沥青路面低温缩裂的分析与研究

文中介绍了沥青路面低温缩裂的原因、影响因素以及温度开裂的预测方法，为沥青路面低温抗裂设计提供科学的参考依据。     

沥青路面低温抗裂性能热收缩复合模型研究

沥青路面低温开裂是各国公路存在的一个普遍问题,为了评价沥青路面在低温下的抗裂稳定性,各国研究者大都通过试验的方法对其进行评定.该文通过对沥青混合料各组分性能的研究,提出了一种用于描述沥青路面低温抗裂性能的热收缩复合模型,试验并通过数据分析验证该模型是准确且合理的.     

Numerical Simulation of Low-temperature Shrinkage Cracking of Asphalt Pavement Based on Cohesive Zone Model

低温缩裂是沥青路面使用过程中遇到的主要病害之一,为了更清楚地揭示沥青路面低温缩裂的机理,基于内聚力模型,运用ABAQUS有限元软件对沥青路面的低温缩裂过程进行数值模拟.建立了粘弹性分析的模型,对约束试件温度应力试验(TSRST)进行数值模拟,其数值模拟结果与试验结果非常接近；拟定路面结构内聚力及粘弹性材料参数,模拟了不同降温时间情况下沥青面层断裂损伤的情况.结果表明:低温缩裂模型中加入粘弹性参数后,路表面层发生初始损伤的起始温度要求更低；从断裂过程上来看,弹性的沥青面层开裂具有瞬时性,开裂过程极为短暂;加入粘弹性材料参数后,沥青路面开裂具有过程性,比弹性的路面结构更接近实际沥青路面的开裂状况.     

重冰冻区低温-荷载耦合作用下玄武岩纤维沥青路面的抗裂性能

针对内蒙古重冰冻区沥青路面所处的严寒工作环境及路面病害,提出基于抗裂性能的路面结构控制指标。利用Ansys有限元软件建立新建玄武岩纤维沥青路面结构的计算模型和出现裂缝后的路面计算模型,通过室内试验确定玄武岩纤维沥青路面力学参数、热物性参数与其他参数,分别对其低温-荷载耦合作用下的抗裂性能指标进行计算分析,并对玄武岩纤维沥青混合料疲劳寿命进行测试,验证有限元模拟结果的正确性。研究表明:低温-荷载耦合作用下,易裂点位处新建玄武岩纤维沥青路面各项抗裂指标均有所提升;不同荷载位置对含裂缝玄武岩纤维沥青路面不同裂缝扩展时期的影响具有差异化;含裂缝玄武岩纤维沥青路面在低温-正载K_Ⅰ、低温-偏载K_Ⅰ和低温-偏载K_Ⅱ作用下易裂系数指标K_R都较小;在不同温度和应力水平下,玄武岩纤维沥青混合料疲劳寿命始终显著高于普通沥青混合料。     

沥青路面的预锯缝和缝距计算

低温缩裂是寒冷地区沥青路面的典型病害之一，预锯缝是解决低温缩裂随机发生的有效方法，本文导出了计算预锯缝间距的方法，并用沈大高速公路的实例加以验证。     

半刚性基层沥青路面低温开裂成因研究综述

半刚性基层沥青路面低温开裂一直是沥青路面的主要病害之一,也是国际学术界研究的重点内容。考虑到此种类型路面结构在中国的广泛应用,该文对半刚性基层沥青路面低温开裂的相关研究成果进行了综述,在分析路面低温开裂机理的基础上,从设计、施工、运营3个阶段分析了各因素对半刚性基层沥青路面低温开裂的影响,为预防和控制沥青路面低温开裂提供借鉴与思考。研究发现,对各阶段的影响因素进行合理的控制能够改善路面的低温抗裂能力,减少路面低温开裂病害的发生。     

