高原冻土区沥青混合料设计及评价体系研究

为了改善高原冻土区沥青混合料的路用性能,首先通过测力延度试验、常规试验及美国公路战略研究计划试验对沥青性能进行了对比研究.其次,采用冻融循环飞散试验、车辙试验对沥青混合料性能进行评价.研究表明:提出测力延度试验的韧性比指标不低于5.0评价沥青低温性能是必要的,并建立了该地区的沥青优选模型.     

透水沥青路面表面抗飞散性能提升技术研究

为了研究透水沥青路面表面抗飞散性能提升技术,采用自制的环氧树脂作为黏结材料,制备一种环氧树脂砂浆,对透水沥青路面表面进行补强.通过室内试验研究分析环氧树脂砂浆对排水沥青混合料渗水性能、抗滑性能、抗飞散性能以及高温老化和冻融循环后的抗飞散性能,并进行实体工程应用以及效果评价.结果 表明:环氧树脂砂浆用于透水沥青混合料试件表面后,可以在确保渗水性能以及抗滑性能的前提下,提高排水沥青路面抗飞散能力.在经历高温老化和冻融循环后,透水沥青路面表面抗飞散性提升技术仍然可以提高排水沥青路面抗飞散性能.透水沥青路面实体工程采用2 kg/m2 (0.2 g/cm2)的环氧树脂砂浆用量,应用效果表明环氧树脂砂浆可以提高透水沥青路面抵抗飞散病害的能力.     

大空隙沥青混合料的耐久性研究

通过设计3种不同级配的大空隙沥青混合料,对其进行不同程度的老化处理,然后再进行肯塔堡飞散试验、浸水肯塔堡飞散试验和冻融循环劈裂试验,采用飞散损失、浸水飞散损失和冻融劈裂强度比等指标表征大空隙沥青混合料的耐久性,研究级配、浸水和老化对大空隙沥青混合料的耐久性的影响.结果表明:级配、水和老化都会对大空隙沥青混合料的耐久性产生影响,增大9.5 mm的通过率可提高大空隙沥青混合料的耐久性,老化和浸水却会降低其耐久性.     

基于飞散试验的小粒径沥青混合料耐久性能研究

对于公称最大粒径为6.3mm小粒径开级配沥青混合料,采用飞散试验、浸水飞散试验、冻融飞散试验分别评价其抗松散性能,分析沥青零剪切黏度和沥青膜厚度对混合料抗飞散性能的影响。试验结果表明:随着沥青零剪切黏度的增加,混合料的飞散损失减小;在沥青零剪切黏度相同的条件下,混合料浸水飞散损失最大,标准飞散损失最小;随着沥青膜厚度的增加,混合料飞散损失减小,标准飞散损失在沥青膜厚13μm时出现拐点,浸水飞散损失和冻融飞散损失在沥青膜厚14μm时出现明显的拐点。建议对于高温地区受水损害或冻融影响严重的沥青路面,增加浸水飞散损失或冻融飞散损失作为补充评价标准,并适当提高沥青膜厚度至14μm。     

利用冻融飞散试验进行沥青混合料抗冻性能评价

通过冻融循环过程沥青混合料水中质量变化及冻融前后混合料飞散质量损失进行沥青混合料的抗冻性能研究,并从机理上对循环冻融过程中沥青混合料质量变化及强度降低进行了分析。试验结果表明,冻融前后混合料水中质量变化确定的最佳沥青含量为6.0%~6.5%,冻融前后混合料质量飞散损失确定的最佳抗冻沥青含量为6.5%,结合上述两结果,提出寒区沥青混合料最佳油石比为6.3%,这一结果和青藏公路使用的现场最佳油石比比较接近。     

改进肯塔堡飞散试验沥青混合料松散性能研究

针对克拉玛依90#、东海90#、中海90#共3种基质沥青分别采取SMA-13、OGFC-13、AC-13级配的沥青混合料进行肯塔堡飞散试验。试验结果显示:传统的肯塔堡飞散试验不能明确区分不同沥青混合料的飞散损失的差异。针对3种不同的沥青以OGFC-13级配为代表,对肯塔堡飞散试验条件进行改进,并以改进后的肯塔堡飞散试验对3种沥青混合料进行试验。结果表明:常温20℃浸水、增加10个钢球、转数300转作为该文最终评价不同沥青混合料飞散损失的试验条件。在此试验条件下,相同级配的沥青混合料抗松散性能排列为:克拉玛依90#东海90#中海90#;相同沥青混合料的抗松散性能排列为:AC-13SMA-13OGFC-13。     

