基于冻断试验的半柔性路面材料低温抗裂性影响因素研究

为了研究半柔性路面材料低温性能的影响因素,采用冻断试验评价半柔性路面材料低温性能,以冻断温度为评价指标,研究了沥青类型(90~#基质沥青、SBS改性沥青、TPS高黏改性沥青)、水泥基灌浆料种类(普通型灌浆料、橡胶粉型灌浆料、乳化沥青型灌浆料)以及基体空隙率(20%,24%,28%,32%)对半柔性路面材料低温性能的影响规律。试验结果表明:冻断试验能有效地区分出不同沥青、不同水泥基灌浆料、不同基体空隙率半柔性路面材料的低温抗裂性改善效益;冻断温度可有效地评价半柔性路面材料低温性能;基体空隙率在20%～32%范围内,冻断温度随着基体空隙率的增大呈先下降后上升的变化规律,基体空隙率在24%附近时,半柔性路面材料低温性能达到最佳;灌浆料增弹对半柔性路面材料低温抗裂性的改善效果明显,其中,乳化沥青灌浆料对半柔性路面材料低温性能的改善效果好于橡胶粉灌浆料;基体采用改性沥青后对冻断温度的降低幅度达到31.4%～38.3%,远大于灌浆料的影响,基体沥青的增弹比增黏对改善半柔性路面材料低温抗裂性更有利。     

苯丙乳液改善灌入式半柔性路面材料性能的试验研究

为研究苯丙乳液对灌入式半柔性路面材料的性能影响规律,采用单轴压缩动态模量、车辙、低温弯曲、冻融劈裂等试验,测试了添加苯丙乳液灌入式半柔性路面材料的力学和路用性能。结果表明:苯丙乳液能够明显降低灌入式半柔性路面材料的动态模量,使其柔性增强。随着掺量的增加,材料动态模量呈持续降低的趋势。不同试验频率下,掺量低于6%时模量随频率的变化趋势与空白组接近,高于9%时变化趋势加快,掺量6%～9%区间前后的变化趋势有一定差异;苯丙乳液对混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性都有明显改善,其掺量对性能的影响存在峰值,超过峰值时呈不利变化。随着苯丙乳液掺量的增加,动稳定度呈先提高后降低的变化趋势,在9%出现峰值,此时动稳定度可提高21%。改善高温稳定性的最优苯丙乳液掺量约为灌浆料中胶凝材料的9%。弯拉应变呈先增大后降低的变化趋势,在6%掺量时出现峰值,此时改变幅度可达54%。改善低温抗裂性的最优苯丙乳液掺量约为灌浆料中胶凝材料的6%。改善水稳定性的最优苯丙乳液掺量约为灌浆料中胶凝材料的9%。冻融劈裂强度比呈先增大后降低的变化趋势,在9%掺量附近出现峰值,此时冻融劈裂强度比可提高10%。     

半柔性路面材料的抗裂性能

为了评价半柔性路面材料的抗裂性能,分析其开裂机理,采用半圆弯曲试验方法评价不同温度、不同母体孔隙率下半柔性路面材料的抗裂性能。试验结果表明,半柔性路面材料的断裂韧度随温度的降低而降低、随着母体沥青混合料空隙率和养护龄期的增加而增大;当环境温度达到沥青的软化点时,半柔性路面材料的断裂韧度大幅度下降。     

灌浆材料类型对半柔性路面路用性能影响研究

为探究灌浆材料类型对半柔性路面(SFP)材料路用性能影响，基于普通型、超早强型和抗裂型灌浆材料，通过灌注率、马歇尔稳定度试验、车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验，分析了灌浆材料类型对SFP路用性能的影响。结果表明：1)超早强型和抗裂型灌浆材料可提高灌注率；2)灌注同种灌浆材料，随龄期增长，SFP刚度上升，高温稳定性能增加；3)灌注抗裂型灌浆材料更有利于提高SFP后期低温抗裂性能；4)抗裂型灌浆材料可提升SFP材料水稳定性能，普通型灌浆材料适用于暖热多雨气候区，超早强型灌浆材料适用于昼夜温差大的气候区。     

路面结构抗裂层沥青新材料研发及性能评价

针对路面结构抗裂层沥青材料的特点和现有研究的不足,采用热塑性丁苯橡胶(SBS)、废胎胶粉(CRM)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)作为改性剂,研制了一种适用于路面结构抗裂层的复合改性沥青,通过延度、针入度、软化点、弹性恢复等试验,确定了各改性剂的合理掺量。通过动态剪切流变试验、粘度及力学性能温度扫描、疲劳试验、低温弯曲梁流变试验等,对研发的复合改性沥青路用性能进行了评价,并确定了CRM的最佳掺量。研究表明:当SBS掺量为5%、DBP的掺量为4%、CRM掺量为4%时,研发的复合改性沥青各项性能均达到抗裂层要求并具有优良的路用性能。     

