利用虚应变分析沥青混合料的粘弹性质

沥青混合料是典型的粘弹性材料之一,其行为特性较为复杂,利用虚应变则可以简化沥青混合料的粘弹性分析过程。对Superpave13沥青混合料进行了不同条件下的复数模量试验,并将试验结果转化为沥青混合料松弛模量的Prony系列表达式;分别进行了半正弦荷载试验和恒应变压缩试验,利用松弛模量计算了虚应变,并对采用虚应变的沥青混合料粘弹性本构关系进行研究。结果表明,利用虚应变可以消除粘弹性材料的应力-应变滞后效应和对荷载作用速度或时间的依赖性,而且应力-虚应变呈线性关系,从而可以利用广义弹性-粘弹性对应原理对混合料的行为特性进行分析,达到简化粘弹性分析的目的。     

半柔性路面基层在干线公路中的应用研究

通过对半柔性路面基层材料试验研究,探讨了乳化沥青-水泥稳定碎石混合料设计、性能试验、半柔性基层路面结构力学分析、施工工艺。结果表明:采用骨架嵌挤级配、振动压实法确定最佳含水量、干湿劈裂强度确定最佳乳化沥青用量的乳化沥青-水泥稳定碎石半柔性混合料设计方法,混合料具有较好的物理、力学性能、高温稳定性、低温柔性、抗疲劳性能;采用乳化沥青-水泥稳定碎石基层代替半刚性基层,可降低路面最大竖向剪应力,提高路面抗裂能力;试验路应用表明乳化沥青-水泥稳定碎石混合料具有均匀性好、易压实的特点。     

基于红外光谱的新-旧沥青界面相溶性研究

新-旧沥青界面相溶性直接影响再生沥青混合料的路用性能。通过红外光谱技术,对新沥青和旧沥青的化学光能团进行对比分析,提出可用于表征沥青老化程度的特征官能团;采用“分层脱洗法”对再生混合料中RAP颗粒表面的沥青膜进行精细分离,测定沥青膜不同厚度范围内特征官能团相对含量,定量分析了新-旧沥青界面的相溶性。结果表明：新沥青与旧沥青的红外光谱图存在明显差异性;羰基C=O(1 700 cm^-1)、亚砜基S=O(1 035 cm^-1)可作为评价沥青老化程度的特征官能团;羰基指数CI与亚砜基指数SI可作为新-旧沥青界面相溶性的评价指标,新-旧沥青界面相溶性符合“部分混溶”假设。研究成果对再生沥青混合料材料设计、性能调控具有一定的参考意义。     

旧沥青路面振荡-破碎回收技术探讨

通过分析沥青混合料的性质及老化后的变异,研究了现阶段旧沥青路面回收工艺的优缺点,提出了旧沥青路面振荡-破碎回收技术,并对其原理进行了分析,证明了振荡-破碎回收技术的可行性。     

级配碎石混合料组成设计的试验研究

本文介绍了采用紧密嵌挤骨架-密实原则，对级配碎石混合料的组成设计进行系统的室内试验研究，并且在规范范围内设计的五种走向的级配类型，重型击实及振动碾压试验，用以指导混合料的组成设计，改善级配碎石基层的永久变形和偏低的弹性模量。     

沥青路面承载力预估方法研究

沥青路面承载力是在特定条件下承受容许荷载而不使路面破坏的能力。运用有限元方法建立路面力学模型，面层采用莫尔-库仑弹塑性本构材料，并通过莫尔-库仑屈服准则确定路面的承载力。计算结果表明，随着粘聚力和内摩擦角的增大，路面的承载力增大，并且内摩擦角对路面承载力的影响较粘聚力显著。路面承载力越大，所需的沥青混合料马歇尔稳定度也越大。在标准轴载时，应用于高速公路的面层材料，尤其是中面层沥青混合料的马歇尔稳定度应该大于10kN。     

改善沥青路面施工离析的转运-摊铺新技术

现在沥青路面施工时,沥青混合料在装料、运输及卸料过程中会出现三次级配离析和温度离析,转运-摊铺的新施工工艺可有效解决该问题。将其与传统施工工艺进行对比,阐述其施工工艺、应用效果等,有利于其在公路工程中的推广应用。     

