刚柔复合式路面界面层强度特性试验研究

通过复合板的室内剪切试验和拉拔试验,对不同水泥混凝土板界面处理方式、不同防水粘结材料以及界面层沥青用量等对界面层强度的影响进行了研究,通过室内试验研究得到了精铣刨界面最佳铣刨深度、不同界面处理方式下界面层的最佳沥青用量和界面层抗剪强度与粘结强度之间的相关性。     

刚性基层薄层沥青路面层间粘结体系研究

在水泥混凝土路面上加铺沥青面层可以形成一种刚柔相接的复合式路面结构,而刚柔界面层间粘结处理技术会成为复合式路面的技术关键.针对新建连续配筋混凝土刚性基层薄层沥青路面,通过对不同界面处理方式的室内剪切试验和拉拔试验,对比不同水泥混凝土板的处理方式、不同的粘结材料以及层间界面层沥青用量对层间粘结体系强度的影响,并最终得到了最佳的水泥混凝土板界面处理方式、最佳的界面层粘结材料以及最佳的沥青用量.     

单组份环氧沥青桥面防水粘结层室内剪切和拉拔性能分析

对单组份环氧沥青、双组份环氧沥青和SBS改性沥青3种防水粘结层材料进行室内剪切和拉拔性能对比,同时考虑涂层厚度、界面处理和温度的影响因素,得出3种防水粘结层材料的最佳涂层厚度均为1?mm,最优的界面处理方式为抛丸,并得出抗剪强度/拉拔强度与试验温度均具有很好的二次相关性。     

排水性沥青路面防水粘结层拉拔性能试验研究

根据室内模拟试验中的剪切试验,确定高粘沥青、SBS改性沥青、环氧沥青和改性乳化沥青等4种防水粘结材料的最佳用量.采用美国进口的MTS-810万能材料试验机,按1cm/min的拉拔速率分别对采用最佳沥青用量的4种试件进行拉拔试验,探讨其在不同条件下的拉拔强度变化规律,并进行拉拔强度与剪切强度的相关性分析.试验结果表明:随着温度的升高,粘结层材料的拉拔强度会不同幅度地降低;在不同界面状态下,粘结层会因界面潮湿而降低其拉拔强度;拉拔强度与剪切强度有很好的线性相关性.     

桥面防水黏结层的试验及应用研究

通过试验研究了橡胶及SBS改性沥青防水黏结层的相关性能,并给出了防水黏结层中改性沥青与碎石的最佳配合比。室内试验表明:橡胶沥青防水黏结层剪切及拉拔强度均要优于SBS改性沥青,具备更优的防水黏结性能;橡胶沥青防水黏结层的平均剪切破坏位移要大于SBS沥青防水黏结层,前者的位移范围为9～11 mm,后者为7～9 mm,表明橡胶沥青防水层的抗变形破坏能力更强。工程实例表明:采用橡胶沥青作为连续刚构桥的防水黏结层后,施工现场剪切强度与拉拔强度的检测结果与室内试验有较好的一致性,且均满足规范要求,具备良好的防水黏结性能。     

桥面防水黏结层性能室内试验分析

对4种防水黏结材料进行黏结力试验,结果表明环氧沥青的黏结效果最优。不同试验温度及喷砂构造深度下的室内剪切试验结果表明：抗剪强度随试验温度的升高而减低,且在最佳构造深度时,抗剪强度达到最大。不同试验温度、浸水及冻融条件下的拉拔试验结果表明：防水黏结材料的拉拔强度随着温度的升高而明显降低,且温度越高,衰减越快;在浸水和冻融条件下,拉拔强度出现不同幅度的下降。     

水泥混凝土桥面沥青铺装防水材料合理选择研究

为更加合理地为水泥混凝土桥面柔性铺装结构选择防水黏结材料,选取4种代表性防水黏结材料进行黏附性、抗剪强度、渗水性和抗裂性能测试,对比荷载作用对不同防水黏结材料的黏附性、抗剪强度和渗水性能的影响,并评价了4种材料对柔性铺装层高温稳定性和抗裂性能的影响。研究认为:防水黏结材料与沥青混合料具有更好的黏附性;荷载作用会降低铺装层整体的黏附性,不会对防水卷材和富油沥青混合料的防水性能造成影响;防水卷材和封层材料将对沥青层的高温稳定性产生不利的影响,涂膜材料对沥青混合料的抗裂性能没有提高作用。     