抗折剂对水泥混凝土抗裂性能影响研究

针对普通水泥混凝土路面易产生裂缝和断板的问题,研究了抗折剂对水泥混凝土力学性能的改善效果。对比分析了4种不同掺量抗折剂的混凝土与基准混凝土的抗折强度和抗裂性能。发现掺加抗折剂的混凝土的抗折强度和抗裂性能均有不同幅度的提高,在掺量为2.5%的情况下,水泥混凝土的抗折强度和抗裂性能提升效果最佳。抗折剂能有效延缓水泥混凝土路面裂缝和断板的产生,提高水泥混凝土路面的使用性能,降低工程成本。     

聚丙烯腈纤维在水泥混凝土路面中的应用研究

聚丙烯腈纤维掺加到水泥混凝土路面中,可显著地提高混凝土的抗裂性、抗渗性、抗冲击性能、弯曲韧性、抗冻性等性能,有效地解决路面因早期裂缝带来的一系列病害问题,是一种新型混凝土抗裂增强纤维。     

基于最优混合设计法的掺膨胀剂的水泥稳定碎石配合比设计

水泥稳定碎石基层的路用性能对公路路面的使用寿命有着重要影响,而水泥稳定碎石基层的路用性能则主要取决于其配合比设计.以掺加膨胀剂水泥稳定碎石的基层材料为例,综合考虑水泥稳定碎石的力学性能和抗裂性能,采用311-A最优混合设计法系统研究了水泥掺量、添加剂掺量、集料级配3个因素对水泥稳定碎石基层路用性能的影响.与此同时,构建...     

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。     

GXN型聚酯纤维沥青混合料路用性能研究

为了评估GXN型聚酯纤维材料的路用性能,采用室内车辙试验、低温弯曲破坏试验、冻融劈裂试验,对GXN聚酯纤维0掺量和0. 25%掺量下的沥青混合料的高低温性能及水稳定性能进行了试验研究。结果表明:1)掺加GXN型聚酯纤维能显著提高沥青混合料的高低温性能及水稳定性能,尤其对水稳定性能提升更加显著; 2)与不掺加纤维相比,在GXN聚酯纤维掺量为0. 25%时其沥青混合料的高温抗车辙性能、低温抗裂性能、水稳定性能分别提高了40. 9%、43. 1%和9. 6%; 3)掺加GXN型聚酯纤维能显著改善混合料内部的受力状况,起到内部加筋的作用。     

纤维加筋沥青混凝土抗裂性能研究

有机纤维是一种抗拉强度很高的弹性材料,它的掺入将使沥青混凝土的内部结构更加优化,从而使其抗拉、抗裂性能得到改善。该文通过劈裂试验和小梁弯曲试验对不同掺量和不同种类纤维对沥青混合料抗裂性能的影响进行了研究。结果表明：掺加Dolanit AS纤维对沥青混合料的低温抗裂性能有明显提高。     

掺水泥对花岗岩复合集料SMA混合料路用性能的影响

基于车辙试验、低温弯曲试验、冻融循环试验、四点弯曲疲劳试验，研究水泥掺量对掺花岗岩复合集料SMA混合料路用性能及疲劳性能的影响。结果表明：掺加水泥明显改善花岗岩复合集料SMA混合料的高温稳定性和降低车辙试验动稳定度对环境温度的敏感性；掺加1%～4%水泥可明显改善花岗岩复合集料SMA混合料的抗裂性能，同时增强SMA混合料的抗水损害耐久性和抗疲劳耐久性。但过多的水泥因分散不均匀导致花岗岩复合集料路用性能的增强作用不增反减，推荐适宜的水泥掺量为2%～3%。     

高等级公路半柔性路面材料性能及施工质量研究

为了探究半柔性路面材料在不同设计孔隙率下的力学性能、稳定性能和疲劳性能,引用最优设计孔隙率对半柔性路面材料进行材料性能验证。结果表明:半柔性路面材料的各项性能优异;随着设计孔隙率的增加,半柔性路面材料的力学性能增加,但会变得更脆,不利于结构的稳定;在实际工程中,通过严格控制原料配比和施工顺序,半柔性路面材料的力学性能可以达到试验效果,路面抗病害能力有较大的提升。     

