道路面与其两端的路面完美结合，形成良好的行车环境，从而提高行车的舒适性与安全性。     

隧道路面层间防水粘接材料试验研究

隧道路面沥青混凝土铺装中,防水粘结层的性能对保证铺装的使用耐久性至关重要。选择环氧沥青粘结剂、溶剂型粘接剂GS、热融改性沥青3种防水粘结材料进行研究。结合强度试验、密水性试验及针对隧道路面特点所提出的封水性试验和耐高温水雾性能试验,对几种防水粘结层进行性能评价,并在此基础上进行经济性技术分析。结果表明,溶剂型粘接剂GS综合性能最佳,适宜于作为隧道路面沥青混凝土铺装中的防水粘结材料。     

大型公路隧道防火沥青面层的设计

通过室内性能试验与模拟燃烧试验对水泥混凝土、AC、SMA和OGFC几种路面材料的路用性能、沥青含量和防火性能进行对比分析。研究结果表明,利用高粘度改性沥青配制的OGFC-13动稳定度达到7000次/mm以上,飞散损失仅为4.25%,构造深度在1.7mm以上,结构稳定,抗滑性能好;同时OGFC面层沥青用量少,其大空隙率结构可有效控制汽油燃烧的火势,防火性能甚至优于水泥混凝土路面。用高粘度改性沥青配制的OGFC更适于作为大型公路隧道沥青面层材料。     

阻燃沥青混凝土路面在安徽沿江高速公路中的应用

阻燃沥青混凝土在储运使用过程中常发生严重的离析问题,通常储存时间不能超过48 h。且试验表明,在沥青中加入阻燃剂后严重影响了沥青的性能。在沿江高速公路中有4条隧道应用了一项隧道沥青混凝土路面新型阻燃改性技术,将一种特制的阻燃改性剂直接添加到沥青混合料中,并对其进行阻燃改性,在不影响沥青混合料路用性能的基础上显著提高沥青混凝土路面的阻燃性能。     

阻燃剂对沥青混合料性能的影响

中国的公路建设发展迅速，公路隧道建设的规模和数量在逐年增加。隧道内传统路面表现出一定的弊端,隧道空间较封闭，用沥青混凝土也有潜在的风险。现采用不同的阻燃剂制备阻燃沥青，通过氧指数试验、直接燃烧试验、车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验等方法，分析不同的复掺阻燃剂对沥青混合料的阻燃性能和路用性能影响。研究结果表明:自制的阻燃剂有良好的阻燃效果，最佳掺量为6%，掺入阻燃剂可以使沥青混合料的高温性能有所提高，低温性能有所改善，水稳定性有所降低，减少了燃烧时间，燃烧后的残留动稳定度有一定程度的提升，即复掺阻燃剂可以在很大程度上改善沥青混合料的阻燃性能。     

道路用沥青燃烧特性的研究

基于沥青的易燃缺陷,引燃后,会在短时间内释放出大量的热、烟和毒气,并快速蔓延,隧道内一旦发生火灾逃生和救援将十分困难.针对隧道沥青混凝土路面火灾的危害,采用两种形式存在的沥青,结合对比样,通过试验和分析,明确了沥青材料的燃烧特性和燃烧机理,论证了沥青及沥青混凝土火灾过程的危害因素.研究证实,沥青材料在火灾过程中放热及发烟剧烈,放热量及发烟量大,释放的烟尘会造成可见度低;而以混合料形式存在的沥青虽然一定程度上难以燃烧,但其燃烧依然剧烈并伴有大量烟尘和热量.该研究可为沥青阻燃技术的研究提供参考,以便为火灾发生时的救援和逃生创造条件并争取时间,为降低火灾危害的研究提供理论依据.     

温拌沥青技术在城市长大隧道路面中的应用

通过对特长隧道中采用温拌沥青混凝土路面技术方案的研究,介绍了深圳市某城市道路特长隧道中采用温拌沥青混凝土路面的施工技术.     