基于FBG的沥青混合料横向流动变形评价

为了分析沥青混合料横向流动变形, 进行了沥青混合料的车辙试验, 利用布设于沥青混合料板表面的光纤布拉格光栅传感器, 研究了沥青混合料表面的横向应变规律; 以最大应变和蠕变稳定阶段横向应变速率绝对值为评价指标, 分析了沥青混合料横向流动变形。分析结果表明: 横向流动变形随沥青混合料的最大应变和横向应变速率绝对值的减小而降低; 横向流动变形在循环轮载作用下不断发展, 测试点距离轮载愈近其流动变形愈剧烈; 当胶粉掺量分别为0、15%、18%时, 距离轮载63 mm的测试点横向应变速率分别为6.8×10-6、4.0×10-7、6.4×10-6 min-1, 因此, 掺15%胶粉的沥青混合料具有较大的抵抗高温横向流动变形的能力; 对于15%胶粉掺量的沥青混合料, 当其集料级配分别为AC-13粗级配和AC-13细级配时, 距离轮载28 mm的测试点横向应变速率分别为6.0×10-7、7.7×10-6 min-1, 因此, AC-13粗级配沥青混合料高温抗横向流动变形能力优于AC-13细级配; 胶粉改性沥青混合料最大应变为1.96×10-4, 而胶粉和抗车辙剂复合改性沥青混合料最大应变只有1.22×10-4, 说明在高温情况下, 胶粉和抗车辙剂复合改性沥青混合料整体结构强度较大, 能够承受来自轮载的直接作用而不向轮迹两边产生横向推移致使发生较大的横向流动变形。基于光纤布拉格光栅横向应变的沥青混合料横向流动变形评价能较好地说明不同材料和级配对沥青路面产生侧向流动变形规律的影响。      

利用虚应变分析沥青混合料的粘弹性质

沥青混合料是典型的粘弹性材料之一,其行为特性较为复杂,利用虚应变则可以简化沥青混合料的粘弹性分析过程。对Superpave13沥青混合料进行了不同条件下的复数模量试验,并将试验结果转化为沥青混合料松弛模量的Prony系列表达式;分别进行了半正弦荷载试验和恒应变压缩试验,利用松弛模量计算了虚应变,并对采用虚应变的沥青混合料粘弹性本构关系进行研究。结果表明,利用虚应变可以消除粘弹性材料的应力-应变滞后效应和对荷载作用速度或时间的依赖性,而且应力-虚应变呈线性关系,从而可以利用广义弹性-粘弹性对应原理对混合料的行为特性进行分析,达到简化粘弹性分析的目的。     

生物柴油-塑料裂解蜡复合温拌改性沥青性能研究

为降低热拌沥青混合料的能源燃烧和烟气污染,解决国内现有温拌剂成本较高的问题,自主研发了生物柴油-塑料裂解蜡(简称油-蜡)复合温拌改性剂.基于红外光谱(FTIR)和热重(TG)试验对油-蜡温拌剂的物化特性进行了表征.通过布氏旋转黏度(RV)试验、旋转薄膜烘箱(RTFO)试验、动态剪切流变(DSR)试验、低温弯曲梁流变(BBR)试验对5％、6％、7％掺量的油-蜡复合改性沥青的降黏效果、高低温性能及耐老化性能进行了评价,并与Sasobit改性沥青、Evotherm改性沥青进行了对比研究.基于表面自由能理论,采用接触角试验测试了油-蜡复合改性沥青、Sasobit改性沥青和Evotherm改性沥青的表面能参数,并分别计算3种温拌改性沥青与两种集料的黏附功.结果表明:油-蜡温拌剂对沥青的改性过程以物理作用为主,油-蜡温拌剂具有较好的热稳定性;掺入6％的油-蜡温拌剂后,改性沥青黏度较70#基质沥青降低约63％,其沥青混合料降温效果与3％Sasobit改性沥青混合料大致相同,拌和温度较热拌沥青混合料降低约30℃;油-蜡温拌剂能够改善沥青的耐老化能力和高温性能,但不利于沥青低温性能.综合分析,推荐油-蜡温拌剂掺量为6％.相比3％Sasobit改性沥青,6％油-蜡复合改性沥青的低温性能和黏附性较好,高温性能略差;相比0.6％Evotherm改性沥青,6％油-蜡复合改性沥青高温性能和黏附性较好,低温性能较差.     

沥青混合料疲劳自愈合特性研究

沥青混合料具有疲劳自愈特性.通过室内四点弯曲疲劳试验,采用“疲劳-愈合-再疲劳”的试验方式和单因素对比分析的方法,探究了养护时间、温度、集料级配及沥青胶结料种类对沥青混合料的自愈合特性的影响,并建立愈合指标函数.结果表明：沥青混合料自愈合效果呈时间依赖性,即随养护时间的增加,自愈合效果增强,且初期愈合速度较快;在一定温度范围内,随温度提高,沥青混合料自愈合效果增强;70#基质沥青混合料的短期自愈合能力优于SBS改性沥青混合料;PA-13型沥青混合料自愈合能力优于AC-13型沥青混合料.同时,从混合料组成特点及沥青微观结构等方面剖析了各因素影响机理.     

