沥青混合料有效温度的计算和应用

笔者从沥青路面的疲劳开裂和车辙两大病害出发,分析了温度对沥青混合料和沥青路面设计的影响,并以沥青混合料疲劳和车辙试验为基础,以陕西省的气候温度状况为例,按照损伤等效原则计算出陕西省典型地区的沥青路面疲劳和车辙有效温度,为沥青路面设计提供参考.     

基于Johnson-Cook黏塑性模型的沥青路面车辙计算

采用Johnson-Cook模型描述沥青混合料黏塑性本构关系,通过不同温度和不同应变率下单轴压缩试验确定沥青和改性沥青混合料的Johnson-Cook黏塑性模型参数,利用ANSYS瞬态动力学分析理论,分析了在设计年限内当量轴次和超载等不同条件下对沥青路面车辙变形的影响。结果表明:使用天然岩沥青改性沥青面层比基质沥青面层的抗车辙性能均提高20%,符合沥青路面车辙变形实际情况;基于Johnson-Cook黏塑性模型的车辙计算方法,为沥青路面车辙研究提供了一种新的思路和技术途径。     

抗车辙剂对沥青混合料疲劳性能影响的试验研究

为了更好地探讨抗车辙剂加入后沥青混合料的疲劳性能,通过室内试验研究抗车辙剂掺量、应力比和温度等变量对沥青混合料疲劳寿命的影响。并通过回归分析得到应力疲劳方程。结果表明,相同条件下,沥青混合料疲劳寿命随抗车辙剂掺量增多而增大,k值随抗车辙剂掺量的增多明显增大,而|n|值随着抗车辙剂掺量的增多呈现逐渐降低的变化规律,说明抗车辙剂掺量越多,沥青混合料疲劳寿命对应力比的变化的敏感性越低;沥青混合料的疲劳寿命随应力比的增大而降低,疲劳寿命随抗车辙剂掺量的变化趋势越大,其中当应力比超过0.3时,疲劳寿命大幅降低;温度越高,沥青混合料疲劳寿命和k值越小。     

基于加速加载的沥青混合料车辙发展规律研究

为研究沥青混合料在实际运营条件下车辙变形特征，对AC-13和SMA-13沥青混合料在不同试验温度及加载次数下进行加速加载试验，分析沥青混合料车辙发展规律并提出车辙预估模型。结果表明：沥青混合料的车辙深度随着温度升高、加载次数增加而增大，在25℃、50℃条件下SMA-13的稳态变形速率分别为AC-13的75.6%、50.5%,SMA-13的抗变形能力要优于AC-13。基于加速加载试验提出的车辙预估模型综合考虑了试件厚度、试验温度和加载次数的影响，拟合精度良好，可以为沥青路面运营养护决策提供技术支撑。     

重载交通高速公路沥青路面抗车辙设计方法

为深入研究重载交通下高速公路沥青路面的高温稳定性,延长沥青路面的使用寿命,结合邯长高速公路沥青路面抗车辙性能研究,分析产生车辙原因,并对沥青混合料组成设计方法进行比较,最终选定了GTM方法设计沥青混合料。     

高速公路车辙原因分析与防治

根据我国高速公路沥青路面车辙病害情况,从沥青及其混合料、路面结构、超载、坡度和温度等几个方面系统地分析车辙的产生原因,并在此基础上从使用改性沥青、采用先进的沥青路面设计方法和改善沥青级配几个方面阐述减轻车辙的主要措施,有助于减轻沥青路面车辙病害问题的解决,提高路面质量.     

