行驶速度对沥青路面车辙影响程度研究

大纵坡和长纵坡上坡路段沥青路面车辙比其他路段严重,除重载和高温外,汽车慢速行驶的影响也不容忽视,但各因素的影响程度尚不清楚。该文利用改进的车辙试验机开展了不同温度、不同荷载、不同轮碾速度下沥青混合料的车辙试验。对试验结果的分析表明:各因素对沥青混合料抗车辙性能的影响程度排序为温度>荷载>速度,而且重载和低速的联合能超过高温对车辙的影响;并基于试验数据提出了速度对SMA-13混合料动稳定度的影响方程。     

不同条件下AC-20沥青混合料抗车辙性能研究

在重载低速不同温度条件下,通过对车辙深度的分析,对动稳定度DS的比较,揭示了60℃温度条件下,车速对车辙深度的影响较大。在超载情况下,所有的DS值已低于沥青混合料设计值,1.4 MPa,20 km/h的RD曲线出现了流值点,在超载低速严重的情况下,路面很容易产生失稳变形。     

车辙预估模型研究

论文旨在依托汉堡车辙试验建立起高精度的车辙预估模型。对6种混合料进行不同温度与轮载压力下的汉堡车辙试验,以及标准条件下的抗剪强度试验,借助ABAQUS软件计算汉堡车辙试件的最大剪应力;以6种沥青混合料的汉堡车辙深度、试验温度、最大剪应力、抗剪强度和加载次数作为基础参数,通过多元拟合分析,建立起基准速度为66km/h的简化车辙预估模型;基于沥青混合料的时间硬化蠕变模型,理论推导行车速度与路面车辙的关系,将简化的车辙预估模型经速度修正后得到最终的车辙预估模型。研究结果表明,温度对沥青混合料永久变形的影响很大,当其他条件相同时,70℃的车辙深度约为50℃的4.5倍;轮载压力是影响混合料永久变形的另一敏感因素,当其他条件相同时,0.7 MPa的车辙深度约为0.5 MPa的1.7倍;混合料永久变形与加载次数呈非线性关系;所建立的车辙预估模型中的各个变量对方程均有显著意义,实测值与预估值具有很高的拟合度,说明该模型是可接受的,且可预估任意行车速度下的路面车辙。     

掺加车辙王抗车辙剂的沥青混合料试验研究

通过室内试验,研究了掺加车辙王抗车辙剂的AC-20型沥青混合料的抗车辙性能;不同油石比、温度下掺加车辙王抗车辙剂的AC-20型沥青混合料的抗车辙性能的变化.通过对比分析,发现掺加车辙王抗车辙剂可以显著改善沥青混合料的抗车辙性能;油石比、温度对沥青混合料的动稳定度影响很大,在正常油石比的基础上适当提高油石比可以提高沥青混合料的动稳定度,高温度下沥青混合料的动稳定度显著降低.结果表明,车辙王抗车辙剂适合铺筑在交通量大、重载较多的路段.     

贵州高速公路长上坡路段中面层沥青混合料研究

贵州省位于云贵高原东部,地形复杂多样,省内高速公路纵坡陡,距离长,沥青混凝土路面车辙病害严重,尤其是长上坡路段。为提高沥青混凝土路面中面层抗车辙性能,寻求适宜于本省气候、交通和经济特点的沥青混合料类型,本研究以旋转压实试验为基础,采用车辙、汉堡车辙、加速加载及冻融劈裂等试验,综合评价SUP20沥青混合料(SBS改性沥青、岩沥青改性沥青、50号沥青、70号沥青以及矿物纤维)和SMA20改性沥青混合料,在不同温度、荷载条件下的抗车撤性能和抗水损性能,研究表明Sup20粗级配在添加改性沥青、岩沥青改性沥青及50号沥青时具有良好的抗车辙性能和水稳性,高温重载长上坡沥青混凝土路面沥青高温性能可采用PG70标准,宜通过70℃车辙试验和汉堡车辙试验来准确评价沥青混合料的抗车辙性能。     

沥青混合料高温稳定性组合式车辙试验评价

采用改进的ACl3＋AC20双层组合式车辙试验方法,对沥青混合料组合式结构高温条件下永久变形规律进行了观测,并同现行单层车辙试验方法下的ACl3、AC20车辙板变形规律进行了比较和分析。结果表明：组合式车辙板的永久变形要小于同等条件下单层板的变形;其动稳定度介于AC20与ACl3两者其间;组合式车辙试验不仅反映了混合料材料特性,而且反映了混合料组合层的结构特性。     

沥青混合料车辙试验研究

采用沥青混合料车辙仪对6种沥青混合料进行车辙试验,通过对沥青混合料车辙深度与时间及轮碾次数的关系的研究,提出了动稳定度DS1和动稳定度DS2,并进行对比分析得出动稳定度指标DS2较DS1合理.     

