基于压力胶片技术的沥青混合料抗滑耐久性评价

为评价沥青混合料的抗滑耐久性,自主研发了加速加载搓揉试验机,采用压力胶片测量技术,对经过0,2,4,6,8h搓揉试验的不同类型沥青路面车辙板进行静载压力胶片试验,尝试采用压力胶片测量技术结合数据分析提出新的指标来评价沥青混合料的抗滑耐久性。采用0.2~0.6 MPa胶片和0.5~2.5 MPa胶片分别研究不同搓揉时间后的车辙板与轮胎静态接触的有效面积和应力集中效应,并通过压力胶片数据采集分析软件重构应力集中三维效果图。研究结果表明:不同搓揉时间下轮胎与路面接触的有效面积不同,搓揉时间越长接触面积越大,在0~8h搓揉过程中有明显递增趋势;不同搓揉时间下轮胎与路面接触的应力集中效应不同,在0~8h搓揉过程中应力集中效应有明显递减趋势;压力胶片测量技术能够很好地反映轮胎与路面间的真实接触状态和路面应力集中的衰减过程;相同原材料下,GAC-13级配的沥青路面抗滑性能及耐久性均优于AC-13;提出采用应力集中分布率和抗滑性能衰减率表征沥青混合料的抗滑耐久性,这2个指标与构造深度及摆值相关性良好,评价沥青混合料的抗滑耐久性具有足够的准确性及可靠度,为后续采用该指标设计优良抗滑性能的沥青混合料提供借鉴。     

多孔沥青路面路用功能性能的衰变特性研究

多孔沥青路面是一种大空隙骨架结构的路面,具有显著的路面构造深度,有利于提高抗滑性能,并具有降温和降噪功能。依托上海五洲大道的实体工程对多孔沥青路面的功能性能进行分析,使用空隙率作为路面功能性能衰变的特征变量。以不同空隙率(18%~22%)的混合料为研究对象,通过室内试验分析多孔沥青路面在使用过程中的功能性能衰变,包括排水性能、抗滑性能和抗堵塞性能。     

基于搓揉磨耗试验机的沥青路面宏观轮廓试验研究

针对搓揉试验对于路面宏观构造的渐变影响,通过自主研发的由标准车辙试验机改进而来的搓揉试验机进行搓揉试验。选择了10种不同条件试件(搓揉温度、骨料级配以及骨料品类),采取激光轮廓仪测量技术对搓揉不同时长(0、2、4、6、8h)的10种试件进行宏观轮廓评价。提出了一种新的评价指标:峰角值。试验结果表明:搓揉磨耗试验机和激光轮廓测量仪是模拟搓揉过程和获取表面宏观纹理的有效工具,骨料级配和搓揉温度对于沥青路面的抗滑性能有重要影响,搓揉作用会改变路面的峰角值分布。     

温拌阻燃沥青砼路面表面性能衰变分析

采用南非小型加速加载试验仪进行不同类型沥青路面表面性能衰减模拟试验,对比分析温拌剂、阻燃剂和基层类型对沥青路面表面性能的影响。结果表明,温拌阻燃沥青路面表面抗滑性能和吸声系数随加载次数增加而减小并逐渐趋于稳定,但具有良好的抗滑性能和降噪性能;温拌剂和阻燃剂的添加不会影响沥青路面表面性能;基层类型不会影响沥青路面的抗滑性能,但对降噪性能的衰变有一定影响,加载初期半刚性基层路面的降噪性能稍优于刚性基层路面。     

