基于正交试验的沥青路面倒装结构力学响应研究

依托西非某国实体工程,采用法国沥青路面设计软件Alizé,通过设计正交试验方案,重点研究了各层位厚度和模量对沥青路面倒装结构力学响应影响的变化规律,提出了基于力学响应的倒装类沥青路面结构和材料参数显著性程度。计算结果表明:沥青路面倒装结构中,GNT属"薄弱层",须严格控制原材料、级配及施工工艺等;GLC层厚度和土基模量对路面结构受力影响显著,尤其是土基顶面压应变和弯沉指标;为加强路基路面整体结构强度,需重视土基影响区和GNT影响区;在进行法规沥青路面倒装结构验算时,应优先考虑各层位厚度,通过不断优化厚度因素,从而实现既满足法规要求又经济合理的目的。     

南方高温多雨地区桥面铺装防水黏结材料选择及性能检验

有效解决层间防水黏结材料薄弱问题,是桥面铺装耐久性的重要保证。针对南方高温多雨地区气候特点,选择具有代表性的4种防水黏结材料,即AMP-100、FYT-1、橡胶改性沥青及SBS改性沥青,进行了高温性能、不透水性能及黏结性能检验。结果表明:SBS改性沥青各项性能指标最优,其次为橡胶改性沥青、AMP-100、FYT-1。     

酸雨侵蚀作用对沥青混合料路用性能影响研究

化石燃料能源的过度依赖导致我国酸雨天气呈现大范围、长时间、高强度的发展态势,为研究酸雨气候对沥青混合料综合路用性能的影响规律,本研究室内配制PH值分别为1、3、5的酸雨溶液,针对其高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和疲劳性能开展实验研究。结果表明:矿料物化性质的不同使沥青混合料对酸雨的耐受度有一定差异,耐受度从大到下依次为花岗岩沥青混合料辉绿岩沥青混合料玄武岩沥青混合料。酸雨的侵蚀作用导致沥青从集料表面发生剥蚀,进而造成矿料中碱性成分流失,加速了对沥青混合料的侵蚀作用。     

含半柔性水泥乳化沥青加铺层的路面结构承载力和疲劳寿命研究

在对比分析国内外旧水泥混凝土路面加铺补强结构形式的基础上,分析了半柔性水泥乳化沥青加铺层、沥青面层、旧水泥混凝土路面对不同路面结构承载力、疲劳寿命的影响。计算结果表明:在旧水泥混凝土路面破损不是很严重的情况下,两种路面结构的半柔性水泥乳化沥青加铺层、沥青面层均满足路面结构承载力和疲劳寿命指标要求,但考虑综合受力和建造成本因素,宜优先选用结构A,即加铺一层半柔性水泥乳化沥青混合料层和一层沥青混合料面层;当旧路面当量回弹模量相同时,增加沥青层厚度可有效减少各结构层层底拉应力,但在满足承载力和疲劳性能的前提下,并不是沥青层越厚越好。     

模拟沥青老化全过程及老化特性研究

因沥青老化造成的路面病害已逐渐加剧,通过设计不同的试验方案模拟沥青老化的全过程,揭示沥青老化对其性能影响的规律。结果表明:沥青在存储阶段的老化对沥青路面的老化贡献最少,而在施工过程中因沥青与空气接触,沥青老化现象明显,热氧化老化、紫外线老化对沥青延度变化影响最大,这也是导致路面开裂的主要原因。同时,经不同的老化方案后,沥青的135℃旋转粘度均呈明显的增加趋势,低温蠕变劲度也因不同老化方案呈现出不同的变化趋势。     

嵌挤填充沥青混合料应力吸收层的粘结性能研究

在路面结构中,理想的橡胶沥青应力吸收层,应为撒布的碎石与其上加铺的沥青混合料级配形成一个多级空间骨架结构,以阻碍层间发生滑移。通过粘结性能试验,归纳总结出橡胶沥青应力吸收层碎石粒径与沥青层级配之间的配伍性评价指标。研究结果表明:橡胶沥青应力吸收层撒布的碎石粒径,宜选取1/3~1/2沥青混合料公称最大粒径,以使橡胶沥青应力吸收层发挥出其优异的性能优势。     

基于法国标准的GB3、GB4基层材料差异性研究

在非洲的公路建设中,法国标准的沥青结合料基层GB3多被中资企业所采用,但GB4材料因其优异的性能、明显的经济效益,也被多数设计院所关注。GB3与GB4材料的差异性主要体现在物理、力学指标的不同。在选择GB3、GB4基层材料时,不能以减薄路面结构厚度、降低工程造价为出发点,盲目选择GB材料等级进行计算,而要结合项目功能定位以及配合比设计和室内试验,通过验证去选择合适的GB材料等级,尤其在选择GB4材料时,需要首先验证其模量及疲劳特性。     

设置层间功能层的刚性基层水泥混凝土路面动态响应灰关联分析

针对我国水泥混凝土路面设计与施工中很少关注在刚性基层和水泥混凝土面层之间设置功能层等相关问题,通过动态分析有限元方法,揭示了设置功能层的刚性基层水泥混凝土路面结构在车辆动态荷载作用下,各因素对力学响应的影响程度.并采用灰色关联分析,对各因素的影响程度进行了定量分析.结果表明:对路面结构力学响应的影响顺序依次为面层厚度＞基层厚度＞面层模量＞功能层模量＞基层模量＞功能层厚度＞地基模量＞行车速度,最后通过回归分析得到了路面结构力学响应的计算公式.     

半温拌泡沫沥青混合料水稳定性及压实特性研究

根据自主设计的试验环境,借助马歇尔试验和间接抗拉强度试验,以空隙率和间接抗拉强度比作为评价指标进行半温拌泡沫沥青混合料的压实特性及水稳定性能研究,并对空隙率和间接抗拉强度的显著性进行统计分析,探讨混合料之间的相关程度。试验结果表明:费托合成蜡(FT)有助于改善沥青的发泡性能,显著提高膨胀率和半衰期;添加2.5%FT的半温拌泡沫沥青混合料,在降低施工温度45℃条件下,可保证压实特性与水稳定性能与普通热拌HMA水平相当;水稳性能与空隙率呈良好的负相关,建立了二者之间的关系方程。     

空隙率对沥青混凝土路面透水性影响及施工中的控制

沥青混合料空隙率是影响沥青混凝土路面透水性的主要因素,为了评价沥青混合料透水性与空隙率的关系以及沥青混凝土路面施工中空隙率控制方法,本文对沥青混合料透水性进行了室内与现场试验分析,并通过正交试验分析级配波动对沥青混合料透水性的影响。分析结果表明:沥青混合料空隙率与透水性成指数关系,空隙率越大,透水性越强;沥青用量和通过0.075 mm筛孔的质量百分率的波动对沥青混凝土路面的渗水性影响最大。