浇注式沥青铺装材料高温性能研究

针对浇注式沥青材料在钢桥面铺装工程中的应用,为进一步提升浇注式沥青混凝土的高温性能,现从浇注式沥青胶结料的类型、TLA掺量、外加剂、压入碎石对浇注式沥青混凝土高温性能的影响进行了相关研究。结果表明:30号直馏沥青+湖沥青的浇注式沥青混合料的高温性能最好;提高TLA掺量、掺加有机蜡类外掺剂,均可提高浇注式沥青混合料的高温性能。此外,压入碎石的粒径跟撒布量也会对浇注式沥青混合料的高温性能产生影响。     

复合浇注式沥青混凝土高温性能分析

由于钢桥面铺装存在特殊性,在国内浇注式沥青混凝土铺装并没有显示出更好的高温性能。本文采用高温车辙试验、贯入度试验等方法,分析了搅拌时间、预拌沥青碎石、结构厚度、改性剂及结构组成对复合浇注式沥青混凝土高温性能的影响,并提出了改善复合浇注式沥青混凝土高温性能的一系列措施。     

浇注式沥青混凝土复合铺装的高温稳定性能研究

为提高浇注式沥青混凝土复合铺装的高温性能,减少铺装层在行车荷载作用下产生的高温车辙现象,本文将复合铺装层间接触状态分为未撒布碎石和撒布碎石2种情况,提出以动态机械分析试验方法(dynamic mechanical analysis,DMA)和车辙动稳定度方法评价浇注式沥青混凝土复合铺装高温稳定性能,通过四点弯曲试验和车辙试验研究复合铺装层高温性能,研究层间接触状态对复合铺装结构高温稳定性能的影响。研究结果表明,采用DMA试验方法和车辙动稳定度方法能有效评价复合铺装结构的高温稳定性能;浇注式+碎石+SMA复合铺装动态模量和动稳定度高于浇注式+SMA复合铺装相应数值;碎石粒径越大和用量越多对复合铺装动稳定度影响显著,推荐采用13.2～19 mm粒径碎石,推荐用量为10 kg/m~2。     

BRP改性剂对GMA浇注式沥青混凝土高温性能影响研究

GMA浇注式沥青混凝土沥青含量高、矿粉含量高、空隙率小,在港珠澳大桥桥面铺装工程中得到较多应用。该文在原材料性能检测、配合比设计的基础上,对BRP复合改性沥青性能进行了评价,并通过室内车辙、硬度、单轴贯入、组合车辙试验研究了不同BRP掺量下GMA的高温性能。结果表明:BRP可提高混合沥青黏度、软化点,从而改善沥青的高温性能;BRP的掺量宜控制在0.5%之内,BRP掺加后,GMA高温性能显著提高;30%基质沥青+70%TLA混合沥青GMA的高温性能优于80%基质沥青+20%TLA;组合车辙试验能较好评价钢桥面铺装层整体高温性能。     

纤维对浇注式沥青混合料性能的影响

为了研究纤维种类及掺量对桥面铺装浇注式沥青混合料路用性能的影响,首先基于关键指标对混合料的矿料级配进行了设计。然后研究了不同掺量的颗粒木质素纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维对浇注式沥青混合料高低温性能、水稳定性、疲劳性能的影响。再基于加速加载试验对浇注式沥青混合料的长期耐久性能进行了评价,建立了桥面全厚度沥青混合料铺装的耐久性能预测方程。最后分析了纤维增强沥青混合料性能作用机理。结果表明:纤维能够明显改善浇注式沥青混合料的路用性能;不同类别的纤维对沥青混合料性能提升作用各异,玄武岩纤维的改善效果优于木质素纤维和聚酯纤维;纤维对浇注式沥青混合料性能的增强作用随纤维掺量的增加先增大后减小;木质素纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维在最佳掺量4%,6%,8%时,混合料的性能最优;浇注式沥青混合料高温抗永久变形能力相对较差,试验车辙动稳定度不超过500次/mm;在最佳掺量下,木质素纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维可分别提升浇注式沥青高温抗车辙性能的72%,94%,44%;纤维增强浇注式沥青混合料的疲劳寿命随应变水平的增加呈指数函数递减趋势;组合铺装结构(3.5 cmSMA13+下面层3 cmGA10)的车辙深度与加速加载次数呈良好的指数关系,加速加载试验结合数值分析方法能够较为准确地预测铺装结构的耐久性能。     

浇注式沥青混合料精细化施工及质量控制

上海两港大道快速化工程桥面铺装采用浇注式沥青混合料铺装方案.以此为例,着重介绍了浇注式沥青混合料原材料、生产、运输、摊铺、预拌沥青碎石撒布及碾压等的施工工艺特点及质量控制要点,提出了各个工序精细化施工注意事项.     

