基于直剪试验的同步碎石桥面防水粘结层抗剪切性能研究

借助自主研发的直剪仪,对同步碎石桥面防水粘结层的抗剪切性能进行评价。试验结果表明:同步碎石桥面防水粘结层的抗剪切能力是由粘结层的粘结力与集料之间的摩阻力构成,为了达到最佳抗剪切性能,两者存在一个最佳的比例,任一方超过该比例粘结层的抗剪切性能均会下降。对于本次试验,当粘结层洒布量为1.0L/m2、碎石粒径为5~15mm、碎石洒布量为55%时,沥青面层与半刚性桥面板层间联结抗剪切性能最佳。     

同步碎石下封层层间抗剪强度影响因素分析

以同步碎石封层层间抗剪强度为研究对象,采用"半刚性基层+透层+下封层+沥青面层"的复合结构进行试验研究,通过室内直接剪切试验对层间抗剪强度影响因素进行了系统分析,并提出了改善层间抗剪强度的建议.试验结果表明:温度和沥青材料性质对同步碎石封层层间抗剪强度产生了显著性影响,集料粒径大小、集料岩性和集料的处理方式对其产生了一...     

橡胶沥青稳定碎石基层材料性能研究

为解决半刚性基层反射裂缝这一问题,国内外开始研究沥青稳定碎石柔性基层。在半刚性基层和沥青面层之间设置一定厚度的橡胶沥青稳定碎石作为过渡层,重点研究橡胶沥青稳定碎石的抗车辙能力和疲劳性能,并与SBS改性沥青稳定碎石材料进行对比分析。结果表明:二者抗车辙能力相当,而橡胶沥青稳定碎石材料疲劳性能更优,可有效抑制和减少沥青路面反射裂缝的产生,具有良好的路用性能。     

界面污染对半刚性基层与沥青面层层间粘结性能影响的试验研究

利用MTS试验机及自制的直剪和拉拔模具,进行了不同水、温度状态下界面污染对半刚性基层与沥青面层层间粘结性能影响的试验研究,揭示了层间抗剪强度和拉拔强度随界面污染量变化的规律.研究结果表明:保持半刚性基层与沥青面层层间界面的洁净与干燥,对提高其层间粘结性能、确保基层面层的整体性具有十分重要的意义.     

界面污染对半刚性基层与沥青混凝土面层层间黏结性能影响的试验研究

利用MTS试验机及自制的直剪和拉拔模具,进行了不同水、温状态下界面污染对半刚性基层与沥青混凝土面层层间黏结性能影响的试验研究,揭示了层间抗剪强度和拉拔强度随界面污染量变化的规律.研究结果表明,保持半刚性基层与沥青混凝土面层层间界面的洁净与干燥,对提高其层间黏结性能、确保基层面层的整体性具有十分重要的意义.     

基于剪切弹性柔量的基-面层间接触状态及路面力学响应分析

为研究半刚性基层与沥青面层的层间接触状态对路面结构力学响应和疲劳寿命的影响,选取典型半刚性基层沥青路面结构,采用Bisar3.0软件中的剪切弹性柔量参数AK作为基-面层层间接触状态的评价指标进行路面结构力学计算,分析不同层间接触状态下沥青路面结构的应力、应变、弯沉等力学指标的变化规律,并计算了层间不同接触状态下路面结构的疲劳寿命.结果显示:剪切弹性柔量可以较好的表征基-面层层间接触状态;弯拉应力和剪应力受基-面层间接触状态的影响较大,当基-面层间接触状态由连续变为滑动时,沥青层底弯拉应力的涨幅为528.25％,沥青层底剪应力的涨幅为157.3％,而弯沉受基-面层间接触状态的影响较小;基-面层间保持连续的接触状态可以提高层间抗剪切能力,延长路面的使用寿命.     

级配碎石基层沥青路面复合土工格栅最佳层位研究

为优化级配碎石基层沥青路面复合土工格栅结构,基于层状结构体系理论,采用黏弹性模型和Mohr-Coulomb模型表征沥青面层和级配碎石层的特性,通过Abaqus建模分析典型路面结构的应力、土工格栅的抗开裂性能和疲劳寿命,确定和试验路验证了土工格栅的最佳层位。结果表明:土工格栅位于沥青面层与级配碎石层交界面处时,级配碎石层受压,沥青层底的最大拉应力和拉应变最小,且结构疲劳寿命最长。综合考虑级配碎石厚度和模量对沥青层和半刚性基层层底最大拉应力的影响,建议级配碎石的模量≥300 MPa,厚度取15~20cm。研究成果可为复合路面结构提供设计理论依据和施工经验。     

