温拌橡胶沥青混合料双面剪切疲劳试验研究

通过采用Abaqus有限元软件,建立力学分析模型,模拟沥青混合料小梁试件在双面剪切破坏过程中的受力状态。通过对沥青混合料小梁试件数值模拟,分析沥青混合料小梁试件在双面剪切受力状态下其内部的应力应变分布规律。并根据模型选择应力加载方式控制试验参数,采用自制双面剪切试验夹具,利用应力控制的方式进行双面剪切试验,研究沥青混合料的疲劳性能。通过双面剪切疲劳性能试验得到温拌橡胶沥青、橡胶沥青和SBS改性沥青的疲劳性能,分析温拌剂和橡胶粉对沥青混合料疲劳寿命的影响。     

桥面铺装防水粘结层路用性能试验研究

通过室内拉拔试验和剪切试验对SBS改性沥青、橡胶沥青、SBS改性乳化沥青和F型桥面专用防水材料用于桥面防水粘结层的路用性能进行研究,并采用拉拔仪和剪切仪对桥面防水层施工质量进行现场检测。室内试验结果表明:橡胶沥青和SBS改性乳化沥青路用性能良好,4种材料用于桥面防水粘结层时路用性能的综合排序为橡胶沥青SBS改性乳化沥青SBS改性沥青F型防水粘结材料;现场拉拔测试结果与室内小试件拉拔试验结果吻合度较好,表明可以采用室内小试件试验结果来预测和监控现场施工质量。     

桥面铺装防水粘结层材料抗剪切性能试验研究

依托南昌市南外环高速公路桥面铺装防水粘结层工程,致力于解决桥面铺装防水粘结层抗剪性能及其研究方面的不足。利用UTM试验系统开发了剪切试验夹具,采用旋转压实的方式分别制作了ES-2稀浆封层、AC-5沥青砂以及SBS改性沥青同步碎石防水粘结层材料复合试件,通过对不同防水粘结层材料进行直接剪切试验,对其抗剪切性能进行研究。结果表明:AC-5沥青砂的抗剪强度明显高于ES-2稀浆封层以及SBS改性沥青同步碎石封层,其层间粘结效果更好;直剪试验的结果可以用作评价防水粘结层材料抗剪性能优劣或划分材料抗剪强度等级,但不能用来确定层间抗剪强度容许值;温度对防水粘结层材料的抗剪强度影响很大,温度升高,材料的抗剪性能会急剧降低;层间抗剪强度容许值的试验温度宜结合当地的路面设计温度和极端高温共同确定。     

硬质沥青及其混合料疲劳性能对比试验研究

为了比较硬质沥青及其混合料疲劳性能的优劣,进行了A-30#、A- 70#和SBS改性沥青及其混合料的疲劳性能对比试验.用压力老化后残留沥青的动态剪切试验评价了3种沥青的疲劳性能,对相应的4种沥青混合料进行了三点弯曲疲劳对比试验.结果表明:不同温度时,3种沥青的抗疲劳性能大小顺序一致,优劣次序为:SBS改性沥青＞A-70...     

SBS-SBR 复合改性沥青黏弹特性研究

采用物理共混方法制备SBS改性沥青、SBR改性沥青和SBS-SBR复合改性沥青,基于动态剪切流变仪(DSR)测试沥青在温度扫描模式下的复数模量和相位角,评价沥青的高温性能;采用多应力蠕变恢复试验(MSCR)测试沥青在蠕变加载过程中的应力响应特征,最后基于BBR试验评价沥青的低温性能。结果表明:在沥青中掺入SBS和SBR能够大幅提高沥青的高温抗变形能力,疲劳极限温度能够表征沥青的抗疲劳性能,沥青的粘性特征和疲劳性能具有相关性,基质沥青在高温下具有良好的疲劳特性;MSCR试验结果表明,改性沥青具有显著的弹性恢复特性,沥青的可恢复变形随着应力的增大逐渐降低;低温梁流变试验(BBR)结果显示,掺入SBS与SBR能够提高沥青在低温下的应力松弛能力和抗裂性能。     

