沥青路面车辙计算与预估方法

沥青路面车辙形成机理沥青路面车辙是路面结构各层在重复荷载作用下产生的永久变形的积累。根据车辙形成机理,沥青路面的车辙可分为:失稳形车辙。高温条件下,由于在车轮荷载的反复作用下,荷载产生的剪应力大于面层沥青混合料的抗剪强度,使混合料的网络骨架结构失稳,沥青及沥青胶浆便产生流动,流动变形不断积累形成车辙。     

车辙形成机理浅析

车辙形成的最初原因是沥青混合料骨料压密及沥青在高温下的流动，最后导致骨架失稳，从本质上讲就是沥青混合料的结构特征发生了变化。其实沥青路面永久变形的产生是各种机理的共同作用，既有结构层强度变形的影响，也有沥青混合料的流动变形以及压密变形和磨损变形。几种机理在车辙形成过程当中又由于所历时的阶段不同及所处的环境不同等，而对车辙的影响也不相同。     

掺入聚酯纤维的沥青混合料高温性能分析

我国沥青路面的车辙问题日益突出,介绍采用聚酯纤维提高沥青混合料高温性能的方法,实现抗车辙的目的。同时,考虑到产生车辙的一个重要原因是沥青路面高温条件下在车辆荷载作用下的剪切变形,引入抗剪强度指标,评价沥青混合料的高温性能。     

沥青路面车辙形成机理及影响因素分析

通过对山西省已建高速公路部分路面早期破损的调查,发现许多路段都出现了严重的车辙破坏,其中最普遍的是沥青混合料由于剪切变形而形成的失稳性车辙。分析了沥青路面车辙形成机理及影响因素,提出了阻止沥青路面车辙潜能发挥的方法。     

抗车辙沥青混合料中抗车辙剂合理剂量确定

沥青路面的永久变形主要是沥青路面各结构层在车辆荷载的作用下,在自身结构以及环境的影响下发生的不可恢复的变形.其最直接的表现形式就是路面表面车辙.目前随着超载车辆的增多和渠化交通的形成,车辙已经成为公路沥青路面的主要病害,是导致沥青路面破坏的重要原因之一.抗车辙剂沥青混合料配合比设计时合理确定抗车辙剂的含量,试验研究不同含量下沥青混合料路用性能,得到使用抗车辙剂的沥青路面的高温稳定性能、低温抗裂性能等具体性能等技术指标的提高比例,从经济效益和性价比角度合理确定抗车辙剂最佳含量,具有重要的实用价值.     

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。     

刚柔复合式路面沥青面层动态应变试验研究

为深入研究刚柔复合式路面沥青面层车辙病害机理,采用复合路面结构车辙试验模拟路面荷载动态作用,借助光纤光栅应变检测技术测试不同方向、不同荷载、不同类型混合料和不同温度下沥青混合料的动态应变,从荷载大小、混合料类型和温度3个方面分析复合式路面沥青面层车辙变形特征。结果表明:动态荷载作用下刚柔复合式路面沥青面层的横向应变小于纵向应变,荷载消除后横向应变可恢复60%,而纵向应变仅可恢复20%;一定范围内沥青混合料动态应变与荷载大小成正线性关系,应变的恢复能力与荷载大小成反向线性关系;SMA的应变比AC小12%,而变形恢复能力高出约60%;高温环境下,荷载间接作用也会引起沥青混合料的应变,SMA的抗变形能力明显高于AC沥青混合料。     

山区公路长大纵坡路段抗车辙剂的应用研究

根据承德市山区公路长大纵坡路段出现日益严重的车辙病害,分析了长大纵坡路段车辆荷载作用特点和车辙病害产生的机理,提出了采用沥青稳定碎石混合料和掺加抗车辙剂两种措施来提高沥青路面的抗车辙能力,并制定了四种路面结构形式在平青乐二级公路中修筑试验段,来验证抗车辙剂沥青稳定碎石路面良好的抗车辙性能。     

