多孔隙聚氨酯碎石混合料强度及影响因素试验研究

多孔隙聚氨酯碎石混合料(简称PPM)是由聚氨酯胶水与单级配或间断级配骨料按一定配比拌和而成的新型路面材料,其空隙率通常介于15%~30%,具有良好的透水透气性能。如今,国内外对PPM尚缺乏系统研究,故目前还只是小规模应用于大型广场、公园道路、城市人行道等轻交通道面铺装。该文采用立方体无侧限抗压试验和矩形梁抗折试验对其强度特性及影响因素展开了大量试验研究。结果表明:PPM的强度随着胶水用量、插捣次数的增加而增大,随着碎石粒径、针片状颗粒含量、空隙率的增大而减小;碎石形状越接近于立方体其强度越大;当胶水用量介于4%~6%之间、碎石形状接近于立方体、针片状含量低于5%、插捣次数为50次、养护龄期为24h、养护温度为28℃时,其抗压强度可达到10MPa、抗折强度可达到4.5 MPa,由此可见PPM具有良好的路用前景。     

多孔隙聚氨酯碎石混合料强度及路用性能

为了给多孔隙聚氨酯碎石透水路面设计与施工提供参考,针对多孔隙聚氨酯碎石混合料(P P M)强度特性和路用性能开展试验研究。首先采用立方体无侧限抗压试验和矩形梁抗折试验对PPM的强度和模量进行了测试,研究成型方法、养护时间、胶水用量、碎石形状、孔隙率等因素对其强度的影响,通过全过程荷载-应力试验对 PPM 强度特性及破坏机理进行研究;然后针对PPM的抗变形性能、水稳定性能、抗滑性能、抗疲劳性能、抗腐蚀性能以及耐老化性能等路用性能展开试验。结果表明：胶水用量质量分数在4%~6%时,PPM抗压强度介于6~10 MPa,抗折强度介于4~6 MPa,胶水用量和碎石形状对PPM强度影响显著,成型方法和养护时间、温度对其最终强度几乎没有影响;PPM具有较好的抗变形能力、抗滑性能、抗疲劳性能、抗腐蚀性能及耐光热老化性能,但其水稳定性一般,5次冻融循环后抗压强度损失率约为15%。     

用于生态化路面铺装的大孔隙透水沥青混合料配合比设计研究

介绍了生态化路面和大孔隙透水性沥青混合料的特点,探讨了大孔隙透水性沥青混合料的配合比设计方法,将强度理论运用于透水沥青混合料铺装结构设计中,通过对设计区域汇水量的计算,确定沥青混合料的目标空隙率;利用主骨架空隙体积填充法进行集料级配设计;再通过混合料析漏试验和马歇尔试件肯塔堡飞散试验确定最佳沥青用量并进行相关的强度检测.试验表明:混合料在确保空隙率的同时满足路面的强度要求,具有较好的使用性能,对研究应用大孔隙透水沥青路面具有参考价值.     

湿热环境下ERM路面力学特性

环氧树脂碎石混合料（Epoxy Resin Mixture,简称ERM）是由环氧树脂胶粘剂与单级配或间断级配骨料按一定配合比拌合而成的新型路面材料,其孔隙率范围一般在15%~35%,具有良好的透水性,属新型透水路面,主要用于人行道以及景观道路。针对ERM在高温多雨地区路面工程中的应用环境,采用无侧限抗压强度试验研究3种粒径、两种岩性的环氧树脂碎石混合料材料在水-热循环作用下抗压强度损失规律以及特点,寻求环氧树脂与碎石的最佳粒径以及岩性组合。结果表明：经历5次水-热循环作用后,对4种不同粒径、不同岩性的环氧树脂碎石混合料进行无侧限抗压试验,ERMa、ERMb、ERMc、ERMd的强度损失依次为9.35%、10.41%、13.91%、20.66%。因此,在高温多雨环境下,使用ERM作为铺面材料时,对该种材料的水热循环破坏要给予重视。     