沥青混合料车辙试验研究

采用沥青混合料车辙仪对6种沥青混合料进行车辙试验，通过对沥青混合料车辙深度与时间及轮碾次数的关系的研究，提出了动稳定度DS1和动稳定度DS2，并进行对比分析得出动稳定度指标DS2较DS1合理。     

水泥灌浆半柔性路面混合料抗车辙性能研究

在大空隙(20%～30%)母体沥青混合料中灌入水泥砂浆,形成一种水泥-沥青复合半柔性路面材料。对其抗车辙性能和疲劳特性进行室内试验研究,结果表明,此路面材料具有良好的高温稳定性,在试验温度为70℃、轮胎接地压强为1.0 MPa非常规车辙试验条件下,其动稳定度均在6 000以上,与常规沥青混合料相比较,其更能适应高温和重载作用下的路面抗变形需要;温度对半柔性路面材料的抗裂性能有明显影响,断裂强度随着温度降低而增大。     

基于车辙试验的空隙率效应模型的建立

采用常见的3种沥青混合料，旨在通过室内车辙试验，分析不同试件空隙率对车辙试验结果的影响程度，探讨了不同空隙率试件试验结果之间的内在联系。通过大量车辙试验，对比不同孔隙率试件车辙试验结果，发现孔隙率变化会对试验结果产生重大影响。同时，在室内车辙试验的基础上，对不同空隙率、不同轮载作用次数下车辙深度进行回归分析，建立了标准试验条件下，混合料车辙深度的空隙率效应模型（VEM）。分析表明，以7％作为基准空隙率可以得到与实际更为接近的预估车辙深度。该模型可预估不同空隙率混合料在不同轮载作用次数下的车辙深度，也可对不同空隙率试件在不同轮载作用次数下的车辙深度进行转化。     

沥青混合料高温性能试验方法

基于局部加载的思想设计了一种新的试验方法(局部三轴试验)来正确模拟路面实际状态,并获得准确的沥青混合料永久变形计算参数。通过ABAQUS有限元计算出试件、压头和底座的合理尺寸;利用该试验方法和常规三轴试验对AC20和SMA13沥青混合料进行了重复荷载蠕变试验,基于不同试验结果回归的参数对车辙试验建模计算,并与实测车辙对比分析。结果发现,局部三轴和传统三轴试验结果的规律性一致,流动次数FN均随温度和应力的增大而减小,且沥青混合料在高温或重载下均表现出较大的变形速率。但与车辙试验实测车辙量及永久变形率相比,由传统三轴试验所得参数计算出的结果偏小,而局部三轴试验所得参数计算出的车辙量及永久变形率与实测值较为一致;且从试验设备要求、试件制备过程和试验操作等方面分析,局部三轴试验更加简单易行。     

钢桥面浇注式+SMA组合结构车辙变形深度预估

为了阐明浇注式沥青混合料室内60 ℃车辙试验结果与实体工程应用中表现出的高温稳定性不一致的原因,揭示钢桥面浇注式沥青混合料+改性沥青SMA组合结构车辙变形发展规律,采用理论研究与工程应用相结合的方法,以马鞍山长江公路大桥为依托,采用建设期现场铺装用沥青混合料成型试件,进行了40 ℃、60 ℃、70 ℃温度条件下、接地压强为0.5,0.7,1.0 MPa的组合结构车辙试验,建立了车辙深度与温度、接地压强、作用次数之间的函数关系。通过试件模型的有限元分析和混合料抗剪强度计算,提出了不同温度、接地压强条件下的抗剪性能参数,建立了与温度、荷载作用次数、抗剪性能参数相关的车辙深度预估模型。同时,根据实桥温度场、轴载谱,分温度、荷载区间进行了轴载作用次数统计和车辙深度计算,并用实桥车辙对预估模型进行验证。结果表明：车辙深度与荷载作用次数呈对数函数关系,与温度和抗剪性能参数呈幂函数关系,相关性显著;所提出的预估模型计算所得车辙累计深度与现场历年实测结果基本一致,该桥15年设计寿命期末的车辙深度预估值将达到2.354 mm;基于实桥结构、铺装材料、交通、气候条件所建立的预估模型,可实现车辙破坏深度的有效预估,对指导中国钢桥面浇注式沥青铺装设计具有重要作用。     