“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。     

水泥混凝土桥面防水粘结层剪切疲劳性能研究

对溶剂型粘结剂、水性沥青基涂料和SBS改性沥青3种涂膜类防水粘结材料的剪切疲劳性能进行试验研究,结果表明:在动态荷载作用下,防水材料与沥青混凝土的粘结能力不断衰减,应力比与对数疲劳寿命呈线性关系。溶剂型粘结剂的剪切疲劳性能较好,其次分别为SBS改性沥青和水性沥青基涂料。     

PPA&SBS复合改性沥青高温性能试验研究

为了研究不同掺量PPA和SBS复合改性沥青结合料高温性能,进行沥青三大指标试验以及动态剪切流变试验(DSR),并将复合改性沥青性能与SBS改性沥青进行对比。实验结果表明:不同掺量的PPASBS复合改性沥青高温性能均随温度升高而下降,且在温度大于52℃以后不同沥青高温性能相差不大,同种沥青高温性能降低趋于平缓;SBS2.0%+PPA0.5%和SBS3.0%+PPA1.0%两种复合改性沥青中,综合考虑路用性能及性价比后,高温性能最接近于SBS4.0%单独改性沥青的是SBS2.0%+PPA0.5%复合改性沥青,可在满足技术要求的前提下作为SBS4.0%单独改性沥青的替代。     

刚柔复合式路面层间SBS改性沥青适用性评价

为了评价刚柔复合式路面层间SBS改性沥青的适用性,以韩国SK-70号沥青作为基质沥青制备4％SBS改性沥青,根据SHRP规范,采用MCR301动态剪切流变仪和布洛克菲尔德(Brookfield)黏度计对SBS改性沥青黏层材料的高温性能、疲劳性能及施工黏度进行测定.试验得到4％SBS改性沥青原样和RTFOT老化后的高温PG等级分别为PG76和PG70,疲劳设计温度为28℃,60℃黏度为845 Pa·s、135℃黏度为1.41 Pa·s.分析了RTFOT老化后SBS改性沥青PG等级下降以及中温疲劳性能较差等现象的原因,针对研究结果总结出刚柔复合式路面层间改性沥青材料技术要求、施工质量控制要求及施工中需要注意的事项.     

国产环氧沥青桥面防水黏结材料路用性能研究

防水黏结层是桥面铺装结构中的薄弱层,环氧沥青以其优良的黏结、抗刺穿和防水性能在桥面防水黏结层中逐渐得到广泛应用.为了研究环氧沥青的防水黏结性能,试验研究了不同温度时环氧沥青防水黏结材料的力学性能和微观结构,并与SBS改性沥青进行对比.结果表明,SBS改性沥青最佳用量为2.0 kg/m2,环氧沥青防水黏结材料最佳用量为1.0 kg/m2,与SBS改性沥青相比,环氧沥青防水黏结材料具有良好的抗剪切破坏及层间黏结能力.     

国产环氧沥青桥面防水粘结材料路用性能研究

防水粘结层是桥面铺装结构中的薄弱层,环氧沥青以其优良的粘结、抗刺穿和防水性能在桥面防水粘结层中逐渐得到广泛应用。为了研究环氧沥青的防水粘结性能,实验研究了不同温度时环氧沥青防水粘结材料的力学性能和微观结构,并与SBS改性沥青进行对比。结果表明,SBS改性沥青最佳用量为2.0kg/m2,环氧沥青防水粘结材料最佳用量为1.0kg/m2,与SBS改性沥青相比,环氧沥青防水粘结材料具有良好的抗剪切破坏及层间粘结能力。     