无砂大孔透水混凝土实验研究

透水混凝土具有良好的透气性和透水性,用于铺筑路面工程,对于改善环境、降低路面噪音和提高行车舒适性均具有良好的效果,属于一种环保型绿色的建筑材料。该文采用间断级配的粗集料,构建强度达到27MPa、透水系数为6ml/min的高性能透水混凝土。试验表明:对于间断级配的无砂大孔透水混凝土,具有一个最佳用水泥浆用量。集料粒径越小,其强度越大,透水系数越小;集料粒径越大,则反之。因此,为满足两方面需求,设计中应选择一个合适的集料粒径。     

沥青稳定碎石透水基层混合料配合比试验研究

针对当前沥青混凝土路面早期水损坏现象严重的现状,指出在密级配沥青混凝土路面下设置透水基层可以减轻水对路面结构的影响.进而依托某高速公路使用沥青稳定碎石透水基层的工程实例,分析了影响沥青稳定碎石透水基层混合料级配的关键筛孔,研究了适宜于沥青稳定碎石透水基层混合料最佳油石比选定原则和方法,通过马歇尔试验确定了其最佳配合比,并采用析漏试验进一步验证了该最佳油石比的合理性,为沥青稳定碎石透水基层试验路施工和进一步研究提供依据.     

路面纤维沥青应力吸收中间层试验研究

为了确定新型路面应力吸收层-纤维沥青应力吸收中间层(FR-SAMI)各材料的最佳用量,采用正交试验法进行试验设计,通过室内剪切试验得到的剪切强度和拉拔试验得到的粘结强度两个性能指标,来评价新旧路面界面间的粘结强度性能,并确定了FR-SAMI各材料最佳用量:纤维为120g/m2,纤维长度为6～8cm,乳化沥青为1.2kg/m2。     

路面层间粘结层的应用及粘结强度的评价

分析了粘结层种类、用量、混合料类型、试验温度及法向压力等5种因素对粘结强度的影响,目的是确定评价路面层间粘结强度的最佳试验条件.试验结果表明这些因素对粘结强度都有重要影响,其中试验温度的影响最显著,粘结强度随着试验温度的升高迅速下降;法向压力在高温时对粘结强度的影响较大;粘结层类型及用量对粘结强度的影响随混合料类型的不同而不同.通过试验室研究最终确定了粘结强度试验的最佳条件.     

细粒式露石混凝土路面配合比设计研究

露石混凝土路面除具有普通水泥混凝土路面强度高、稳定性好以及耐久性好等优点外,还具有降噪、提高路面抗滑力及耐久性等优良特性。该文在考虑混凝土强度的基础上,兼顾路面抗滑性及降噪性,针对粗集料类型、颗粒大小、级配以及缓凝剂类型、用量、浓度等进行露石混凝土路面关键技术研究;并通过混凝土贯入阻力确定路面最佳刷洗时间。结果表明:路面最佳刷洗时间为混凝土贯入阻力在100 MPa左右,且养生时间不超过30d;露石路面最大集料粒径宜为13mm,且13.2~9.5 mm之间粗集料含量应占集料总质量的30%~40%。     

基于低碳视角的透水慢行系统结构生态效果评价

为完善透水慢行系统结构生态效果评价体系,通过渗透系数试验、现场渗透试验、吸声系数试验及路面温度调查,研究透水慢行系统的排水效果、降噪效果和降低城市热岛效应,并提出相应分级标准.结果表明:透水慢行系统生态效果明显,沥青混合料的渗透系数随空隙率和连续空隙率的增大而增大;无砂混凝土与级配碎石叠合基层的渗透速率最快,级配碎石基层次之,水泥稳定碎石和级配碎石叠合基层最慢;沥青混凝土吸声系数峰值与均值总体随空隙率增大而提高,相同连续空隙率下,小粒径吸声优于大粒径,相同空隙率下小粒径性能反而下降,透水性混凝土的吸声系数随空隙率增大而增大;透水路面路袁与中面层温度差值远远大于其他几种路面结构.     