潮湿气候条件下聚酯玻纤布层间黏结性能研究

通过UTM剪切试验确定黏层油的种类及其最佳用量;分别成型沥青混凝土+防裂材料+水泥混凝土的剪切试件,通过UTM剪切试验测定不同浸水条件下各试件的抗剪强度;采用现场拉拔试验测定不同防裂材料结构层的抗拉能力。结果表明:采用SBS改性沥青作为黏层油,其最佳用量为1.0 kg/m2;不同潮湿气候条件中聚酯玻纤布层间抗剪强度大于其余两种防裂材料层间抗剪强度;相同潮湿气候条件中聚酯玻纤布层间拉拔强度大于防水卷材层间拉拔强度。     

旧水泥面板薄层罩面凿毛工艺、材料优选研究

采用斜面剪切试验及拉拔试验研究了旧水泥路面表面最佳凿毛方式，优选了层间黏结材料，采用动态剪切试验，优选了薄层罩面的沥青，最后对比了薄层罩面沥青混合料的性能。结果表明：旧水泥路面表面刻槽对薄层罩面层间抗剪强度提升效果最优，最大可达0.92 MPa；水泥面板表面铣刨构造深度不均匀时，黏层沥青优先选择橡胶沥青,橡胶沥青抗拉强度可达0.73 MPa～0.8 MPa；从车辙因子、相位角、混合料性能方面比较，旧水泥路面薄层罩面优选材料排序为：橡胶改性沥青混合料>橡胶-SBS改性沥青混合料>Novabinder改性沥青混合料>SBS改性沥青混合料。     

复合式路面层间界面剪切滑移特性

依托南大梁高速公路复合式路面试验段, 测试了不同糙化界面的露骨率和构造深度, 并钻取芯样进行45°剪切试验。结合45°剪切试验测试结果与层间剪切过程力学特性, 将层间剪变特性曲线划分为弹性阶段、破坏阶段、剪切强度衰减阶段和残余阶段, 采用界面构造深度、剪切强度峰值、剪切强度峰值对应层间相对滑动位移和残余剪切强度等指标评价层间剪变特性, 分析了界面糙化方式、防水黏结材料类型和用量、温度和加载速率对复合式路面层间剪变特性的影响。测试结果表明: 凿毛界面构造深度(1.17mm) 大于喷砂界面构造深度(0.37mm), 结合不同糙化界面下剪切过程的层间力学特性差异, 凿毛界面较喷砂界面所成型复合试件具有更优的抗剪性能; 防水黏结材料相同时, 凿毛界面层间剪切强度峰值对应层间相对滑动位移(0.19~0.79mm) 较喷砂界面(0.16~0.33mm) 更大, 且防水黏结材料对残余剪切强度和剪切强度峰值的影响大于层间剪切强度峰值对应层间相对滑动位移的影响; 整体而言, 温度对层间剪变特性影响显著, 5℃时层间剪切强度峰值为40℃时的7.0~10.0倍, 测试条件对层间剪切强度影响较大, 50mm·min-1加载速率时测试层间剪切强度峰值为5mm·min-1加载速率时的1.9~3.5倍。可见, 凿毛糙化方式更有助于提高复合式路面层间剪切强度, 且复合式路面层间剪变特性需采用多指标予以评价。      

桥面防水粘结层性能试验分析

采用室内剪切试验和拉拔试验,分析桥面防水粘结层材料性能,认为层间抗剪强度及粘结强度受温度影响大,并且随着试验环境温度的升高而减小.现场拉拔试验研究了不同温度下4种粘结层材料与桥面板的粘结强度变化规律,其粘结强度同样随着试验环境温度的升高而减小.研究表明,剪切试验与拉拔试验结果能够综合评价高、低温情况下沥青混合料与粘结层的整体性能,还可以作为桥面粘结层是否满足抗剪要求的验证指标.     