基于加速加载试验的青川岩沥青改善沥青混合料高温稳定性评价

为评价青川岩沥青对沥青混合料高温性能的改善效果,分别制备了70-A道路石油沥青、SBS改性沥青、青川岩沥青改性沥青和青川岩沥青与SBS复合改性沥青四种胶结料的沥青混合料,以1/3比例尺加速加载试验设备为基础试验平台,对"AC-10+AC-16"双层沥青混合料复合车辙试件进行高温稳定性试验,并与常规车辙试验结果进行了对比。结果表明:基质沥青经青川岩沥青改性后,其沥青混合料动稳定度约增加40%,高温稳定性得到较大程度的改善,SBS改性沥青经青川岩沥青改性后,其沥青混合料动稳定度增加5%～10%,高温稳定性改善效果不明显。不同类型沥青胶结料对沥青混合料高温稳定性贡献优劣顺序为:青川岩沥青与SBS复合改性沥青,SBS改性沥青,青川岩沥青改性沥青,道路石油沥青70-A。经青川岩沥青改性后其沥青混合料用作上面层,抗车辙性能较其作为下面层更为显著; 1/3比例尺加速加载全厚度车辙试验车辙随时间的过程曲线与等厚度常规车辙试验基本一致,加速加载试验能更准确表征沥青混合料或路面高温抗车辙性能及其性能衰减规律。     

改性沥青应力吸收层材料及结构性能试验比较

采用SBS、Superflex、TPS高粘和橡胶4种改性沥青作为结合料,借鉴Superpave设计方法,对4种应力吸收层沥青混合料的路用性能进行了试验比较,结果表明:4种改性沥青应力吸收层路用性能各有所长,在应力吸收层材料上涂布了ASPS沥青路面密封加固液,对不同沥青应力吸收层与沥青混合料的组合结构性能也进行了试验比较,结果表明:Superflex沥青应力吸收层与Superflex沥青混合料组成的组合结构的抗车辙性能和层间抗剪性能最好.     

SBS和TLA改性沥青AC-13混合料动态模量研究

采用万能材料试验机(MTS),在不同温度和加载频率下对湖沥青(TLA)改性沥青和SBS改性沥青AC-13混合料的动态模量进行测试;基于西格摩德沥青混合料通用方程生成沥青混合料的动态模量主曲线,对TLA和SBS改性沥青混合料的动态模量的时间-温度效应进行研究。结果表明,沥青混合料的动态模量随着试验温度的提高而降低;随着加载频率的增大,沥青混合料的动态模量增大,且动态模量对温度的依耐性减小;SBS改性沥青混合料的高温性能优于TLA改性沥青混合料,两者的低温性能基本持平;在中等加载频率范围,TLA改性沥青混合料对温度的敏感性大。     

水泥混凝土路面-环氧沥青超薄罩面层间黏结性能试验研究

水泥混凝土路面加铺环氧沥青混凝土超薄罩面,可在相对较低建设成本下,充分发挥环氧沥青混凝土高性能的优势,解决路面行车舒适性、安全性及耐久性问题,同时可结合水泥混凝土路面长寿命结构特点,建造长寿命高性能路面结构。为评价该路面结构的层间黏结性能,采用环氧沥青、SBS改性沥青作为层间黏结材料,利用自行设计加工的斜剪、拉拔夹具,通过斜剪、拉拔试验,研究了洒布量、试验温度、加载速率、界面浸水及老化等因素对该路面结构层间黏结性能的影响。试验结果表明:(1)浸水损害条件对层间黏结性能的影响十分显著,浸水后环氧沥青剪切、拉拔强度分别下降47.4%,30.7%,而SBS改性沥青下降75.1%,30.3%;(2)SBS改性沥青作为层间黏结材料,老化后的层间黏结性能衰减较为突出,剪切、拉拔强度分别下降23.0%,60.5%;(3)针对该路面结构,环氧沥青黏结材料层间黏结性能显著优于SBS改性沥青。     

旧水泥路面加铺沥青超薄磨耗层层间黏结性能研究

旧水泥路面加铺超薄磨耗层的层间黏结性能直接影响到加铺结构的使用寿命。通过成型的复合结构试件，结合层间拉拔试验和斜剪试验，对几种典型防水黏结材料和一种渗透封闭材料的层间黏结性能进行了研究。试验结果表明：各防水黏结材料在最佳涂布量下，拉拔强度排序为热熔复合改性沥青>SBS改性沥青>70#基质沥青>GS>改性乳化沥青。涂布速干型渗透剂F，可提高防水黏结材料的拉拔强度和层间剪切强度，且不改变其最佳涂布量。     