沥青混合料高温稳定性影响因素的灰关联熵分析

通过不同条件下沥青混合料车辙试验,以变形量为参考序列运用灰关联熵分析方法研究了混合料性质、荷载及温度等因素对沥青混合料高温稳定性的影响程度。研究表明,荷载、温度和空隙率对沥青混合料高温稳定性影响程度最为显著。然后,讨论了不同荷载和空隙率下的沥青混合料车辙变形规律,得到动稳定度、车辙变形与压实度、荷载应力的关系式。室内车辙试验用压实度为100％的沥青混合料来评价实际沥青路面的高温稳定性,确实高估了沥青混合料的高温抗车辙性能。     

沥青路面结构设计中车辙预估模型敏感性分析

考虑车辙发生的内外因作用,进行我国沥青路面设计规范中的车辙预估模型敏感性分析。首先采用SPSS工具进行正交试验设计,考虑交通荷载水平、沥青混合料层厚度、等效温度和沥青混合料动稳定度四个因素,分别取五个水平,对各设计参数不同水平下的车辙深度进行数值计算。最后采用Origin工具绘制正负相关性图,分析不同因素的影响。研究发现,对于半刚性基层沥青路面,在所确定的范围内,车辙等效温度对车辙深度影响最大,其次为动稳定度,再次为交通荷载等级。最后根据敏感性分析结果,提出改善沥青路面高温抗车辙性能的针对性工程建议。     

根据柔性路面结构的功能要求选择沥青混合料的组成

通过对沥青路面的高温车辙、低温缩裂和疲劳寿命的计算分析，得出了沥青路面三分层各自的主要功能，提出按照各屡所承担的主要功能选择合适的沥青混合料。     

环氧沥青混合料在高速公路养护工程中的应用研究

针对当前高速公路沥青路面的车辙问题,提出采用环氧沥青混合料提升沥青路面抗车辙性能的方法。设计不同养护时间下的环氧沥青混合料劈裂试验,验证其劈裂强度随养护时间变化的规律,对比SMA-13沥青混合料,分别评价环氧沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性,并依据镇溧(镇江—溧阳)高速公路的预防性养护工程对环氧沥青路面的性能进行验证,结果表明:环氧沥青混合料的马歇尔稳定度和劈裂强度与养护时间呈正相关关系;环氧沥青混合料的高温稳定性明显优于SMA-13沥青混合料,水稳定性较SMA-13沥青混合料稍优;利用环氧沥青混合料处置后的沥青路面的动稳定度可提高一倍,且通车7个月后车辙深度仍小于3mm。     

抗剪强度在嵌挤型混合料设计中的应用

为了减轻沥青路面在长期使用中的车辙病害,提出抗剪强度的沥青混合料设计方法。采用嵌挤理论确定沥青混合料的矿料级配,再以抗剪强度作为设计参数确定出具有较好抗剪强度的沥青用量。设计的沥青混合料对于车辙的发生有很好的针对性,可以控制车辙病害。     

基于Superpave技术的沥青路面再生研究

废旧沥青路面再生是沥青路面修建的新技术,它不仅节约资源、减少道路修建成本,而且改善相关环境.然而,这些材料在Superpave设计规范中没有详细的说明,因此,有必要了解这些废旧沥青混合料是否能够在Superpave设计中使用.通过使用Superpave技术对沥青再生混合料进行的试验,表明掺配废旧沥青混合料能减少新的沥青含量,增加沥青砼间接拉伸强度.同时,掺配废旧料的沥青再生砼也在增强沥青路面的车辙抵抗性能、沥青砼间接回弹模量和影响疲劳寿命方面起着重要的作用.     

基于Superpave技术的沥青路面再生研究

废旧沥青路面再生是沥青路面修建的新技术,它不仅节约资源、减少道路修建成本,而且改善相关环境.然而,这些材料在Superpave设计规范中没有详细的说明,因此,有必要了解这些废旧沥青混合料是否能够在Superpave设计中使用.通过使用Superpave技术对沥青再生混合料进行的试验,表明掺配废旧沥青混合料能减少新的沥青含量,增加沥青砼间接拉伸强度.同时,掺配废旧料的沥青再生砼也在增强沥青路面的车辙抵抗性能、沥青砼间接回弹模量和影响疲劳寿命方面起着重要的作用.     

