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。     

骨架约束作用对沥青磨耗层抗滑性能影响研究

以SMA沥青路面为例,基于体积法设计不同骨架磨耗层路面,并采用不同PG等级沥青胶结料进行骨架约束;采用室内搓揉试验模拟行车作用,用压力胶片技术进行胎路接触界面测试,开展骨架稳定性对沥青路面抗滑耐久性能影响研究.结果表明:相比摆式摩擦系数,采用接触应力分布集中度指标来表征路面有效抗滑性能更合理;搓揉试验表明,构造深度呈现...     

基于压力胶片技术的隧道纹理化路面抗滑性能研究

针对隧道水泥混凝土路面出现的抗滑性能不足的问题,从胎/路接触摩擦机理的理论分析出发,采用高精度压力胶片测试技术分别测试新型纹理化路面、沥青路面、刻槽路面及光滑水泥板上的轮胎接触应力分布,并根据相应的测试方法提出对应的评价指标。基于胎/路接触特性提出有效接触率指标评价轮胎接触界面的抗滑构造丰富度,以填补构造深度的缺陷。采用应力分布集中度指标描述轮胎接触应力集中效应,进而反映路表构造与轮胎橡胶的啮合作用。通过现场试验建立应力分布集中度与横向力系数之间的关系。结果表明:与传统上的认识不同,轮胎胎面橡胶与实际粗糙路面构造的接触为典型的点接触状态;有效接触率指标可以很好地表征汽车轮胎与路表构造接触的充分程度,随着路面构造粗糙度的增加,有效接触率下降;应力分布集中度指标与横向力系数之间呈现良好的线性相关关系;纹理化路面的粗糙构造对轮胎橡胶的嵌挤作用产生的应力集中有助于提高路面的抗滑摩擦系数,也进一步验证了纹理化措施对改善水泥混凝土路面抗滑性能的有效性。所选用的柔性压力胶片测试技术稳定可靠,操作简单,为水泥路面的抗滑性能评价与抗滑构造设计优化提供了新的思路。     

基于胎面咬合与压力胶片技术的路面抗滑机理研究

为了给路面抗滑性能的评价提供参考,基于压力胶片技术高精度测量压强的特性,探究胎面咬合在抗滑性能中的作用,设计进行了制动条件下轮胎在路面主骨料颗粒上滚动的动态简化模拟试验。用钢珠钢板简化体系模拟路面主骨料,在不同的荷载条件下,用压力胶片测量轮胎和简化路面之间的压强。分析试验数据表明:并非随着骨料颗粒粒径增大,轮胎与路面的咬合效果越好,随着主骨料颗粒增大,应力集中的峰值减小,同时应力集中分布度指标的值也降低。试验表明:胎面咬合力的阻力作用在制动过程中影响很大。同时混合料中的大颗粒在抗滑性能上的表现为增加了咬合深度,但是在力学上的咬合效果不是更加显著,相比于大颗粒,4.75～9.5 mm骨料与轮胎有更好的咬合效果。此外,试验数据阐明了轮胎与路面制动接触过程中,主骨料颗粒先与轮胎接触的一侧对轮胎存在拉扯作用的接触力学规律。     

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。     

基于压力胶片技术的沥青面层层间应力分布研究

为研究沥青面层的层间应力传递,采用压力胶片测量技术测量堆叠AC-13沥青混合料马歇尔试件静载压力试验下的受力情况,并分析接触面积、压力分布和应力集中状态。结果表明:压力胶片技术能够很好地反映在竖向荷载下两堆叠马歇尔试件间的相对接触状态;采用LLW胶片时最佳负荷为100 N,试件间传递荷载接触面积约为横截面积的2.13%,接触面平均压强为0.62 MPa,压力的折减系数为0.973;采用LW胶片时,最佳负荷为250 N,接触面积约为横截面积的1.32%,接触面平均压强为2.40 MPa,压力折减系数为0.989。压力胶片的量程决定试验的最佳荷载,在最佳荷载的条件下,所测得应力的折减系数与受力面积比相似,并存在显著的应力集中现象。拟合结果表明:沥青面层接触面的应力分布服从正态分布,层间界面处于复杂的应力集中与分布状态。     