室内沥青混凝土路面层间抗剪强度试验方法研究

半刚性基层沥青混凝土路面结构作为我国最主要的高等级路面结构类型,沥青面层和半刚性基层之间的黏结状态是决定沥青混凝土路面结构耐久性的关键,但目前我国还没有统一的用于评价沥青混凝土路面层间黏结状态的标准试验方法。在借鉴国外剪切试验方法的基础上,借助MTS设备,利用自行设计的直剪试验和45°斜剪试验仪器,通过大量室内试验研究,分析了试验温度、荷载加载速率、试件干湿状态等对沥青面层和半刚性基层之间层间抗剪强度的影响,结合实际试验的可操作性,提出了室内标准直剪和斜剪试验方法,并提出采用考虑95%保证率下的抗剪强度和单位抗剪强度双重指标进行试验数据结果处理的方法,为科学研究和工程检测提供参考。     

沥青路面下封层材料试验研究及技术性能比较

以半刚性基层沥青路面下封层——同步碎石封层和稀浆封层的技术性能为研究对象,采用直接剪切试验、直接拉拔试验和加压渗水试验分别对二者的层间抗剪强度、抗拉强度和透水性能作了比较分析,同时开展了抗剪强度与抗拉强度的相关性研究.研究结果表明:同步碎石封层层间抗剪切性能明显优于稀浆封层,而稀浆封层的防水性能好于同步碎石封层;层间抗...     

半刚性基层表面抗冲刷性能试验与分析

路面面层与基层界面之间积存的自由水因压力变化而高速流动并产生泵吸效应,将冲刷基层表面并导致路面损坏。为评估半刚性基层表面抗冲刷性能和防冲刷措施效果,基于半刚性基层材料的冲刷原理,利用混凝土振动台、沥青混合料车辙试验机进行振动水流冲刷和轮碾冲刷试验。通过两种基层材料、3种防冲刷措施的试验对比,确认水泥稳定级配碎石的抗冲刷性能优于水泥稳定砂砾;乳化沥青透层、土工布对减少半刚性基层材料的表面冲刷有较好的效果,冲刷量可下降60%~80%以上,最高降低94.4%;按抗冲刷效果排序,乳化沥青透层+土工布土工布乳化沥青透层;与未冻融的试件相比,冻融试件的冲刷量稍有增大;冻融循环条件下,所采用的三种抗冲刷措施效果保持良好。对于水泥混凝土路面,设置缩缝传力杆时,相对无传力杆路面,冲刷量可减少40.7%~66.3%。试验结果表明:振动水流冲刷试验的基层材料冲刷量总体大于轮碾冲刷试验结果,但总体规律一致。在无法定量分析半刚性基层材料抗冲刷性能的情况下,两种冲刷试验方法能够对基层材料的抗冲刷性能和防冲刷效果进行对比分析。     

高模量沥青混凝土在半刚性基层长寿命沥青路面中应用的合理性研究

为了修筑更具耐久性的半刚性基层长寿命沥青路面,探究高模量沥青混凝土在半刚性基层长寿命沥青路面应用的合理性及可行性,采用弹性层状体系模型分析了不同层间结合状态和不同下面层模量对路面典型结构力学状态的影响。进而通过不同温度、不同控制模式的四点弯曲疲劳试验,评价了高模量沥青混凝土的抗疲劳特性,采用累积耗散能指标将其与表面层材料进行了比较。结果表明:对于薄面层的半刚性基层沥青路面,当沥青面层与半刚性基层的层间结合状态不能处于完全连续状态时,沥青面层底部将会产生明显的拉应力和拉应变,沥青面层存在弯拉疲劳损伤的风险;随着下面层模量的增加,沥青面层底部的剪应力略有增加,而最大剪应力均值有所减小,有利于改善沥青下面层的抗剪能力;不同控制模式下高模量沥青混凝土的抗疲劳性能有所差别,而采用累积耗散能指标可以有效地将应力、应变两种不同控制模式的疲劳方程进行统一,20℃时高模量沥青混凝土具有更好的抗疲劳性能;在半刚性基层长寿命沥青路面中,下面层使用高模量沥青混凝土可以改善路面的抗车辙和抗疲劳性能,为实体工程建设提供一定的参考依据。     

水泥稳定碎石基层上透层施工渗透深度试验研究

水泥稳定碎石半刚性基层与沥青混凝土面层间粘结的好坏直接影响路面的使用寿命且与透层施工的质量密切相关,为提高沥青路面水稳碎石基层上透层施工的渗透深度,结合娄新高速公路沥青路面摊铺,开展了洒布不同透层油、不同级配的水稳碎石基层以及不同洒布时间的透层施工对比试验研究,得到高渗透乳化沥青的渗透深度不仅与煤油稀释沥青的相差无几,而且其单点渗透深度合格率高、对环境的影响小;半刚性基层的碎石级配及养护时间对透层施工中渗透深度有较大影响。研究表明:在级配良好的水泥稳定碎石基层上及时洒布高渗透乳化沥青能显著提高透层的渗透深度。     

稀浆封层和同步碎石作为道路下封层工艺的对比研究

黑色沥青路面是我国路面重要的结构形式,被广泛应用于各等级公路路面结构层.该结构层通常由沥青混凝土混合料面层(包括上中下层)、无机结合料稳定粒料半刚性基层或水泥稳定碎石刚性及半刚性基层以及垫层组成.为了提高路面的承载力、耐久性和抗水毁能力,对于沥青混凝土路面各层间的处理也越来越受到重视.这种多层次结构在设计与施工时,其层...     