沥青混合料低温抗裂性能评价指标

为了确保沥青路面在低温下的抗裂稳定性，就必须用实验方法来评定它在低温条件下的性能，然而到目前为止仍未有统一方法，因此尽快找到一种科学而又实际的评价指标，对于沥青路面低温缩裂问题的解决有着深远的意义。以沥青混合料低温抗裂性评价指标作为研究对象，在分析目前一些评价方法的基础上，通过对不同品种沥青混合料试验结果进行分析总结，发现沥青混合料的低温压缩应变能指标，更能反映不同沥青混合料的低温性能；对于低温蠕     

沥青路面低温开裂预估模型及其适用性分析

低温开裂是沥青路面早期损坏的主要现象之一。随着对路面使用性能的要求不断提高,低温开裂问题也越来越受到道路工程研究者的重视。同时,建立准确的低温开裂预估模型也是寒冷地区沥青路面结构选择与材料设计的基础。低温开裂预估模型主要包括力学经验模型与统计模型两类。本文是以加拿大学者Haas提出的低温开裂统计模型为基础,针对我国的道路状况补充并完善了Haas低温开裂预估模型,并通过试验路的裂缝调查研究,分析了低温开裂预估模型的适用性,可为我国沥青路面低温抗裂设计提供参考。     

再生沥青混合料设计针入度范围的研究

依托广佛高速公路大修工程的沥青路面热再生实践,通过室内试验研究了不同设计针入度对再生沥青混合料AC-25的马歇尔指标、高温稳定性、水稳定性和抗裂性等路用性能的影响规律,从而提出了再生沥青混合料合理的设计针入度范围。结果表明,再生沥青混合料有利于提高沥青路面的高温抗车辙能力和抗裂能力,但降低了抗水损害能力和低温抗裂性能,从而为沥青路面再生技术的应用提供依据。     

再生纤维增强沥青路面低温抗裂性能评价

通过低温弯曲试验、弯曲蠕变试验和费用效益比分析,与新聚酯纤维沥青混合料和基质沥青混合料对比,综合评价了再生纤维沥青混合料的低温抗裂性能.结果表明:再生纤维能够增强沥青路面的低温抗裂性能,效果虽然略差于新聚酯纤维,费用效益比综合指标却与新聚酯纤维相当,加上其显著的环保效益,值得推广与应用.     

不同结构类型沥青混合料抗裂性能对比分析

沥青路面的抗裂性能是影响路面开裂的重要因素。本文通过对骨架结构SMA-16及密实悬浮结构AC-13、AC-20沥青混合料进行抗拉强度和低温抗裂性能测试对比分析。结果显示:骨架结构类型沥青混合料的抗拉强度和低温抗裂性能明显优于密实悬浮结构类型的混合料;对于同类密实悬浮结构的沥青混合料,随着粒径的增大,其抗拉强度和抗裂性能呈现降低现象。     

道路沥青的低温延度指标

论述了以１０℃延度作为道路沥青低温抗裂性能指标，代替原有的１５℃延度，这样的修正更符合沥青路面的使用性能     

极端气候下影响沥青混合料低温抗裂性能不利因素分析

沥青混合料的低温抗裂性能是冻雨冰雪极端气候地区沥青路面的关键路用性能之一;不同低温、低温周期、除冰盐浓度等不利因素对其均有着重要影响。由于目前对此的研究和评价方法还较少,本文对各种不利因素下的沥青混合料进行了0℃弯曲蠕变试验和0℃弯曲试验研究,分析了各种不利因素下的沥青混合料的低温抗裂性能。结果表明,各种不利因素大大降低了沥青混合料的低温抗裂性能,用二元方差分析的方法比较了各种不利因素对沥青混合料的低温抗裂性能的影响程度。两种试验结果均表明:CAM在应对冻雨冰雪极端气候时更具优势。     