沥青燃烧特性的试验研究

由于沥青具有易燃缺陷,一旦引燃,会在短时间内释放出大量的热、烟和毒气,并快速蔓延,为逃生和救援带来困难。该文针对隧道沥青路面火灾的危害,研究两种形式存在的沥青,结合对比样,通过试验和分析,明确了沥青材料的燃烧特性,燃烧机理。论证了沥青及沥青混凝土火灾过程的危害因素。研究证实,沥青材料在火灾过程中放热及发烟剧烈,放热量及发烟量大,释放的烟尘会造成可见度低;而以混合料形式存在的沥青虽然一定程度上难以燃烧,但其燃烧依然剧烈并伴有大量烟尘和热量。该研究可为进一步研制无毒、抑烟以及低放热、低发烟速率的沥青阻燃材料,从而为火灾发生时的救援和逃生创造条件并争取时间,降低火灾损失提供理论依据,可改善和提高公路隧道沥青混凝土路面的运行安全。     

沥青混凝土路面明色化铺装研究现状及应用前景

为了提高沥青混凝土路面的铺装亮度,提出了沥青混凝土路面明色化铺装技术.综述了沥青混凝土路面明色化铺装概念及铺装方案,论证了沥青混凝土路面特别是隧道内沥青混凝土路面明色化铺装的必要性及节能效益,阐述了国内外沥青混凝土路面明色化铺装研究现状,分析了沥青混凝土路面明色化铺装的应用前景.     

长隧道火灾中沥青路面燃烧的热效应研究

采用热重分析试验与计算流体动力学模拟相结合的方法,对长隧道火灾过程中沥青路面燃烧的热效应进行了定量分析;提出以沥青自燃点作为界定沥青路面必然发生燃烧的临界温度,并通过试验分析了沥青的燃烧特性.研究表明:低于10 MW规模的隧道火灾基本不会引燃沥青路面;对于20 MW的隧道火灾,路面存在被引燃的可能;当火灾规模达50 MW时,沥青路面必然发生燃烧;沥青路面燃烧对隧道火灾的影响是有限的,其热释放率一般不超过火灾规模的2.3%.     

温拌阻燃沥青混合料在隧道路面中的应用技术研究

针对隧道路面铺装特点,开发一种拌和温度低、阻燃效果好的温拌阻燃沥青混合料。进行室内试验和试验路铺筑、检测,结果表明,温拌阻燃沥青混合料完全可以达到热拌沥青混合料的性能。     

沥青路面路表温度预估模型研究

以山东省永久性沥青路面试验路为研究对象,通过在试验路布设气象观测站,在沥青路面结构不同深度处埋设温度传感器,实测了2007—2008年每1 h的路面温度和气象数据。以距路表面20 mm深度处的路面温度作为路表温度,研究了试验路路表温度的分布规律,对路表温度与气温、太阳辐射强度、降雨之间的相关关系进行了计算分析。考虑到降雨对路面材料热学传导参数的影响,分别研究了雨天和晴天(或阴天)两种天气情况下沥青路面路表温度与气温的相关关系,建立了基于晴天(或阴天)和雨天时路表温度的预估模型。分析结果表明,沥青路面的最高温度和最低温度均出现在距路表面一定深度范围内,雨天情况下路表温度与气温存在着密切相关性;晴天和阴天时,前1 h的平均气温和前3 h的平均太阳辐射强度可以较为准确地反映路表温度。路面温度实测值和预测值的对比表明,预估模型具有较高的预测精度和实用性。     

水对沥青混合料低温性能影响的试验研究

沥青路面的开裂是路面的主要病害之一,因而是各国道路界普遍关心的问题,沥青路面的低温开裂受各种环境因素的影响。文章采用四种级配的沥青混合料,三种试验条件,探讨了水对沥青混合料低温性能的影响,为路面设计中沥青混合料的选用提供参考。     

隧道路面温拌硅藻土-SBS复合改性沥青路用性能试验研究

为克服热拌沥青混合料在隧道路面铺筑过程中存在的耗能高、有害气体排放量大的问题,对SBS改性沥青采用降黏剂,降低沥青混合料的拌和、施工温度,然后掺入适量硅藻土。依据正交原理,以针入度、135 ℃黏度、软化点、延度为评价指标,通过室内试验选择两种性能较优的温拌硅藻土-SBS复合改性沥青,并依据黏温曲线确定加热温度。同时,与SK#70HMA,SBS改性沥青混合料的路用性能作对比试验。结果表明:相比较SBS改性沥青混合料,温拌硅藻土-SBS复合改性沥青混合料能降低拌和、摊铺温度25 ℃左右,且其高温抗车辙性能、抗滑性能优,低温抗裂性能有一定损害。     