粗细集料磨光值对沥青路面长期抗滑的影响

良好的路面抗滑性能是车辆安全行驶的重要保障,而集料品质是影响沥青路面抗滑性能的重要因素之一。集料的耐磨光性能直接决定路面抗滑性能的衰变规律和抗滑终值。因此,集料磨光值的表征和评价对沥青路面全寿命周期抗滑性能的研究具有重要意义。为充分明确粗、细集料对沥青路面长期抗滑性能的影响,引入了3种新的试验方法：①使用Wehner/Schulze (W/S)加速磨光试验对不同种类粗、细集料的磨光值进行评价;②使用自主研发的轮式加速磨光机对9组试样进行加速磨光试验;③使用W/S试验仪抗滑测试机体在速度为60 km·h^-1和水膜覆盖条件下测量试件磨光后的动摩擦因数。结果表明：①集料矿物成分是决定磨光值的重要因素,且磨光值越高沥青路面的长期抗滑性能越好;②密级配沥青路面细集料对路面长期抗滑性能的影响比粗集料更大;③W/S加速磨光试验不仅较Polished Stone Value (PSV)试验结果精度更高,还能评价细集料的抗磨光值;④不同抗滑检测设备与试验方法间具有较大的差异性,轮式加速磨光试验能对试件的全磨耗周期行为进行表征,W/S抗滑检测则可在高速动态旋转和水膜覆盖条件下进行检测(且不受人为操作影响和可重复性高),二者的工况模拟和工作原理具有较强的科学性与可靠性。未来工程应用中,应尽量提高细集料的磨光值,以进一步提高路面抗滑性能;同时,如需精确地表征集料磨光值差异性与路面抗滑性能之间的关系,建议使用W/S试验进行研究。     

采用抗滑性能衰减率设计抗滑耐久型沥青混合料

为了设计具有优良抗滑耐久性的沥青路面,该文基于压力胶片技术研究成果,设计不同级配的抗滑层SMA和GAC沥青混合料,采用抗滑性能衰减率评价其不同加速加载搓揉阶段的抗滑性能,进而比选出具备优良抗滑性能及抗滑耐久性的沥青混合料。研究结果显示:合理控制4.75 mm档筛孔通过率是沥青混合料抗滑性能设计的关键,该文设计的各抗滑层抗滑性能方面:SMAGACAC,SMA-4和GAC-4及GAC-5具有优良的抗滑性能及耐久性,推荐其作为路面抗滑层,条件具备时优先选用SMA-4。     

国外沥青路面抗滑性能影响因素研究

从轮胎与沥青路面间接触机理、沥青路面抗滑性能的评价方法和沥青路面抗滑性能的衰减规律三个方面,对国外的研究成果进行归纳总结。沥青混合料的材料特性和结构特性对沥青路面的抗滑性能影响较大,路表宏观纹理和微观纹理共同作用影响路面的抗滑性能,以优质石料作骨料的骨架嵌挤型沥青混合料结构表现出良好的抗滑性能。     

抗滑降噪型隧道沥青混合料设计

针对隧道路面噪音大、抗滑性能差、发生火灾时易引起沥青产生浓烟等缺陷,设计了抗滑降噪型沥青混合料,采用大空隙沥青混合料结构降低隧道路面噪音、提高抗滑性能,并采用阻燃剂降低隧道火灾危险性。对抗滑降噪型沥青混合料的降噪性能、抗剪性能、水稳定性能、渗水性能、抗滑性能等综合性能与空隙率的关系进行研究,确定合理空隙率,并铺筑试验路进行验证。结果表明:抗滑降噪型隧道沥青路面比普通隧道沥青路面噪音降低约6dB,抗滑性能提高20%;混合料的目标空隙率宜控制在19%,施工现场路面空隙率宜控制在16%～21%。在隧道中采用该混合料可有效提高隧道路面的使用性能,改善隧道运营环境。     

沥青路面轴载抗滑等效换算方法

采用与我国路面结构设计时轴载等效换算类似的方法,按照抗滑指标衰减量等效的原则建立了沥青路面轴载抗滑等效换算公式,并提出了轴数系数和轮组系数的确定方法;基于轴载抗滑等效换算公式,提出了沥青路面抗滑寿命预测方法;以某高速公路为算例,开展不同轮压下SMA16的抗滑性能衰变试验,并借鉴沥青混合料疲劳方程的获得方法,建立了SMA16基于BPN值的抗滑疲劳方程,以此为基础,应用所提出的抗滑性能预测方法预测了该高速公路路面的抗滑寿命。结果表明,该轴载抗滑等效换算方法用于高速公路沥青路面抗滑性能分析是可行的。     