沥青混凝土抗车辙技术研究

在充分考虑沥青混合料的性能的基础上,分析沥青路面车辙类型及产生车辙的机理。通过马歇尔试验得到最佳沥青用量及PR PLASTS.S添加剂在沥青混合料中的掺量,从沥青混合料性能试验可以看出,选择相对较粗的级配有利于形成矿料骨架结构,可以进一步提高沥青混合料的高温稳定性能,掺加抗车辙剂后,各种路用性能都有明显提高。     

关于沥青路面面层剪应力的几点认识

目前沥青路面的车辙病害越来越严重,车辙形成的主要原因是荷载作用下产生的剪应力高于高温时沥青混合料的抗剪强度;然而,利用我国现行沥青路面设计规范进行路面结构设计过程中没有考虑剪应力的影响。通过对不同面层厚度、面层模量、基层厚度、基层模量以及不同荷载压力时沥青面层不同深度的最大剪应力进行了计算分析,为沥青路面设计提供了一定的参考依据。     

沥青路面车辙处沥青迁移规律及其粘弹性力学机理

现场车辙调查表明,路面车辙一般集中在行车道轮迹处,超车道和停车道基本没有车辙,而且车辙较深的路段通常沿车辙带分布着带状泛油.在车辙槽处和停车道上钻心取样,对不同面层的混合料进行对比抽提试验.抽提试验结果显示车辙处沥青产生自下往上的迁移:上面层混合料的油石比增大,中、下面层混合料的油.石比减小.运用非线性粘弹性力学原理解释了沥青迁移的机理,即行车荷载下路面结构产生了剪应力,而剪切应力会产生法向应力.导致沥青材料沿剪切应力的法向产生流动.最后,探讨了减轻沥青迁移的技术措施.     

基于FBG的沥青混合料横向流动变形评价

为了分析沥青混合料横向流动变形, 进行了沥青混合料的车辙试验, 利用布设于沥青混合料板表面的光纤布拉格光栅传感器, 研究了沥青混合料表面的横向应变规律; 以最大应变和蠕变稳定阶段横向应变速率绝对值为评价指标, 分析了沥青混合料横向流动变形。分析结果表明: 横向流动变形随沥青混合料的最大应变和横向应变速率绝对值的减小而降低; 横向流动变形在循环轮载作用下不断发展, 测试点距离轮载愈近其流动变形愈剧烈; 当胶粉掺量分别为0、15%、18%时, 距离轮载63 mm的测试点横向应变速率分别为6.8×10-6、4.0×10-7、6.4×10-6 min-1, 因此, 掺15%胶粉的沥青混合料具有较大的抵抗高温横向流动变形的能力; 对于15%胶粉掺量的沥青混合料, 当其集料级配分别为AC-13粗级配和AC-13细级配时, 距离轮载28 mm的测试点横向应变速率分别为6.0×10-7、7.7×10-6 min-1, 因此, AC-13粗级配沥青混合料高温抗横向流动变形能力优于AC-13细级配; 胶粉改性沥青混合料最大应变为1.96×10-4, 而胶粉和抗车辙剂复合改性沥青混合料最大应变只有1.22×10-4, 说明在高温情况下, 胶粉和抗车辙剂复合改性沥青混合料整体结构强度较大, 能够承受来自轮载的直接作用而不向轮迹两边产生横向推移致使发生较大的横向流动变形。基于光纤布拉格光栅横向应变的沥青混合料横向流动变形评价能较好地说明不同材料和级配对沥青路面产生侧向流动变形规律的影响。      

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.     

孔隙水对沥青路面破坏机理及防治措施分析

路表面的水会进入路面的连通空隙且滞留在其中,在车辆荷载的作用下,路面会发生的变形,而积留在空隙中的水的流动受阻,会产生很大的空隙水压力。尤其是在雨雪天气时,路面存在大量积水,在高速行驶的车辆作用下,轮胎接地处会形成很高的水压,路面上的水被挤入沥青路面内部。由于荷载作用产生路面瞬间变形,空隙的体积会突然缩小,水的弹性变形产生很大体积应力．对沥青混合料孔隙造成破坏。同时,孔隙水压力还会造成路面层间冲刷侵蚀、沥青膜的剥落．     