港珠澳大桥钢桥面沥青铺装结构设计

港珠澳大桥钢桥面铺装标准高、规模大、施工环境复杂,在分析实桥结构、交通、气候、施工条件的基础上,对该桥钢桥面铺装结构进行设计。以工程病害率、成熟程度、施工可控性、抗疲劳性能、高温稳定性、重载承受能力为评价指标,对多种典型铺装方案进行综合评定,最终推荐浇注式沥青混合料+改性沥青SMA方案。通过工艺改进,确定采用MA配合比设计方法和GA生产工艺制备浇注式沥青混合料GMA。铺装结构设计为:对钢板表面喷砂除锈后,按顺序涂装防腐层、防水层、黏结层,然后在行车道范围内依次铺装30mm浇注式沥青混合料GMA-10+38mm改性沥青SMA-13(层间洒布改性乳化沥青);在中央分隔带范围内铺装68mm全厚式浇注式沥青混合料。该铺装方案符合全寿命设计理念,具有综合性能优、质量可靠度高、施工效率高等优点。钢桥面铺装实施过程与验收结果均表明该铺装方案合理、可行。     

刚柔复合型桥面铺装在大跨径悬索桥中的应用

钢桥面铺装是大跨径桥梁建设的重点和难点,特别是大跨径悬索桥。泰州大桥是世界首座三塔两跨钢箱梁悬索桥,主桥全长2 160m,交通量25 000辆/d,货车比例20%左右。基于钢桥面铺装高温性能和变形性能综合平衡,大桥钢桥面铺装采用"3.5cm下层浇注+2.5cm上层环氧"刚柔复合型铺装方案。大桥开展了浇注式沥青混合料、高性能热拌环氧沥青混合料设计及性能研究,以及防水黏结层性能研究。试验结果表明复合浇注式铺装具备优异高低温稳定性和疲劳性能。大桥通车运营6年,桥面铺装总体使用状况良好,仅出现微细裂缝和非荷载类微损伤,IRI均小于2m/km,车辙深度小于5mm,SDPCI达到90分以上,表明在大跨径悬索桥中采用刚柔复合型钢桥面铺装可行,为国内类似工程提供有益借鉴。     

复合浇注式钢桥面沥青铺装的路用性能

为评估钢桥面复合浇注式铺装的路用性能,基于南京四桥开展了直馏硬质沥青浇注式混凝土与高弹改性沥青AC混合料设计及性能验证,通过车辙试验、低温弯曲试验、疲劳试验与变形协调试验对复合铺装结构进行研究。结果表明:复合浇注式铺装具备优异的低温抗裂性能、疲劳性能与变形协调性能,且高温抗车辙性能良好;通车运营4年后,桥面铺装性能优良,为国内类似工程项目提供有益借鉴。     

碎石型陶粒环氧沥青混合料试验研究

结合碎石型陶粒与国产环氧沥青配制混合料,并进行混合料的性能研究和综合评价.在15%的陶粒掺加比例情况下,采用马歇尔试验方法确定混合料的最佳油石比.通过车辙试验、浸水马歇尔试验等,进行混合料的强度、高温稳定性、水稳定性、抗滑性试验研究,得出符合钢桥面铺装要求的碎石型陶粒环氧沥青混合料.研究成果可为陶粒用于环氧沥青混合料的研究提供试验依据,并为将来陶粒作为钢桥面铺装原材料的推广与应用提供参考.     

聚合物改性浇注式沥青在祁连山路大桥铺装的应用

浇注式沥青混合料加高弹改性SMA方案是经过实践验证的适用于我国钢桥面铺装的结构形式。采用聚合物改性沥青替代TLA复合改性沥青,用于浇注式沥青混合料,可以减少TLA的难闻气味,提高浇注式沥青混合料的抗车辙能力。采用溶剂型沥青黏结剂作为防水黏结层材料,能够满足铺装层的受力要求,且对施工温度和湿度的要求低。所开发的溶剂型沥青黏结剂和聚合物改性浇注式沥青,较国外材料具有更优异的性能。研究成果成功用于上海祁连山路大桥的钢桥面铺装。     

混杂纤维对改性SMA高温稳定性影响研究

改性SMA沥青铺装常用为钢桥面铺装层,为提高其高温稳定性,加入玻璃纤维与聚酯纤维混杂,通过马歇尔试验确定最佳纤维掺量,通过将车辙试验用最佳配合比混合料与常用的单掺聚酯纤维的沥青混合料相比较,研究其性能。结果表明,最佳纤维质量分数为0.3%聚酯纤维与0.2%玻璃纤维混合,该掺量最佳油石比为6.1%,其高温稳定性提升明显。     

钢桥面浇注式沥青混合料铺装的性能

根据大跨径钢桥面铺装的使用性能要求,通过流动度试验、贯入量试验、车辙试验、低温极限弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、间接拉伸疲劳试验等系统研究了浇注式沥青混合料的性能。与AC 13I及SMA的对比分析结果显示,浇注式沥青混合料在钢桥面铺装中应用比AC 13及SMA更有优势。     

废胶粉改性浇注式沥青混合料性能研究

浇注式沥青混凝土是桥面铺装工程中常用的混合料类型。该文介绍了将废胶粉用于浇注式沥青混合料中,采用湿拌和干拌两种工艺拌制,研究了废胶粉改性浇注式沥青混合料的性能。结果表明,采用废胶粉拌制浇注式沥青混合料是可行的,废胶粉改性浇注式沥青混合料性能能满足相关规范的要求,但其高温稳定性还需要进行深入研究。     