经济型SMA路面的工程应用与启示

经济型SMA混合料是一种新型的沥青混合料结构,与普通沥青混凝土路面相比,具有更好的抗车辙、抗裂、抗滑、水稳定性及耐久性等优点。通过对经济型SMA路面长期检测表明,经济型SMA路面抗车辙、抗滑性、抗裂性、水稳定性和耐久性等性能较普通沥青混凝土路面都有很大的提高,但施工控制较普通沥青混凝土路面也有更高的要求。结合工程实例,对承德地区的经济型SMA路面施工经验进行了总结,供大家在以后的施工当中借鉴。     

沥青路面抗车辙性能影响因素研究

沥青路面是中国高等级公路的主要路面类型,车辙病害是沥青路面的主要病害之一。为分析沥青路面车辙影响因素及其程度,该文针对不同沥青混合料类型、不同路面构造类型进行了室内车辙试验,影响因素包括结合料类型、集料级配类型、最大粒径、上下面层混合料类型等。试验结果表明:沥青针入度、集料级配、沥青混合料物理性能对沥青混合料抗高温稳定性的影响比较接近,防治沥青路面车辙需要从沥青材料、矿料级配和沥青混合料施工质量等方面采取综合处置措施。沥青路面上面层混合料的动稳定度对沥青路面结构整体高温稳定性的影响大于下面层混合料的动稳定度。在沥青路面产生的永久变形(车辙)中,上面层混合料仍具有重要影响,但下面层混合料的影响程度上升。因此,在进行路面抗车辙能力设计时,既要考虑沥青混合料的高温稳定性,又要考虑路面结构组合。     

采用平均应力坡度评价沥青路面的抗滑衰变特性

为探索高速公路沥青路面抗滑衰变特性与通车使用时间的关系,依托广东肇花高速公路,采用压力胶片技术采集轮胎与路面接触应力分布,重点关注随通车时间的增长应力集中点的应力变化趋势。编写MATLAB程序对压力胶片采集的应力分布数据进行曲面重构,统计并计算每一张重构图中应力集中点的应力坡度值,并提出以平均应力坡度代表整张胶片的应力集中效果。分析结果显示:通车时间0～6个月,平均应力坡度递减幅度较大,三车道(超车道,快车道,慢车道)平均应力坡度减幅在10%～20%之间,通车时间6～12个月平均应力坡度减幅在5%～10%以内,幅度较小;即通车时间0～6个月肇花高速沥青路面抗滑性能衰减较大,6～12个月其衰减较慢或趋于稳定。提出采用平均应力坡度评价沥青路面的抗滑衰变特性,同一测点相同通车时间的同一车道平均应力坡度与构造深度相关性显著,进一步验证了提出的采用平均应力坡度评价沥青路面抗滑衰变特性的合理性。可以为压力胶片技术的工程现场应用提供借鉴。     

沥青混合料加速加载试验机开发及抗滑衰减模型研究

为了研究沥青路面抗滑性能衰减特性,该文分析了汽车行驶时轮胎-路面作用状态及抗滑机理,开发了能充分模拟行车对路面作用的加速加载试验机,同时以此设备为手段,研究了几组典型级配沥青混合料抗滑性能衰减规律,提出了沥青混合料抗滑指标衰减非线性指数模型,模型参数能较好地反映沥青路面抗滑水平的衰减特性。     

SMA沥青路面抗车辙性能研究

通过足尺路面加速加载试验系统,对SMA沥青路面的抗车辙能力与普通沥青混凝土路面进行了对比试验。试验结果表明,SMA沥青混合料具有较好的抗车辙能力,而中面层沥青混凝土是沥青路面车辙的主要贡献者,仅仅加铺一层SMA沥青混合料并不能从根本上解决沥青路面的车辙问题,需要加强对各层沥青混合料的综合设计。     

橡胶和SBS对排水沥青混合料性能影响的试验研究

排水沥青路面(PA)具有良好的排水和降噪性能,但相对于密级配沥青混合料,其抗车辙能力、抗疲劳与抗水损害等性能较差。为评价橡胶颗粒(CR)对排水沥青路面性能的影响,以普通排水沥青混合料与5%SBS改性排水沥青混合料为对照组,研究了CR掺量为10%、15%、20%橡胶改性排水沥青混合料的抗车辙、抗析漏、抗滑与水稳定性等性能。结果表明:CR和SBS既降低了排水沥青路面的渗透性,也显著提高了抗车辙能力。同时CR还可以提高混合料的初期回弹模量、抗滑性和抗水损害能力,但CR掺量过大会对路面性能产生不利影响。     

