动荷载作用下沥青路面寿命预估

基于4自由度的1/2车辆振动模型,以路面不平整度为激励,运用系统动力学和车辆振动理论分析了不平整路面上的行车动荷载;采用修正Shell永久变形理论,考虑荷载和环境的综合作用,计算了动荷载作用下路面产生的永久变形和平整度的衰变规律;并结合某高速公路路面平整度检测结果,参照质量规范得出路面的剩余使用寿命,建立了动荷载作用下的沥青路面剩余寿命计算与预估的方法。研究结果表明,应用该法不但能够较为准确地预测沥青混凝土路面的剩余使用寿命,还能为准确评价道面使用品质和制定费用-效益最佳路面养护方案提供依据。     

赤泥在道路工程中的应用研究

针对赤泥迅速的增长趋势并口对环境造成的危害,介绍了氧化铝业废渣赤泥的产生量及目前综合利用现状;分析了赤泥的化学成分和物相组成;提出赤泥作为道路材料是消耗赤泥量较大的有效利用方式。结合国内外赤泥在道路工程中的应用实例,说明了赤泥用作道路基层材料、面层材料、路堤填料的可行性。这不仅可解决环境污染问题,而且可为筑路材料的来源提供新途径,社会效益及经济效益显著。     

露石水泥混凝土路面关键技术研究

研究了露石水泥混凝土路面铺筑过程中的材料选择、露石剂用量、露石处理方法等问题,发现露石剂用量是影响路表渗透深度、喷洒的均匀程度和喷洒时间的重要因素;温度是影响露石处理时间最突出的因素。试验路工程实践证明,露石水泥混凝土具有优良的路面特性,是一种很有发展前途的新型路面。     

天然岩沥青改性对沥青流变性能的影响

借助动态剪切流变仪(DSR)、低温弯曲流变仪(BBR)和Brookfild旋转黏度仪,对不同掺量的天然岩沥青改性沥青的性能进行了试验研究,分析了岩沥青改性剂对基质沥青流变性能的影响。结果表明:加入岩沥青后沥青胶结料的PG高温等级和黏度提高,抗车辙因子增大,相位角减小,大大提高了沥青的高温稳定性和降低了温度敏感性,且随着掺量的增加变化幅度增大;低温条件下蠕变劲度模量增大,低温性能有所下降,但当岩沥青掺量为2%~8%时,不会对沥青胶结料的低温性能产生大的不利影响。     

天然岩沥青改性沥青性能及改性机理研究

以埃索AH-70#沥青作为基质沥青,通过不同掺量的岩沥青改性沥青性能试验,研究了岩沥青掺量对改性沥青使用性能的影响;通过沥青4组分试验和红外光谱、荧光显微和DSC差热分析,从微观角度探讨分析了岩沥青的改性机理和改性行为.结果表明:加入岩沥青后沥青胶结料的软化点升高,针入度和150℃延度降低,沥青的高温稳定性和温度敏感性得到提高,且随着掺量的增加变化幅度增大;RTFOT和PAV老化后,改性沥青软化点和针入度比增加,抗老化性能得到改善;岩沥青改性后沥青的饱和分、芳香分含量降低,胶质、沥青质含量增多,大幅提高了沥青黏附性;岩沥青粉在与沥青充分混合状态下吸收沥青轻质组分而熔胀,岩沥青的掺入改变了自由沥青的胶体体系的平衡状态,而新的平衡体系的建立对改性沥青的温度稳定性和感温性产生了重大影响.     

废旧轮胎在道路工程中的应用

根据国内外道路工程中废旧轮胎回收利用的现状和常用处理方法,顺应我国大规模道路建设的需求,将废旧轮胎用于改性沥青混合料、路基代换材料、边坡加固、防冻路面等公路建设工程中,是实现我国废旧轮胎环保利用与资源回收利用的有效措施.     

复合式碾压混凝土路面荷载应力分析

采用ANSYS三维有限元分析技术,建立弹性地基上双层板三维路面结构模型,对复合式碾压混凝土路面结构进行了多种因素影响下的路面荷载应力分析,包括基层和面层的层间接触状况分析,临界荷位分析,碾压混凝土面层的模量和厚度、水泥稳定碎石基层的模量和厚度、以及路基的模量等因素对板底弯拉应力的影响分析,以试验路的荷载应力、温度应力理论计算以及回弹弯沉实测结果,作为路面典型结构的路用性能参考。     

砂砾石材料回弹变形特性

砂砾石具有非线性的应力-应变特性,回弹模量是描述这一特性的有效参数,通过室内加大尺寸承载板试验能够得到较好的模拟砂砾石回弹模量的模型。分析了传统承载板试验测定砂砾石回弹变形特性的局限性和影响因素,并进行了试验仪器和方法的改进。以加大承载板试验数据为基础,拟合发现L-H模型能较好地反映砂砾石的非线性回弹变形特性,且模型中的回归参数与混合料的级配、含水量、压实度等因素具有关联性。并针对影响砂砾石回弹模量的两个重要参数:砂砾石黏土的掺配比和含水量进行了详细分析,并提出相应的工程建议。     

岩沥青改性高模量沥青及其混合料的研究

以埃索AH-70#沥青为基质沥青,通过对不同掺量的青川、北美、明星三种岩沥青改性沥青的性能试验,研究了岩沥青掺量对改性沥青使用性能的影响;采用AC-16沥青混合料,以动稳定度指标评价了不同岩沥青掺量的岩沥青改性沥青混合料的高温性能,并与同掺量的"Domix"和"车辙王"两种抗车辙荆进行了对比试验.结果表明:国产天然岩沥青对基质沥青及混合料性能的改善与北美天然岩沥青的改善效果差别不大,存在类似的变化规律,即随着岩沥青掺量的增加,改性沥青软化点和针入度比不断增加,改性沥青混合料的动稳定度大幅提高,但当岩沥青的掺量超过8%时,动稳定度值提高不明显.因此从性价比考虑,建议首选国产岩沥青改性剂和其最佳掺量宜为8%.     

复合式碾压混凝土路面荷载应力分析

采用ANSYS三维有限元分析技术,建立弹性地基上双层板三维路面结构模型,对复合式碾压混凝土路面结构进行了多种因素影响下的路面荷载应力分析,包括基层和面层的层间接触状况分析,临界荷位分析,碾压混凝土面层的模量和厚度、水泥稳定碎石基层的模量和厚度、以及路基的模量等因素对板底弯拉应力的影响分析,以试验路的荷载应力、温度应力理论计算以及回弹弯沉实测结果,作为路面典型结构的路用性能参考。