路用橡胶混凝土橡胶粉的适宜掺和量及最佳改性剂研究

对废橡胶粉在混凝土路面中的掺用方式、表面改性方法等进行了研究,分析了混凝土路面中橡胶粉的适宜掺和量,探索了混凝土路面中橡胶粉的最佳改性剂及改性工艺。试验研究表明:路用橡胶粉适宜“低掺量”、“高目数”、“多目级配”的掺用方式,其适宜掺和量为4.0 %,最佳改性剂是无机盐改性剂,CaCl2以橡胶粉质量5.0 %作改性剂用量时,能使橡胶混凝土强度提高14.0 %,使混凝土强度下降幅度由27.7 %减小为17.5 %,改性效果明显。     

OGFC-20沥青混合料最佳空隙率研究

OGFC沥青混合料常作为路面抗滑磨耗层使用,为确保OGFC路面具有良好的排水、降噪效果,延长路面的使用寿命,本文基于大量的级配设计结果对OGFC-20型混合料路用性能与透水性能进行研究,并对孔隙率分别为18%、21%、24%的3种OGFC-20型沥青混合料的路用性能与透水性能进行评价,最终通过大量试验研究确定OGFC-20型的最佳孔隙率为21%。     

聚氨酯碎石混合料透水路面施工工艺与质量控制

结合聚氨酯碎石混合料试验研究课题,通过铺筑G50沪渝高速公路冷水服务区步行道试验路来确定合理的施工工艺。在总结聚氨酯碎石混合料透水路面试验路施工工艺的基础上,介绍施工过程中的质量控制方法,为今后聚氨酯碎石透水路面的推广应用积累经验。     

浅析沥青用量与级配类型对某省中面层混合料抗车辙性能的影响

选用某省常用3种中面层级配Sup20、AC-20F改进型、AC-20F,分别在多个不同沥青用量下成型沥青混合料试件,进行车辙试验,测得10000次车辙深度及动稳定度数据,试验数据表明:Sup20、AC-20F改进型级配类型沥青混合料的抗车辙性能较好,且沥青用量在最佳沥青用量上下一定范围内波动时,抗车辙性能均有一定程度的提升。提出了适合该省的高抗车辙性能的中面层最佳级配范围与沥清用量范围。     

透水混凝土强度与渗透性影响因素及效应分析

为了探讨不同骨料级配、水胶比、减水剂用量和外掺砂率对透水混凝土的强度与渗透性的影响，采用控制变量法进行透水混凝土20组配合比设计，并分别对抗压强度(f_cc)、抗折强度(f_f)、透水系数(k)以及有效孔隙率(ρ_e)进行测试。结果表明：1)骨料级配、水胶比、减水剂、外掺砂砂率均对透水混凝土性能产生显著影响，当骨料为单一粒径4.75 mm～9.5 mm的粗骨料、水胶比为0.27、减水剂用量为0.3%时，透水混凝土强度达到最高；2)随着外掺砂含量的增加，透水混凝土的强度呈先增大后减小的趋势，外掺细骨料后透水混凝土的最佳水胶比增大；3)根据强度变化规律，确定最优砂率为4%,抗压强度可达18.55 MPa,透水系数为3.54 mm/s; 4)通过探究透水混凝土强度与渗透性之间的平衡关系，确定最优配合比，即骨料为单一粒径的4.75 mm～9.5 mm粗骨料、水胶比为0.28、减水剂用量为0.3%、外掺砂率为4%,使实际工程中透水混凝土强度与渗透率均满足要求。     

沥青混合料最佳沥青用量确定方法的试验研究

为确定沥青混合料最佳沥青用量,采用了马歇尔试验方法进行研究,提出了最佳沥青用量的确定方法,并针对3种不同级配类型情况下的沥青混合料,进行了标准马歇尔试验和浸水马歇尔试验的研究,分析了沥青混合料表现的不同特性。结果表明:在不同级配的沥青混合料条件下,得出的最佳沥青用量值并不相同,从而导致沥青混合料稳定度、流值、沥青饱和度以及残留稳定度等马歇尔技术指标特性有所差异;标准级配下的最佳沥青用量,使得沥青混合料特性表现最佳。     