基于内聚力模型的沥青路面低温缩裂研究

为了深入分析沥青路面低温收缩裂缝的形成和扩展问题,引入了双线性内聚力模型。使用双线性内聚力模型模拟了沥青路面的低温缩裂过程,并且讨论了双线性内聚力模型参数和面层结构参数对低温缩裂的影响。研究表明:随着温度的降低,沥青面层经历了从材料损伤到断裂的过程。在降温幅度较小时,沥青路面虽然没有形成宏观裂缝,但是路表附近的路面材料已经经历了一定程度的损伤;当降温幅度达到一定值时,沥青路面就会发生脆性断裂,形成宏观裂缝。增加断裂能可以减小路面的损伤程度和受损深度,降低路面的断裂温度,从而延缓了路面的断裂。与断裂能相比,提高开裂强度可以更有效地减小路面的损伤程度和受损深度;减小面层的弹性模量和温度收缩系数可以有效地减小面层的损伤程度。     

半刚性基层沥青路面温缩裂缝形成机理的探讨

本文通过大量调查试验结果，经分析研究而提出半刚性基层沥青路面温缩裂缝的形成机理，为减少路面低温缩裂明确了方向。     

基于SCB试验的沥青混合料低温性能评价指标研究

研究沥青混合料低温性能评价指标与路面开裂状况之间关系，是合理确定沥青混合料低温性能评价标准的重要依据。为解决传统小梁弯曲试验同现场开裂相关度不高的问题，针对现场不同裂缝间距段落的芯样，引入半圆弯曲试验（SCB）开展混合料低温断裂与抽提沥青BBR试验研究，建立沥青路面开裂间距与沥青混合料断裂能、断裂韧性、劲度模量等指标的关系。从SCB与BBR对比试验可得出结论：改进后的SCB试验能真实反映吉林地区沥青路面实际低温开裂状况；提出了寒区沥青路面低温开裂判定标准；并通过断裂能及断裂韧性等指标的对比分析，提出采用SCB试验的断裂能作为混合料低温性能的评价指标更为合理。研究成果丰富了沥青混合料低温性能评价方法，为完善沥青路面低温抗裂设计提供了技术支撑。     

沥青混合料低温抗裂性能评价指标的研究

为了确保沥青路面在低温下的抗裂稳定性，就必须用试验方法来评定它在低温条件下的性能。本文在分析目前一些评价方法的基础上，通过大量的试验，提出了利用低温低压缩应变能力法来评价沥青混合料低温性能，该法既简便又合理，可供参考和使用。     

沥青混合料低温抗裂性能影响因素的灰关联分析

通过对沥青混合料低温开裂机理的分析，以弯曲应变能密度临界值为指标，运用灰关联的方法分析沥青混合料的弯拉强度、临界弯拉应变、油石比、表现密度及所用沥青的针入度等指标对混合料低温抗裂性能的影响程度。研究表明，由于沥青混合料的应变能密度临界值指标是混合料临界弯拉应变和弯拉强度2个指标的综合，用它来评价沥青混合料的低温抗裂性能更加科学；低温时沥青混合料的允许变形能力较差，提高混合料的允许变形能力可明显增强沥青路面的低温抗裂性能。     

30^#硬质沥青及其混合料低温性能试验研究

通过对硬质沥青(AH-3试验,对比研究了30#硬质沥青的低温性能;并通过对4种不同的沥青混合料进行低温弯曲试验和直接拉伸试验,分析了30#硬质沥青混合料的低温抗裂性能.结果表明:硬质沥青混合料适用于河南省沥青路面的中下面层铺装.     

橡胶颗粒沥青混合料低温性能研究

沥青路面低温开裂是一种常见的病害类型,也是道路工作者比较关注的问题。文章采用连续密级配AC-20,通过低温弯曲试验和低温抗裂试验,研究橡胶颗粒掺量、橡胶颗粒粒径对混合料低温性能的影响。结果表明:随着橡胶颗粒粒径的减小,低温性能呈增强趋势;在一定范围掺量下,橡胶颗粒掺量增大,低温性能提高。