絮状木质素纤维投料机的结构与应用

1　纤维在SMA混合料中的作用沥青玛蹄脂碎石(StoneMasticAsphalt,简称SMA)是一种新型的沥青路面材料,与普通沥青混凝土不同,它是以粗集料构成空间骨架,而由沥青、矿粉和纤维组成的玛蹄脂填充骨架的空隙,形成密实结构的沥青混合料。SMA路面突出的优点在于:(1)粗集料形成的骨架结构,赋予沥青路面很高的抗车辙能力;(2)路面表面纹理粗糙,构造深度大,路面具有良好的抗滑性能;(3)密实的结构和颗粒表面裹覆很厚的玛蹄脂油膜,使路面具有良好的耐久性和低温抗裂性。由于SMA混合料粗集料多,而沥青用量也多,为了吸附住过量的沥青,添加了纤维材料…     

重载交通沥青路面剪切屈服区分布规律研究

半刚性基层沥青路面的面层沥青混合料在重轴载车辆作用下,产生的剪应力超过其抗剪强度而容易产生过大的剪切塑性变形,使其产生横向剪切流动。考虑面层沥青混合料的粘弹性特性、不同轮载条件下非均布接地压力和路面面层及基层间的实际接触状态,选择4种典型沥青路面结构,用有限元分析方法进行力学响应分析,假定沥青混合料符合莫尔库仑屈服准则,编制基于COSMOS／M的二次开发程序找出重轴载条件下沥青面层剪切屈服区分布规律,解释重载交通沥青路面车辙产生机理。研究结果表明,沥青面层剪切屈服区随着车辆轴载增大而逐步扩展,不同路面结构沥青面层剪切屈服区扩展变化规律不尽相同,路面车辙发展速度和产生部位也不相同。     

高模量沥青路面车辙的数值分析

为研究高模量沥青混合料对沥青路面抗车辙能力的影响,分别采用PR外掺剂和50#硬质沥青制备高模量沥青混合料,应用于路面结构的中、下面层,再利用ABAQUS有限元程序进行了路面车辙的数值分析。结果表明,采用PR外掺剂和50#硬质沥青后,沥青混合料模量显著提高,蠕变应变显著降低;高模量沥青路面的路表车辙大幅减少,幅度达36.4%;沥青面层各层永久变形占总车辙的比例表现为上面层比例变化不大,中面层比例降低,下面层比例提高。高模量沥青混合料可以提高沥青路面的抗车辙能力,值得推广应用。     

长大纵坡路段抗车辙沥青路面的设计及应用

针对沥青路面特别是长大纵坡路段车辙的成因,分析抗车辙沥青路面设计对策,包括沥青路面结构层设计和沥青混合料设计。实际应用表明,通过加大沥青层厚度,优化沥青混合料性能,能确保沥青路面良好的抗车辙性能,促进路面使用性能提升。     

沥青路面三维纹理构造特征研究

通过利用路面纹理测量系统,扫描和提取密级配AC-13和AC-16沥青路面混凝土三维纹理数据,利用MATLAB软件重构沥青混凝土路面三维纹理模型,计算和分析沥青路面三维纹理构造参数,研究三维纹理构造参数与抗滑性能指标的关系以及路面三维纹理构造深度与路面有效接触面积比之间的关系。研究表明,路面三维纹理构造参数与抗滑性能之间具有良好的线性关系;沥青路面纹理构造深度可以为实际道路上轮胎嵌入路面纹理的构造深度与抗滑性能的影响提供理论依据。     

改性沥青及SMA混合料路用性能研究

分析了沥青改性材料对沥青及ＳＭＡ混合料性能的改善效果，论证了采用ＳＭＡ混合可显著提高路面的抗滑能力，低温抗裂性能和抗老化能力，以及采用改性沥青的ＳＭＡ混合料是显著提高沥青路面混抗车辙能力及其它路用性能的有效途径。     

抗车辙剂在沥青混凝土路面中的应用

从提高沥青路面的使用性能、降低沥青路面车辙等病害发生的角度出发,在重载交通道路沥青混合料中添加抗车辙剂以提高沥青混合料的抗疲劳性.分析整理在南方湿热环境重载交通条件下,抗车辙剂在道路沥青混凝土路面中的应用效果及意义.     

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。