沥青路面纵向抗滑性能影响因素试验研究

在对路面抗滑性能影响因素进行理论分析的基础上,应用Griptester对沥青路面纵向抗滑性能的影响因素进行了试验研究,分析了行车速度、水膜和路面微观构造对路面纵向摩擦系数的影响,并探讨了各影响因素在不同条件下对路面纵向抗滑性能的影响特性。     

沥青路面抗滑性能研究现状与展望

作为未来道路交通荷载的主流形式，车辆的行驶稳定性与路面抗滑性能存在着直接关系，而且随着时间变化，沥青路面的抗滑性能受各种不确定性因素的影响。为了明确国内外沥青路面抗滑性能的研究现状，对胎-路接触力学模型和路面附着特性、动摩擦因数的计算方法、不确定性影响因素、抗滑性能评价指标和衰变模型以及抗滑性能在无人驾驶车辆安全性中的应用等热点问题研究进展进行了综述与总结，对比分析了现有沥青路面与橡胶轮胎的接触力学模型，探讨了设计、施工及运营阶段中的不确定性因素，归纳了现有沥青路面抗滑性能评价指标及衰变模型，最后论述了沥青路面抗滑性能的发展方向。分析结果表明：基于路表分形理论的Persson迟滞摩擦理论更适用于沥青路面动摩擦因数的计算要求，计入了橡胶对表面粗糙度的有关尺度变形响应及滑动摩擦的温度依存性；考虑路表峰值附着系数时变性的摩擦因数-滑移率（μ-s）曲线附着系数估算方法更能反映路面实际附着特性；当前沥青路面抗滑性能研究在胎-路相互作用机理、评价指标、衰变模型等方面研究不足，需要从时变性、统一性及车辆抗滑需求感应参数等方面进一步深入研究。推行基于时间效应的抗滑评价指标是沥青路面抗滑层设计与抗滑性能评价发展的必然趋势，也是提高中国沥青路面全寿命周期内服役水平的重要方法。     

橡胶沥青对路面抗滑性能的影响研究

在柔性路面设计、养护和修复中,抗滑性和构造是应当考虑的重要的安全特征。主旨是优化橡胶沥青路面的表面构造特性,宏观上减少溅水、喷射及滑水现象;微观方面增强低、高速行驶时的摩擦力。采用英式摆式仪法和体积法来测量摩擦表面特性,取试验室制备的试件代表实际道路表面。研究采用两种级配和三种沥青结合料:常规沥青;湿法橡胶沥青;干法橡胶沥青。在相同的混合料配比基础上,以增加1%的橡胶沥青来测试其含量对路面质量的影响。研究结果用来评价橡胶沥青的生产工艺和混合料级配对路表面特性的影响。结果表明间断级配橡胶沥青混合料比密级配具有更大的构造深度。与常规混合料相比,橡胶沥青混合料能提高路面抗滑性。该研究表明,用不同工艺生产的橡胶沥青对路表面特性的影响不同。     

新SAC13沥青混合料路用性能及施工应用

结合青银高速公路的试验路工程．试验研究了SAC矿料级配设计与检验方法设计成功的紧密骨架密实结构、一般骨架密实结构以及悬浮密实结构的SAC13沥青混合料路用性能。结果表明,紧密骨架密实结构SAC13具有较好的高温稳定性、水稳定性和抗滑性能,综合性能最优;试验路工程表明,紧密骨架密实结构SAC13的应用情况良好。     