RK改性沥青混合料在中江高速公路路面养护工程中的应用

为了研究RK改性沥青混合料的路用性能,在广东中江高速公路路面养护工程中现场取样,利用室内浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、浸水飞散试验评价了RK改性沥青混合料的水稳定性,利用车辙试验评价了RK改性沥青混合料的高温稳定性,采用小梁弯曲试验评价RK改性沥青混合料的低温抗裂性能,并分析了RK改性沥青混合料经济和环保效益。结果表明:与SBS改性沥青(PG76)混合料相比,RK改性沥青混合料的高温稳定性能和水稳定性改善明显,路用性能优良。     

高速公路集料散失路面沥青混凝土抗飞散性能研究

由于目前国内外缺乏量化评价高速公路沥青路面集料散失病害程度的方法,根据其表面层剥落掉粒的病害特点,该文采用肯塔堡标准飞散试验,对浙江省黄衢南高速公路（G3）集料散失病害路段混凝土进行取样试验,分析不同病害严重程度部位的混合料飞散冲击破坏模式,以质量损失率及吸水率指标评价混凝土的抗飞散性能。结果表明,集料散失病害会降低表面层混凝土结构密实性,病害路段抗飞散性能低于正常路面,外观散失程度越严重,吸水率也越高,混凝土抗飞散性能越低,飞散冲击产生的破碎试件也越多。最后,基于试验结论,对集料散失病害处理方法提出相关建议。     

沥青路面的水损害试验模拟环境设计及试验验证

在区分沥青混合料水敏感性和水稳定性的基础上提出采用冲刷冻融试验环境模拟实际沥青路面水损害过程,并提出新的指标:剩余劈裂强度,结合劈裂强度建立起双指标的沥青混合料抗水损害性能评价方法,通过试验确定了水损害试验的冲刷时间及冲刷循环和冻融循环的先后次序.     

沥青路面的水损害试验模拟环境设计及试验验证

在区分沥青混合料水敏感性和水稳定性的基础上提出采用冲刷冻融试验环境模拟实际沥青路面水损害过程，并提出新的指标：剩余劈裂强度，结合劈裂强度建立起双指标的沥青混合料抗水损害性能评价方法，通过试验确定了水损害试验的冲刷时间及冲刷循环和冻融循环的先后次序。     

盐化物对防冰沥青混合料的影响分析

针对盐化物对防冰沥青混合料的性能影响进行研究.通过马歇尔试验、飞散试验以及贝雷法评价等确定临界盐化物用量；通过车辙试验与冻融劈裂试验等评价盐化物混合料的基本性能；通过多个浸水时段下的劈裂试验与冻结试验分析混合料的耐久性.结果表明:盐化物防冰沥青混合料无法持续保持短时段的防冻性能.     

机场服务车道排水性路面耐久性研究

选取几种改性沥青混合料,通过肯塔堡飞散试验,评价不同种类改性沥青混合料的抗松散能力和水稳定性,并对不同种类改性沥青混合料进行经济性分析。结果表明:6%、5%掺量的SBS改性沥青混合料、4%SBS+1%PE的复合改性沥青混合料具有较好的抗松散能力和水稳定性;SBS掺量的提高可以明显提高改性沥青混合料的抗松散能力和水稳定性。综合考虑成本和路用性能,推荐在工程上选用高掺量SBS的改性沥青混合料。标准肯塔堡飞散试验与浸水飞散试验结果得出的改性沥青混合料抗剥落与抗水损性能排序高度一致,二者可相互映证。     

基于改进肯塔堡飞散试验的沥青混合料优化设计

为了研究沥青混合料长期使用过程中的抗松散性能，对肯塔堡飞散试验进行改进。基于改进肯塔堡飞散试验，选取集料种类、沥青种类、NRP掺量、级配类型4个因素，每个因素各取3个水平，用L₉(4³)正交表进行试验。采用飞散损失指标定量分析各个因素下每个水平对NRP改性沥青混合料抗飞散性能的影响效果，并通过极差分析方法得出影响飞散性能因素的主次顺序和最优组合。试验结果表明：各因素对抗飞散性能的影响主次顺序为级配类型>集料种类>NRP掺量>沥青种类；在试验选择的9种组合中，选用SMA-13、玄武岩、0.5%NRP掺量、SK70号基质沥青组合时，NRP改性沥青混合料抗松散性能最优。     

紫外老化沥青混合料水稳定性研究

为研究沥青混合料紫外老化过程中的水稳定性能,采用实验室模拟紫外环境和自然大气暴露两种老化方式,改进浸水马歇尔试验、冻融循环劈裂试验和浸水车辙试验,实现了沥青路面水损害环境模拟,对不同老化程度的混合料,采用马歇尔残留稳定度、残留劈裂强度比和车辙深度评价其水稳定性能。试验结果表明,随着紫外老化时间延长沥青混合料水稳定性能衰减。试验方法结果表明实验室模拟紫外老化与自然大气老化之间具有一定相关性,采用冻融循环劈裂试验和浸水车辙试验评价紫外老化混合料的水稳定性能更加合理。     