高速公路长大纵坡路段抗车辙技术分析

沥青路面的车辙变形主要是由于沥青混合料在高温荷载作用下的变形引起的,山区长上坡路段高速公路沥青路面车辙是在交通荷载长时间作用、高温和重载的综合作用下产生的。通过对贵州地区高速公路路面车辙病害问题的调查,分析了高速公路长大纵坡路段车辙病害产生的原因,对长大纵坡路段车辙病害形成机理和解决措施进行了研究。研究结果表明,重载交通、坡度、低速行驶是导致高速公路长大纵坡路段车辙病害产生的主要原因,对于山区高速公路长上坡路段的路面结构设计需要从车道设计、沥青混合料设计、路面结构组合设计等方面进行单独设计,从而提高沥青路面结构的抗车辙能力,延长路面的使用寿命。     

不同抗车辙剂沥青混合料使用性能试验研究

结合衡桂高速公路骨架密实级配AC-20的使用情况,比较了添加不同抗车辙剂的沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性。发现三种抗车辙剂能显著提高沥青混合料的高温稳定性,同时能改善沥青混合料的低温抗裂性和水稳定性。根据试验结果,抗车辙剂A路用性能最佳。     

基于蠕变试验分析沥青路面车辙的能量方法

利用MTS810型液压伺服试验系统和旋转压实仪GC(Gyratory Compactor)进行沥青混合料的五级单轴压缩蠕变试验,研究了重荷载下沥青混合料的高温稳定性。从能量的角度分析了沥青混合料的永久变形机理,并找出了耗散能与永久变形的关系,通过多元回归得到了重载交通下沥青路面的车辙预估模型。     

基于直道足尺车辙试验的沥青路面重载轴载换算方法研究

车辙现已成为沥青路面一个严重问题,车辙也将发展成为沥青路面设计指标之一,故需建立起与其相对应的轴载换算公式。通过对3种典型的沥青路面结构进行直线式加速加载足尺试验,对不同重载作用下路面车辙随荷载作用次数的变化关系进行分析,得到了车辙预估方程,进而用等形变法建立了基于路面车辙等效的重载轴载换算公式。实验证明,利用该这个公式,再通过车辙预估方程计算的车辙与直道实测车辙数据拟合情况较好。     

泡沫沥青冷再生混合料MMLS3试验轮辙曲线特征及影响机理

对泡沫沥青冷再生混合料进行常温条件下的MMLS3加速加载试验，研究泡沫沥青冷再生混合料的长期使用性能，探讨泡沫沥青冷再生混合料的车辙变深度、变形速率及横断面轮辙曲线特征，给出泡沫沥青冷再生混合料车辙深度随加载次数的变化趋势，并对不同加载次数下轮迹处MMLS3试件进行X-ray无损扫描，分析不同加载次数下泡沫沥青冷再生混合料的空隙率分布特征及粗集料运动规律，揭示泡沫沥青冷再生混合料的疲劳损伤规律。研究结果表明：对于未掺加水泥的泡沫沥青冷再生混合料试件，轮迹处车辙沿横断面分布呈U形；掺加1%~2.5%水泥后，泡沫沥青冷再生混合料试件横断面车辙分布呈W形，可采用车辙深度R_DD=AN^B预估不同加载次数N下的车辙深度发展规律；MMLS3加载试验过程中泡沫沥青冷再生混合料车辙发展规律可分为3个阶段，即压密阶段、蠕变稳定阶段、剪切破坏阶段；重复疲劳荷载作用下轮辙变形主要来源于泡沫沥青砂浆压密变形和集料受荷载作用产生的竖向位移及粗集料自身由不稳定状态转变为"平躺"状态所发生的水平转动位移，粗集料取向角随加载次数增大呈指数函数关系减小。     

基于约束和温度条件改善的双层改性沥青车辙试验研究

车辙已成为我国道路沥青路面破坏的主要形式之一,目前国内外学者都在对车辙问题进行相关研究。针对湖南省高速公路典型的双层改性沥青路面结构,通过对标准车辙试验的约束和温度条件作出改善,使车辙试验结果更具实际意义和工程指导价值。试验结果表明,模拟路面温度梯度场试验条件下所得车辙深度明显比60℃均匀温度场下的结果小,说明标准温度试验条件将会导致试验结果偏于安全,不能准确地指导沥青面层抗车辙结构设计。