结构增强型高强密水铺装材料设计及性能试验研究

增加水泥桥面铺装下层的模量,有利于提升沥青铺装结构的耐久性。现从水泥桥面沥青铺装层路用性能出发,提出了针对结构增强型沥青混合料的设计方法。通过沥青改性与级配优化,开发了适用于水泥桥面铺装下层的结构增强型沥青混合料,并开展了性能试验研究。结果表明:研发的高强密水沥青混合料可以有效提高路面的抗车辙性、低温抗裂性、水稳定性、抗永久变形及耐疲劳性能,工程应用效果良好,证明了此基于路用性能的混合料设计方法的合理性。     

重庆渝邻高速公路排水性沥青混凝土路面修筑与性能

介绍了重庆渝邻高速公路排水性沥青混凝土路面的材料、结构、施工、成本及使用性能。试验路使用了3种改性沥青,设计实施了4种试验路段,具有不同的设计空隙率。通过试验路的修筑,检验并验证了排水性沥青混合料的材料设计方法,总结了排水性沥青混凝土路面的施工工艺与质量控制技术,实际考察了排水性沥青混凝土路面的使用性能。试验效果表明,排水性沥青混凝土路面雨天表面不积水,车辆行驶时不会产生溅水和水雾现象,车辆行驶视线好,路面表面粗糙,构造深度大,抗滑性能高,大大提高雨天行车的安全性,还具有降低路面噪声的功能。排水性沥青混凝土路面是一种具有优良路用性能的高速公路表层结构,非常适合在我国南方多雨地区使用。     

SINOTPS高黏沥青改性剂的特性及其应用技术研究

结合采用SINOTPS高黏度沥青的排水降噪试验路工程,通过室内沥青和沥青混合料试验研究了SINOTPS高黏沥青改性剂的特性,通过试验路实体工程的实施进一步研究验证了SINOTPS高黏度改性沥青具有优良的高温稳定性能、低温抗裂性能及耐久性能,不失为一种实现排水降噪路面结构的优良沥青结合材料。     

RK改性沥青混合料在中江高速公路路面养护工程中的应用

为了研究RK改性沥青混合料的路用性能,在广东中江高速公路路面养护工程中现场取样,利用室内浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、浸水飞散试验评价了RK改性沥青混合料的水稳定性,利用车辙试验评价了RK改性沥青混合料的高温稳定性,采用小梁弯曲试验评价RK改性沥青混合料的低温抗裂性能,并分析了RK改性沥青混合料经济和环保效益。结果表明:与SBS改性沥青(PG76)混合料相比,RK改性沥青混合料的高温稳定性能和水稳定性改善明显,路用性能优良。     

沥青路面安全行车保障措施研究

简述了抗滑性能不足对沥青路面行午安全的影响。在分析沥青路面抗滑性能影响因素的基础上,从公路建设、养护、公路管理与服务几个方面提出了基于抗滑性的沥青路面安全行车保障措施。     

实测轮胎荷载作用下层间接触条件对沥青路面力学响应的三维有限元分析

实际道路中层间接触状态非常复杂,层间接触状态对路面的使用性能有直接影响;并且轮胎与路面的接地形状随着轮胎负荷及胎压的不同呈现出明显的非均匀分布,路面结构内的力学响应也随之发生不规则变化。基于此,采用三维有限元方法,分析在实测轮胎荷载作用下,完全连续、基、面层间光滑两种层间接触状态时,柔性基层和半刚性基层路面力学响应的差异。分析结果表明,层间光滑时面层内的最大剪应力以及层底拉应变均明显增大,相应路面车辙和开裂的机率大大增加,因此必须高度重视层间处理工艺。     

低噪声沥青路面的应用研究

随着人们对城市道路交通噪声的不断重视,低噪声沥青路面应用成为环保城市建设的趋势。该文介绍了北京市京通快速路北辅路中国传媒大学段铺筑的低噪声沥青路面示范工程的研究,包括路面结构及排水设计、原材料要求、配合比设计和效果评价。检测结果表明该低噪声沥青路面示范工程具有较好的降噪效果,且渗水性和抗滑性等其它功能良好。