温拌技术在寒冷地区桥面铺装中的应用研究

研究了寒冷地区桥面铺装沥青混凝土加入温拌剂后的使用性能,采用的桥面铺装结构为"4cm AC-13SBS改性沥青混凝土铺装上层+5cm AC-16沥青混凝土铺装下层+AMP-100二阶反应型防水粘结层",在制备铺装上层SBS沥青混合料时加入DAT-H5温拌剂。通过改变马歇尔击实试验的击实温度,确定温拌剂DAT-H5掺量10%可降低沥青混合料的拌和温度25℃左右。温拌沥青混合料的路用性能试验结果表明:DAT-H5温拌剂的加入可以提高SBS改性沥青混合料的高温性能和水稳定性,虽对低温性能略有影响,但仍满足现行规范的要求。     

浇注式沥青混合料在钢桥面铺装中的应用

为研究浇注式沥青混合料的路用性能及其在桥面铺装中的应用,明确了浇注式沥青混合料的原材料组成及技术要求,提出了合理的级配范围,对比分析了各结合料TLA掺配并确定出最佳油石比,基于路用性能分析确定了浇注式沥青混合料的类型,最后依托清水河大桥工程实例进行了应用效果评价,以期为浇注式沥青混合料在钢桥面铺装中的推广应用提供参考。     

浇注式沥青混凝土组合结构车辙试验研究

为充分掌握影响钢桥面浇注式沥青混凝土铺装结构高温稳定性的要素,以车辙试验为主要方法,从不同试验温度、不同性能混合料组合和不同厚度组合3个方面对浇注式沥青混凝土铺装结构(GA10+SMA10)的抗车辙性能进行试验研究和理论分析。结果表明:试验温度对组合结构的动稳定度影响显著,随着试验温度的增加动稳定度呈指数趋势下降;上面层SMA10和下面层GA10的高温性能对组合结构的动稳定度均有贡献,GA10高温性能的提高对组合结构动稳定度的影响更为显著;不同厚度组合对组合结构高温抗车辙性能有显著影响,组合结构的动稳定度随着上面层SMA10厚度的增加和下面层GA10厚度的减小呈指数趋势提高,SMA10厚度的增加对组合结构动稳定度的影响更为显著。综合来看,要保证组合结构的高温抗车辙性能,应提高上面层SMA和下面层浇注式沥青混凝土的高温性能,尤其要提高下面层浇注式沥青混凝土的高温性能,并尽量增加上面层SMA的设计厚度。     

润扬大桥钢桥面铺装实桥试验研究

介绍润扬大桥钢桥面铺装试验桥的方案设计、试验研究、温度测试、交通量调查和使用性能跟踪观测,通过混合料高温车辙试验、低温弯曲试验、复合梁疲劳试验以及拉拔试验等分析实桥试验沥青混合料基本性能,阐述铺装内各层温度梯度分布规律及与大气温度变化关系,通过使用性能跟踪观测介绍浇注式沥青混凝土 环氧沥青混凝土新型铺装结构的工程效果。     

寒冷地区浇注式沥青混凝土高温稳定性与技术指标研究

为进一步了解浇注式沥青混凝土在我国寒冷地区应用时的使用性能,研究了浇注式沥青混凝土破坏机理,分析了现行规范对浇注式沥青混凝土高温性能的规定,调查了我国实际工程中浇注式沥青混凝土的使用情况。分析了沥青混凝土桥面铺装层层间受力状态,并对我国寒冷地区桥面铺装层高温环境特征进行研究。得到了我国浇注式沥青混凝土桥面铺装实体工程动稳定度值的区间,其中67%的实体工程动稳定度大于1 000次/mm,33%处于400~500次/mm范围内。得到了铺装层厚度、铺装层模量、超载、温度对桥面铺装层层间力学性能的影响规律,不同影响因素对桥面层间的最大剪应力影响程度的大小排序为:温度超载厚度材料模量。我国北方寒冷地区夏季最高温可达42. 6℃,在我国寒冷地区使用浇注式沥青混凝土时,需将高温稳定性能作为重要因素考虑,建议以工程所在地七月最高气温作为浇注式沥青混凝土铺装层设计高温设防值。建议增加车辙试验作为浇注式沥青混凝土高温性能评价方法,采用动稳定度作为评价指标。有关结论可为浇注式沥青混凝土设计与施工提供参考。     

浇注式沥青混合料特点及发展动态

随着浇注式沥青混合料铺装技术的不断完善和成熟,其在钢桥面铺装上的应用也越来越广泛。介绍浇注式沥青混合料铺装技术的发展历程,分析浇注式沥青混合料结构特点及性能优势,并对已发展形成的3种浇注式铺装体系的组成、特点及适用范围进行阐述,其对于认清浇注式沥青混合料的技术特点,保证浇注式沥青混合料铺装体系持续完善具有重要作用。