钢桥面环氧沥青防水粘结层耐久性影响分析

大量现场调查表明,因防水粘结层失效而造成的钢桥面铺装层脱层或滑移是造成钢桥面铺装病害的重要原因之一,交通荷载、温度、水等因素通常被认为是影响铺装防水粘结层长期使用的主要因素。根据钢桥面铺装特点与技术要求,选择环氧沥青作为防水粘结层进行试验研究。考虑两种温度(25℃、70℃)的拉拔试验和剪切试验,明确了防水粘结层的温度敏感性;选择不同表面构造钢板进行拉拔试验,考察其对环氧沥青防水粘结层粘结性能的影响;以高温浸水拉拔试验和剪切试验,评价了高温水对钢桥面铺装防水粘结层的影响;试验结果表明:随着温度的升高,防水粘结层的拉拔强度和抗剪强度下降很快;随着浸水时间的增加,拉拔和抗剪强度下降较慢,且抗剪强度基本不变。因此,采用环氧沥青作为钢桥面防水粘结层时,温度应作为首要考虑因素。     

环氧沥青防水粘结层在水泥混凝土桥面铺装中的应用

长期以来,水泥混凝土桥面铺装早期破损一直是困扰工程界的难题。材料试验和力学分析表明。相当多的桥面铺装早期损坏都与防水粘结层的功能过早丧失有关。故以胶粘剂理论为基础,从高聚物的角度分析环氧沥青的材料属性和材料界面的粘附强度,采用剪切、拉拔等试验对环氧沥青防水粘结层进行试验检验,通过防水粘结材料的流变特性、蠕变特性及混合粘度等因素对粘附强度的影响进行分析。结果表明,环氧沥青材料是一种良好的防水粘结材料。     

沥青路面粘结层品种与洒布量的试验研究

针对高等级公路半刚性基层沥青路面易产生反射开裂、水损害和车辙等早期损坏的问题,通过室内组合试件的大型直剪试验和渗水试验,以及现场试验路铺筑和拉拔试验,以改性沥青粘结层的品种和洒布量为试验指标,进行了稀浆封层、SBS改性沥青、胶粉改性沥青和环氧改性沥青4种方案的试验路对比验证.结果表明,胶粉改性沥青和环氧改性沥青粘结层的抗剪强度与洒布量呈单峰抛物线关系,确定了最佳洒布量;同时,改性沥青粘结层具有优良的抗裂、防水和粘结性能,其使用效果优于稀浆封层等常规处理措施;相比而言,胶粉改性沥青效果最佳,且属于环保材料.因此,采用改性沥青作为高等级公路沥青路面的粘结层或沥青桥面铺装的防水粘结层将会显著地提高路面的使用性能.     

橡胶沥青防水粘结层层间抗剪性能试验分析

利用室内剪切试验模拟水泥混凝土桥面防水粘结层的界面受力状态,从沥青喷涂量、碎石撒布类型、桥面板界面处理状况、环境温度等方面系统分析影响其层间抗剪性能的各种因素及变化规律,以此提出提高橡胶沥青防水粘结层层间抗剪性能的各项技术措施,为充分发挥橡胶沥青防水粘结层的层间抗剪性能,必须严格控制其在高温状态下的抗剪和粘结性能,喷洒量和喷洒温度应控制在1．8～2．2kg／m2和190-200℃,同时,撒布粒径为2．36～4．75mm、撒布量为10kg／m2左右且经过预热处理的洁净碎石,而且,还应将桥面板的表面粗糙程度控制在合理的范围内,当抗滑摆值在45～55之间时,其层间抗剪强度出现最大值．     

桥面铺装防水粘结层剪切试验研究

针对目前桥面铺装存在的问题,利用自行研制的试验设备进行室内模拟剪切试验,研究由不同防水粘结材料组成的桥面结构的层间抗剪强度,以及外界环境条件对抗剪强度的影响规律,可为今后桥面铺装防水粘结层的进一步研究奠定基础。     

半刚性基层与沥青面层粘结性能影响因素

借鉴国外LPDS剪切试验方法,通过自行设计的室内直剪试验和斜剪试验,以剪切强度和单位剪切强度(剪切强度与破坏变形的商)作为评价指标,研究了沥青混合料、粘层材料、半刚性基层材料、沥青混合料与粘层材料的界面、粘层材料与半刚性基层的界面对沥青面层和半刚性基层之间抗剪切强度的影响。分析结果表明:提高沥青混合料公称最大粒径和压实度将有利于增强层间粘结性;高强度、粗糙、密实型的半刚性材料也将有效改善基层与沥青面层的粘结性;粘度不是选择粘层材料的主要因素,应结合工程实际,通过试验选择粘层材料的品种与剂量;基层表面清理是提高层间粘结性的重要措施,透层油应在基层清理后撒布,剂量宜为0.3~0.6 L.m-2;在层间热沥青上撒布一定的单一粒径,较粗规格,且与沥青粘附性较好的碱性碎石不仅具有工程意义,对提高层间粘结水平也有较明显作用。