钢渣热阻沥青路面的抗车辙性能研究

为了研究钢渣替代天然集料对沥青混合料高温抗车辙性能的影响,首先,用钢渣等体积替代玄武岩粗集料制备了不同钢渣掺量沥青混合料,对其热物性参数进行了测试,并通过室内等效热辐射试验对钢渣沥青混合料降温效果进行评价;其次,采用数值模拟方法分析了不同钢渣掺量沥青路面面层对温度场分布的影响,并利用单轴静载蠕变试验获取沥青混合料蠕变参数,建立基于上述温度场的车辙分析模型,对钢渣沥青路面的抗车辙性能进行评价。结果表明,钢渣的掺入使沥青混合料的导热系数降低,比热容增大,变化幅度最大可以达到40%以上;随着钢渣掺量增大,路表温度小幅度上升,而中下面层温度逐渐降低,其中4 cm深度处降温效果最为明显;当钢渣掺量为100%时,温度相较于纯玄武岩沥青路面降低了3.4℃,而75%掺量沥青混合料钢渣的车辙变形量最小,相较于玄武岩沥青混合料下降幅度达到43%,可有效提高路面抗车辙性能。     

动态蠕变试验的沥青混合料高温性能评价

沥青混合料为粘弹特材料,在较高温度下粘性特征增加明显,加之影响沥青路面高温特性的因素复杂,使得车辙问题一直困扰着道路工作者。尤其在气候炎热地区,沥青更易出现车辙、推拥、波浪等病害,在气候炎热地区提出改善沥青混合料的高温性能,提高沥青路面的使用性能具有重要的意义。     

沥青路面车辙影响因素的试验分析

车辙是沥青路面特有的一种损坏现象,沥青路面车辙形成的原因主要是沥青混合料的高温性能、交通、气候、以及沥青层厚度和结构组合等因素,而且车辙常常是这些因素综合作用的结果.本文结合车辙试验,对车辙形成的原因进行分析,从而为沥青路面在设计中减少和避免产生车辙,以提高沥青路面的使用品质和安全性能提供了依据.     

山区长大纵坡路段抗车辙沥青混合料的设计及应用

车辙是我国高速公路沥青路面典型病害之一,一直以来都是国内外研究的焦点问题,特别是山区高速公路长大纵坡路段上车辙尤为明显.通过对提高沥青混合料抗车辙性能途径的分析,提出从采取多级嵌挤密级配设计法和提高沥青结合料的性能两个方面入手进行抗车辙沥青混合料的设计,并以汕昆高速公路安龙互通连接线为例进行长大长纵坡运煤重载路段抗车辙沥青混合料的性能验证和工程施工实践.室内试验和工程实践结果表明,掺加RA抗车辙剂后沥青混合料的动稳定度得到了很大程度地提高,其动稳定度是普通沥青混合料的10倍以上,而且RA抗车辙沥青混合料的水稳定性能也优于普通沥青混合料,因此其在改善基质沥青混合料高温性能的同时,还能明显提高其抗水损害的能力.     

按道路使用性能选择沥青混合料

通过对沥青路面的高温车辙,低温缩裂和疲劳寿命的计算分析,得出了沥青路面三层各自的主要功能,提出按照各层所承担的主要功能选择合适的沥青混合料。     

应用改性沥青提高沥青路面抗车辙能力

由于沥青混合料本身抗剪切变形能力不足,行车渠化严重和夏季高温等原因,高速公路沥青路面的面层沥青混合料较多出现行车道车辙,对行车舒适和安全带来了一定程度的不利影响.沥青面层的车辙受到沥青混合料的沥青结合料、矿料级配、现场碾压等因素的影响.降低沥青标号、采用改性沥青是减少沥青路面车辙的一种有效措施.     

贯入剪切试验评价沥青混合料高温性能的研究

沥青路面的主要组成材料是沥青混合料,因此沥青混合料高温性能的好坏直接关系着沥青路面的高温抗车辙能力。大量的调查和试验研究表明:沥青路面车辙是由于沥青混合料高温抗剪切强度不足引起的。本文采用AC16,SAC16和SMA16三种不同的沥青混合料进行贯入剪切试验,对实验数据进行分析,结果表明贯入剪切试验可以有效的评价沥青混合料的高温性能。