沥青类型对半柔性路面材料的性能影响研究

研究基质沥青、橡胶沥青、SBS改性沥青、高粘度改性沥青共四种沥青对大空隙沥青混合料与半柔性路面材料的高温性能、水稳定性能、低温抗裂性能的影响规律,为半柔性路面材料工程设计与施工提供合适的沥青性能指标。研究结果表明:沥青类型对大空隙沥青混合料的高温性能、水稳定性影响很大,但是对于半柔性路面材料来说,沥青类型对高温性能与水稳定性能基本无影响,而对低温抗裂性能差异较大。采用高粘度改性沥青的作用效果最好,考虑低温抗裂要求时,半柔性路面不宜采用普通沥青。     

SBR乳胶水泥稳定碎石抗裂性能研究

水泥稳定碎石基层的裂缝影响路面结构的稳定性,导致路面早期破坏。SBR乳胶具有良好的工程特性,本文以极限弯拉应变作为评价抗裂性能指标,采用掺加SBR乳胶的方式改善水泥稳定碎石基层的抗裂性能,测量28天龄期时,不同SBR乳胶掺量水泥稳定碎石基层的抗弯拉强度、抗弯拉模量以及极限弯拉应变。研究表明:SBR乳胶的掺加能明显改善水泥混凝土的抗裂性能,且随着SBR乳胶掺量的增加其抗裂性能不断的改善。     

柔性纤维增强水泥稳定碎石抗裂性评价方法

半刚性基层材料自身抗裂性能不足将导致基层开裂,基层开裂将导致路面结构的破坏.针对半刚性基层常见的开裂病害,提出采用柔性纤维增强水泥稳定碎石抗裂性能,并通过室内干缩试验、温缩试验以及断裂韧性试验研究了柔性纤维增强水泥稳定碎石的抗裂性能.结果表明材料的干缩耗能系数、温缩耗能系数以及断裂韧度综合反映了柔性纤维增强水泥稳定碎石的抗裂性能,可以用来定性评价半刚性基层的抗裂性能.     

灌入式半柔性路面用聚合物改性水泥砂浆的优选研究

以半柔性路面中的水泥砂浆为研究对象,提出符合要求的素水泥砂浆配合比。在此基础上分别掺加DL胶乳、YH树脂、BD乳液3种聚合物,测试其流动度、力学强度等各项指标。同时,对聚合物改性水泥砂浆的收缩性能进行研究,得到了3组综合性能最优的聚合物水泥砂浆。对灌注各种水泥砂浆的半柔性路面高温稳定性、低温抗裂性以及水稳性进行研究后认为,添加聚合物的水泥砂浆对半柔性路面各方面性能均有所改善,经综合比较认为性价比最高的方案为掺加聚灰比为4．7％的BD乳液水泥砂浆。     

AP-8改性剂在湖州南浔大道的应用研究

为提高沥青路面使用性能,更好地服务湖州南浔大道路面修复工程,通过车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验,研究了掺加AP-8改性剂的沥青混合料各项路用性能.室内试验研究表明:掺加0.3％AP-8改性剂的普通沥青混合料,其高温稳定性有较大提高,动稳定度达到8000次/mm,抗水损害性能、低温抗裂性能略有改善,...     

基于不同预留灌浆深度的半柔性路面性能研究

预留不同灌浆深度的半柔性路面,其路用性能有较大的差异。为了解不同灌浆深度下路用性能的衰减规律,室内拟采用马歇尔稳定度、高温车辙、低温弯曲、水稳定性和抗滑性能来评价路用性能。试验发现:随着预留灌浆深度的增加,半柔性路面材料的马歇尔稳定度、低温性能和水稳定性能发生了不同程度的衰变,分别衰减了14.44%、20.19%和12.12%,并且三者均在0～2.64mm预留灌浆深度范围的衰减速率最大,在超过7.92～10.56mm预留灌浆深度范围后趋向于稳定。此外,动稳定度和车辙深度的转折点出现在7.93mm的预留灌浆深度,在此预留深度下的动稳定度最高,车辙深度最小。结果表明:SFAC-13半柔性路面材料的路用性能在预留灌浆深度为7.92～10.56mm时最佳。     

微表处技术在高等级公路路面养护中的应用研究

为了比较SBS改性乳化沥青与橡胶粉改性沥青在微表处技术路面养护中的效果差异,通过对两种改性材料含量的筛选与控制,得到了两种改性材料在与沥青混合后的指标,选取其中指标结果较好的掺量范围:SBS改性剂掺量取3%~7%左右,橡胶粉最佳掺量为10%~15%左右。并且通过试验对两种混合料的路用性能做出评价,得出:SBS改性沥青材料作为路面材料在微表处技术中的车辙性能更优,而橡胶粉沥青材料作为路面材料在微表处技术中的抗滑性能更优。