自调温沥青混合料路用性能及调温性能研究

选择一组密级配和一组开级配同时进行不同掺量的室内试验,探究自调温材料对沥青混合料空隙率、水稳定性能、高温稳定性以及析漏和飞散的影响规律;同时,对不同级配自调温材料沥青混合料路面进行温度观测,探究其调温幅度和边界。结果表明:随着自调温材料掺量的逐渐增多,开级配沥青混合料的空隙率不断减小且减小速率逐渐增大,稳定度先减小后增大,动稳定度逐渐减小,析漏损失基本维持在0.5 %～0.6 %之间;密级配沥青混合料的空隙率和动稳定度均逐渐减小,对稳定度影响较小;夏季温度高时,自调温路面自动储能吸热,降低密级配路面温度4.0 ℃左右,降低开级配路面温度2.0 ℃左右;冬季温度低时,自调温路面自动释放热量,提高路面温度约0.4 ～1.0 ℃。     

主动降温型沥青混凝土制备及性能研究

为降低炎热季节沥青路面温度,提高沥青路面的高温稳定性,减少沥青路面高温车辙病害的产生,同时减少有毒的有机沥青改性剂或路面涂料的使用,采用无机矿质粉末负离子粉作为新型环保沥青改性剂,制备了具有主动降温功能的沥青混凝土(active pavement cooling asphalt concrete,APC-AC)。通过室内车辙板温差试验与室外光照试验,研究了不同负离子粉掺量对APC-AC路面降温性能的影响,并以降温性能为参考指标推荐了负离子粉最佳掺量;借助Hot Disk 2500S导热系数仪对APC-AC及普通沥青混凝土的导热系数、比热容及导温系数进行测试,研究了负离子粉对APC-AC的热学参数影响规律;对APC-AC及普通沥青混凝土进行路用性能试验,研究了负离子粉对沥青混合料高温性能、低温性能、水稳定性的影响。结果表明:与普通沥青混合料相比,APC-AC具有较明显的路面降温效果,当负离子粉掺量为沥青质量的16%时,APC-AC车辙板室内温差试验表面降温幅度为5.9℃,室外光照试验表面温度可降低7.4℃;APC-AC的导热系数、导温系数相较于普通沥青混凝土分别降低9%和20%,比热容则提升14%;与普通沥青混凝土相比,APC-AC的动稳定度提高16%~42%,负离子粉对沥青混凝土的水稳定性与抗裂性能基本没有不良影响。     

节能型温拌沥青混合料在隧道路面施工中的应用

采用改性乳化沥青进行了温拌沥青混合料的配合比设计和施工工艺研究,并与热拌沥青混合料进行了路用性能对比研究。对温拌沥青混合料的隧道施工方法进行了总结,为温拌沥青混合料在国内公路,特别是长大公路隧道的推广应用提供了可借鉴的经验。     

RK改性沥青混合料在中江高速公路路面养护工程中的应用

为了研究RK改性沥青混合料的路用性能,在广东中江高速公路路面养护工程中现场取样,利用室内浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、浸水飞散试验评价了RK改性沥青混合料的水稳定性,利用车辙试验评价了RK改性沥青混合料的高温稳定性,采用小梁弯曲试验评价RK改性沥青混合料的低温抗裂性能,并分析了RK改性沥青混合料经济和环保效益。结果表明:与SBS改性沥青(PG76)混合料相比,RK改性沥青混合料的高温稳定性能和水稳定性改善明显,路用性能优良。     

木质素与橡胶粉复合改性沥青混合料路用性能研究

采用车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验、小梁疲劳试验分别研究了掺加木质素纤维前后橡胶粉改性沥青混合料的路用性能。试验结果表明,橡胶沥青混合料具有较好的高温稳定性,而水稳定性和低温抗裂性略有不足,通过木质素与橡胶粉复配可以提高橡胶沥青混合料的综合路用性能。最后结合工程的经济性和复合改性沥青混合料的综合路用性能,推荐了复合改性沥青混合料的最佳木质素掺量。