冻融循环对聚合物改性沥青混合料的抗裂性能影响

为了研究冻融破坏对寒冷地区常用路面材料抗裂性能影响,通过半圆弯拉试验,并利用断裂韧度指标分析冻融循环次数和盐浓度对SBSMM、CRMM和CCRMM抗裂性的影响。结果表明:SBSMM、CRMM和CCRMM三种聚合物改性沥青混合料抗裂性能随着冻融循环次数和盐浓度的增加而减小,并且在冻融循环达到20次时趋于稳定;对比冻融循环次数和盐浓度变化对混合料抗裂性能影响发现,冻融循环次数对混合料抗裂性能影响更加显著;对比三种聚合物改性沥青混合料在不同冻融循环次数和盐浓度下的断裂韧度变化可以得出,CCRMM的抗裂性能最好,CRMM次之,SBSMM最差。     

针片状比例与沥青混合料性能关系研究

以某高速公路建设为研究背景,探究针片状比例与沥青混合料的路用性能之间的影响关系。设计试验所用石灰岩针片状比例5. 0%、10. 0%、15. 0%、20. 0%、25. 0%、30. 0%的6类对比性试验。首先确定针片状比例与最优油石比例、马歇尔试验指标间的关系后,分别进行车辙试验、冻融劈裂试验与肯塔堡飞散试验,对应选取动稳定度、冻融前后强度比值与飞散损失比例3个评价指标。力求确定出石灰岩针片状比例控制范围,以满足沥青混合料的路用性能。     

冻融循环条件下沥青混合料性能衰变规律研究

为分析冻融循环对沥青混合料性能的影响,本文对冻融循环作用后沥青混合料劈裂强度、空隙率、动态模量以及疲劳性能进行了试验分析。试验研究结果表明,随着冻融循环次数的增加,沥青混合料劈裂强度、动态模量及疲劳寿命逐渐降低,且冻融循环初期衰减较快;沥青混合料空隙率随冻融循环次数的增加总体呈增加趋势,并且SMA沥青混合料空隙率增加程度大于普通密级配沥青混合料。     

沥青混合料冻融损伤模型及寿命预估研究

为研究沥青路面抵抗冻融损害的能力,结合损伤理论,进行了沥青混合料冻融损伤模型及残余寿命预估的研究.建立了适用于冻融条件下沥青混合料损伤的普适模型,并提出了相应算法;然后根据快速冻融作用下混合料的各性能试验结果对该模型进行了验证;最后提出了模型应用于混合料冻融损伤后寿命预估的方法.结果表明:随冻融循环次数增加,沥青混合料性能衰减,损失度增大;模型能较好的拟合沥青混合料冻融循环后各项性能指标的变化;宜将抗压回弹模量作为评价混合料抗冻融损坏能力的和寿命预估的主要指标.     

多孔性基层混合料抗冻融耐久性试验方法

水泥稳定粒料等多孔性基层混合料在多年冻土等冻融循环频繁剧烈的地区应用时,设计中应重视抗冻融耐久性的试验评价,但目前尚无统一的试验方法。以多年冻土地区广泛使用的水泥稳定砂砾基层混合料为对象,通过控制试件湿度,模拟基层实际使用中的最不利湿度状况下的冻融循环试验,分析了冻融循环次数和试件湿度状况对基层混合料耐冻系数的影响。研究得出:模拟混合料使用最不利湿度状况进行冻融试验时,水泥稳定砂砾的耐冻系数随冻融循环次数的增加而不断减小,约8次循环后基本处于稳定状态;湿度对多孔性基层混合料的抗冻融耐久性评价结果有明显影响,不宜直接采用水泥混凝土的饱水冻融试验方法。结果表明:对于多孔性基层混合料的抗冻融耐久性评价,采用控制试件湿度模拟基层的最不利湿度状况进行冻融试验,以10次冻融循环时弯拉强度损失表示的耐冻系数作为评价指标,评价结果稳定,更符合实际使用情况。     

不同添加剂排水性沥青混合料的飞散损失

为了选择更好的排水性沥青混合料耐久性改善措施,文章对使用高粘度沥青、PG76-22SBS改性沥青、PG70-22SBS改性沥青、消石灰、纤维的排水性沥青混合料进行不同条件的飞散试验,从而评价添加剂对排水性沥青混合料飞散损失的影响。试验结果表明:沥青60℃动力粘度越高,排水性沥青混合料飞散损失越小;消石灰降低了排水性沥青混合料的耐久性;聚酯纤维和矿物纤维可以明显减少排水性沥青混合料的飞散损失;木质素纤维并不能减少排水性沥青混合料的飞散损失。