黏层油合理用量试验及其对路面性能影响机理分析

为探讨黏层油合理用量及其对路面性能的影响机理,采用直剪试验、斜剪试验及小梁弯曲试验分别测定了不同黏层油用最的复合圆柱体试件的抗勇强度及复合小梁试件的抗弯拉应变.研究结果表明:(1)在沥青混凝土路面层间喷洒黏层油,可以增强沥青混凝土面层的结构整体性,并且黏层油的喷洒量存在一个最佳值,在此最佳用量下,沥青混凝土面层层间黏结...     

“白改黑”路面层间抗剪切性能影响因素试验研究

为了研究"白改黑"复合路面层间抗剪切性能,通过室内试验,对复合试件进行直接剪切试验。采用剪切强度作为层间剪切性能的评价指标,对层间抗剪切性能随下面层粗糙度、粘层油用量、粘层油种类、环氧用量、温度和浸水条件变化规律进行分析。研究结果表明:恢复水泥路面的粗糙度可以有效提高层间抗剪强度;合理的粘层油用量有利于提高"白改黑"层间抗剪切强度,当超过最佳用量后,复合试件层间的抗剪切强度逐渐减小;粘层油性能由好到次为:环氧改性乳化沥青A环氧改性乳化沥青BSBS改性乳化沥青SBR改性乳化沥青普通乳化沥青A普通乳化沥青B;相比而言,较低环氧用量表现出较优的剪切强度和变形能力,最优环氧用量为8%;复合层间抗剪切强度随温度的升高而减弱;添加环氧后,"白加黑"层间抗剪切性能的水稳定性显著提高。     

基于贯入阻力测试系统的聚氨酯混凝土压实时机确定方法

为了解决实际工程中聚氨酯混凝土因强度形成影响因素多而导致压实时机难以确定的问题，提出一种便捷直观的压实时机确定方法。首先针对自主研发的聚氨酯混凝土设计了一种贯入阻力测试系统，将容许空隙率（1.5%~4.0%）作为压实效果评价标准，通过重复性试验确定可压实贯入阻力范围值，提出以聚氨酯混凝土贯入阻力量化其固化反应程度的方法，进一步建立以催化剂用量为唯一可控因素的施工可压实时间预测模型。试验结果表明：在温度、湿度及催化剂用量代表性组合的试验条件下，当聚氨酯混凝土的贯入阻力在可压实贯入阻力值范围（0.20 kN±0.03 kN）内时，其马歇尔试件空隙率可满足容许空隙率（1.5%~4.0%）范围要求，相应的可压实时间预测模型相关系数高（R²=0.89）且差异性极显著。工程实例验证了该方法的可行性及可靠性。     

海绵城市透水混凝土路面堵塞及渗透性能研究

针对海绵城市透水混凝土路面容易堵塞的问题,通过设计堵塞和渗透性能试验,研究堵塞物对不同级配面层、基层及面层基层组合透水混凝土结构渗透性能的影响规律及不同透水铺装结构层的堵塞物敏感粒径。结果表明：粗型级配下的透水混凝土面层和基层具有更好的抗渗透衰减性能;面层与基层组合结构下,透水残余系数主要取决于面层结构的选择,与基层结构几乎无关;面层、基层及面层基层组合结构的堵塞物敏感粒径占比较大的粒径范围是0.3～0.6 mm,在设计有级配的透水混凝土结构时,在保证强度的前提下适当提高9.5～16 mm集料含量;通过对不同结构透水残余系数衰减公式的回归,得到了透水铺装层渗透性能衰减规律,可指导透水铺装结构层进行真空吸附或压力吹扫清理维护的时机选择,从而保证其使用性能。