沥青路面下封层力学响应及抗剪强度试验

针对沥青路面下封层因层间接触条件和粘结性能不良而导致薄沥青面层易出现滑动、推移等早期破坏的问题,采用BISAR 3.0程序计算分析了层间不同接触状态时的下封层剪应力分布,并选用70#道路石油沥青、SBS改性沥青、SBS改性乳化沥青3种下封层粘结材料与不同粒径、不同撒布量的集料铺筑下封层试验段,对试验路芯样进行不同温度下的直剪试验,并应用数据分析软件Origin 8.0分析了封层层间抗剪强度的影响因素,进而确定了封层SBS改性沥青最佳洒布量为1.7~2.0 kg.m-2、石料适宜粒径为5~10 mm、最佳覆盖率为40%~50%。结果表明:良好的层间处治能够大幅提高沥青路面疲劳寿命,防止夏季高温时行车荷载作用下路面层间出现滑移而导致的结构性破坏。     

基于双边缺口拉伸试验的SBS改性沥青抗疲劳性能评价

为研究SBS改性沥青在中温下的抗疲劳性能,依托我国某高速公路采用的SBS改性沥青,采用双边缺口拉伸试件并借助测力延度仪,分析基于临界裂纹尖端位移的沥青胶结料抗疲劳性能,随后对不同温拌剂含量SBS改性沥青进行临界尖端位移和疲劳因子疲劳测试,并通过小梁四点弯曲疲劳试验进行验证。结果表明:①临界尖端位移与疲劳因子测试值对所选用沥青样本抗疲劳性能的结果具有一致性;②双边缺口拉伸试验中温度对沥青疲劳性能的区分影响极大,适当的提升温度对沥青的抗疲劳性能区分度更优;③沥青胶结料临界尖端位移所表征的疲劳性能变化趋势与对应混合料的疲劳寿命N_(fnm)的变化趋势相近,进一步验证了基于临界尖端位移的SBS改性沥青抗疲劳性能区分效果。     

基于耗散能的老化沥青疲劳寿命预估模型分析

为了研究老化沥青疲劳性能,以70~#基质沥青和SBS改性沥青作为研究对象,以累积耗散能为评价指标,研究了老化对沥青疲劳寿命的影响,建立了老化沥青疲劳寿命预估方程,分析了应力控制和应变控制加载模式下疲劳寿命预估方程的适用性。首先将70~#基质沥青和SBS改性沥青进行旋转薄膜烘箱加热试验(RTFOT),使沥青发生老化,然后采用动态剪切流变仪在应力控制和应变控制加载模式下对不同老化程度的沥青进行时间扫描试验,通过耗散能随加载次数变化关系确定沥青疲劳寿命。基于累积耗散能建立应力加载控制模式下沥青疲劳寿命预估方程,并采用预估方程计算应变控制加载模式下的累积耗散能,检验预估方程的适用性。结果表明:累积耗散能随着荷载作用次数增加呈线性积累,当累积超过沥青疲劳破坏阈值时,发生疲劳破坏;经RTFOT老化后的70~#基质沥青和SBS改性沥青疲劳寿命与累积耗散能具有较好的双对数线性关系(R0.8);当采用应力加载模式下获得的沥青疲劳寿命预估模型分析应变加载模式下沥青疲劳性能时,70~#基质沥青和SBS改性沥青累积耗散能计算值与实测值之间的误差大多在10%以内,可认为基于累积耗散能建立的沥青疲劳寿命预估方程不受加载模式的影响。     

沥青混凝土路面裂缝修补材料室内试验研究

简述了沥青路面裂缝的修补技术要求,并通过沥青混凝土试件之间灌填修补材料的方式,对道路密封胶、SBS改性沥青和SBR改性沥青三种材料在不同缝宽、不同温度下的黏结抗拉、剪切强度进行了室内试验研究,结果表明,该室内试验可以较为准确地评价材料性能。