基于车辙位置处芯样的沥青混合料性能变化规律试验研究

为进一步研究沥青路面车辙病害的成因,对广西平钟高速公路车辙病害进行了调查统计,在车辙位置凹陷及隆起处进行了钻芯取样,并进行了不同位置处芯样上、中、下面层的厚度、油石比和级配的变化规律试验对比研究。结果表明:车辙位置上面层变形最大,中下面层以压密变形为主;油石比上面层变化最大,中面层次之,下面层最小;车辆荷载作用初期,荷载作用处级配变粗,形成的粗骨架对沥青混合料的抗车辙能力有利,但随着荷载的持续作用,细集料进一步流失,粗集料发生移动,将出现较明显车辙,并威胁到行车安全;设计良好的级配,并严格控制沥青混合料的油石比是提高沥青路面抗车辙性能的基础。     

基于微观分析方法的沥青混合料抗车辙剂应用机理研究

为从本质上揭示车辙剂对沥青混合料抗车辙性能的增强机理,采用材料化学微观分析方法(扫描电镜分析(SEM)、红外光谱分析(IR)、热重分析(TGA)对掺加车辙王抗车辙剂的沥青胶结料进行了试验研究。分析结果表明:通过SEM发现,抗车辙剂通过与沥青和集料在高温下拌和过程中形成的纤维等形态在级配骨架内部搭桥而起到加筋、约束作用和嵌挤作用;通过IR发现,抗车辙剂通过与沥青在高温下的拌和,部分溶胀于沥青中发生反应,达到对沥青的改性,最终起到提高软化点温度、增加粘度、降低热敏性(提高热稳定性)等沥青改性的作用;通过TGA发现,在高温条件下,车辙王的弹性成分具有使路面的变形部分弹性恢复的功能,达到降低成型沥青路面永久变形的目的,最终提高沥青路面的高温稳定性。     

沥青路面车辙分析与防治

通过分析车辙形成机理及预防措施,介绍了橡塑复合型抗车辙剂的众多优点及其在改善沥青混合料多项性能中的作用,有助于促进CaR产品在提高沥青路面耐久性能、延长沥青路面使用寿命中的推广应用.     

长大纵坡沥青路面有限元分析

针对长大纵坡上坡路段沥青路面易产生车辙破坏的现象,以粘弹性沥青混合料本构模型为基础,选取了5种不同的纵向坡度,采用ABAQUS有限元软件分析了标准轴载作用下沥青混合料面层内最大剪应力和竖向应变的分布规律,并对有坡和无坡状态下荷载与车速的影响进行了分析。计算结果表明:最大剪应力和竖向应变随坡度和荷载的增大而增大,随车速的增大而减小,且有坡路段受荷载和车速的影响更大;位于路表下4~10 cm深度处中面层的最大剪应力和竖向应变平均值都大于其他结构层,是最容易产生车辙的结构层位,因此,提高长大纵坡路段沥青路面中面层的抗车辙性能尤为重要。     

掺Duroflex抗车辙剂沥青混合料性能研究

简要分析了Duroflex抗车辙剂对沥青混合料的作用机理,采用AC-16沥青混合料进行了不同Duroflex抗车辙剂掺量下的路用性能试验,分析研究了Duroflex抗车辙剂的最佳掺量,以达到提高沥青路面使用性能的目的。     

沥青混凝土路面层发生车辙现象的原因分析与技术对策

沥青混合料是一种典型的粘弹性材料,其物理力学性能与温度及荷载作用时间密切相关,尤其是强度和劲度伴随着温度的升高而明显衰减,路沥青混凝土路面在夏季高温、重交通的重复作用下,由于交通的渠化,在轮迹带逐渐形成下凹和两侧鼓起的车辙现象,该永久性变形是现代高等级沥青混凝土路面最常见的高温病害. 根据工程实践表明,汽车在通常的荷载条件下:永久性变形主要在夏季温度高于25～30℃区间,即沥青路面的路表温度达到40～50℃以上时,已经达到或超过道路沥青的软化点温度,而很容易产生车辙,随着温度的升高及荷载的加重变形继续增大.相反;低于这个温度范围一般不容易产生严重的高温塑性变形,确切说,所谓高温是指高于25～30℃的气温条件.