沥青路面结构内荷载频率分布与变化规律的研究

对一柔性基层沥青路面段各层沥青混合料在不同温度和荷载作用频率下进行了动态模量试验,根据试验结果形成了各混合料的动态模量主曲线和时间-温度转化因子,并通过埋设传感器实测了路面结构内的温度场,利用等效路面厚度法对路面结构内不同深度荷载作用频率和应力峰值个数随车速、轴载类型和路面温度场的变化规律进行了分析.     

水泥-乳化沥青混合料配合比设计与施工技术研究

根据对水泥 乳化沥青混合料的强度形成与路用性能特点的研究 ,用进一步修订的马歇尔稳定度实验方法设计水泥 乳化沥青混合料的配合比 .在室内研究的基础上 ,结合实验路的铺筑 ,对水泥 乳化沥青混合料路面的施工方法进行探讨 ,提出了合理的施工方法     

改性沥青对沥青混合料的影响

利用沥青混合料车辙、间接拉伸、小梁弯曲和冻融劈裂试验，通过重交沥青和不同PG等级的SBS改性沥青对SMA-16混合料的力学性能测试，表明改性后的沥青混合料性能要优于非改性沥青，其中PG64-34对沥青混合料有较低的温度敏感性，更适于东北寒冷地区。     

橡胶颗粒改性沥青混合料室内试验研究

提出采用悬浮-骨架密实结构进行橡胶颗粒改性沥青混合料级配组成设计的思路,通过马歇尔试验研究了橡胶颗粒掺量为2%及3%时混合料的体积特性,并对其路用性能和耐久性进行了试验研究。结果表明：悬浮-骨架密实结构设计方法用于橡胶颗粒改性沥青混合料级配组成设计是可行的,按此方法设计的混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及耐久性,各项性能指标均满足规范要求。     

交通部发布8项交通行业标准

交通部近日审查发布了《乳化沥青稀浆混合料粘聚力试验仪》等8项交通行业标准,具体的编号和名称是：JT/T707--2008乳化沥青稀浆混合料粘聚力试验仪;JT/T708—2008乳化沥青稀浆混合料湿轮磨耗试验仪;JT/T709--2008乳化沥青稀浆混合料负荷轮试验仪;JT/T710-2008公路桥涵用波形钢板;JT/T79-2008港口集装箱大型起重机械检测技术规范（代替JT／T79-1994）;     

TOR沥青-橡胶在常熟通港路养护改善工程中的应用

概述 常熟通港路是227省道干线公路的一部分。通港路的路面原为水泥混凝土,养护改善工程在修补后的水泥路面上加铺20cm二灰碎石基层,然后加铺两层沥青混凝土,下面层为8cm Superpave20结构的普通沥青混合料．在其上加铺4cm的磨耗层．其中从7K＋360至10K＋400共3km为铺筑TOR沥青-橡胶混合料的试验路。     

改性沥青对沥青混合料的影响

利用沥青混合料车辙、间接拉伸、小梁弯曲和冻融劈裂试验,通过重交沥青和不同PG等级的SBS改性沥青对SMA-16混合料的力学性能测试,表明改性后的沥青混合料性能要优于非改性沥青,其中PG64-34对沥青混合料有较低的温度敏感性,更适于东北寒冷地区.     

一种保水性路面路用性能的研究

研究了保水性路面混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等路用性能,并与OGFC混合料进行了对比分析,同时对保水性混合料路面的保水性能及降温性能进行研究。结果表明:保水性路面混合料的动稳定度比OGFC混合料至少高4000次·mm~(-1),其残留稳定度和冻融劈裂强度比均比OGFC混合料大,且其在-10℃时的低温弯拉应变较大、劲度模量较小,拥有较好的高温稳定性、水稳定性以及低温抗裂性能;保水性路面具有较强的保水功能,浸水24h的保水量为2. 8kg/m~3;保水性路面具有较好的降温效果,比OGFC路面降温10℃左右。     

聚酯纤维在沥青混凝土路面中的应用

在江苏-宜兴高速公路沥青混凝土路面工程中,通过室内试验和施工生产,说明添加聚酯纤维能使沥青混合料的各项性能得到提高,但要延长沥青混合料的拌合时间;沥青混合料的摊铺、碾压工艺等不会因添加聚酯纤维而增加难度。