水泥稳定碎石基层环保型高性能透层油的研发

针对用于半刚性基层上的透层油层间黏结效果不理想、固结防水作用差的问题,研发了一种高效、环保的乳化沥青透层油材料。根据影响乳化沥青稳定性和渗透效果的因素,通过乳化沥青储存稳定性试验,并采用荧光显微镜对乳化沥青颗粒粒径大小与分布均匀性进行观测,结合室内渗透试验,逐一筛选了乳化剂、稳定剂以及其他添加剂的种类和最佳掺量,确定了环保型高性能透层油的材料组成。根据室内渗透试验效果,确定了环保型高性能透层油的洒布量为1.5L/m2,最佳洒布时机为基层试件成型后养护1d左右,洒布时的环境温度必须在10℃以上。采用室内渗透试验、层间剪切与拉拔试验对比研究了4种透层油材料在不同洒布量下的渗透效果和层间结合效果,结果表明:环保型乳化沥青透层油均优于其他种类的透层油,其最佳洒布量仍为1.5L/m2;通过对各种透层油最佳洒布量下的冲刷试验,表明环保型高性能透层油的抗冲刷性能良好,可对水泥稳定碎石基层表面起到有效的固结保护作用。通过成本分析,表明环保型高性能乳化沥青透层油成本低于煤油稀释沥青和高黏结改性乳化沥青。     

温拌阻燃沥青混凝土路面性能加速加载试验模拟分析

为了解温拌阻燃沥青混凝土路面实际使用效果,通过小型加速加载设备分别对4种不同沥青路面结构进行加速加载试验研究。4种路面结构包括:在水泥混凝土刚性基层上分别铺筑温拌阻燃沥青混凝土面层和热拌沥青混凝土面层,在水泥稳定碎石半刚性基层上分别铺筑温拌阻燃沥青混凝土面层和热拌沥青混凝土面层。在不同的加载阶段测试了各种沥青路面的抗车辙性能、抗滑性能、降噪性能以及力学性能,对比分析了半刚性基层与刚性基层上沥青路面的路面性能。研究结果表明,随着加载次数的增加,各种沥青路面的车辙深度会逐渐增加,抗滑性能指标和吸声系数会有所衰减,但仍具有良好的抗车辙性能、抗滑性能和降噪性能;温拌剂和阻燃剂不会影响这几种沥青路面性能,车辙深度和抗滑性能指标仍能满足技术规范要求,温拌阻燃沥青混凝土路面具有较好的降噪性能;抗压回弹模量和劈裂强度随着加载次数的增加呈现出先增大后降低的变化规律,并且温拌阻燃沥青混凝土的抗压回弹模量和劈裂强度都低于热拌沥青混凝土的,温拌剂和阻燃剂对沥青混凝土的力学性能有一定的影响。选择半刚性基层能够使路面更容易压实,并且有更好的路用性能。     

设置级配碎石功能层的沥青路面有限元模拟

级配碎石功能层指在半刚性基层与沥青面层之间铺筑10~15 cm厚的级配碎石,形成的倒装结构。级配碎石具有典型的非线性力学特性。利用有限元法,建立级配碎石功能层的沥青路面三维有限元模型,通过数值计算,得到沥青面层层底最大拉应力、沥青面层内剪应力以及半刚性基层底部最大拉应力。计算结果表明:级配碎石功能层厚度设计为10~15 cm,回弹模量设置超过300 MPa比较合理。     

新型防裂基布应用于新疆公路养护工程的效果研究

基于疲劳和现场足尺抗裂性能试验,对新型防裂基布的抗疲劳和抗裂性能进行试验验证,同时对新疆半刚性基层沥青路面养护工程中已使用新型防裂基布和未使用防裂基布路段的路面破损指数、平整度指数、车辙指数、裂缝率等进行对比分析,评价使用新型防裂基布路段沥青路面的使用性能;对使用新型防裂基布路段沥青路面钻取芯样进行抗剪切试验,分析沥青面层的层间结合情况。结果表明,使用新型防裂基布路段的防裂效果较好,防裂基布能有效延缓沥青路面反射裂缝的发展;使用防裂基布能保证面层和基层层间结合良好。     

南广高速公路沥青路面级配碎石基层的施工

半刚性基层容易产生收缩裂缝并反射到沥青面层上，从裂缝进水又不能排除，导致沥青路面出现早期破坏。解决半刚性基层开裂反射缝的有效途径就是在沥青面层与半刚性基层之间增设级配碎石过渡层，或全部采用柔性级配碎石基层。为了达到此目的，在南广高速公路上采用级配碎石作了4种不同路面结构型式的试验路和依托工程。本主要介绍级配碎石的施工方法，并针对施工中出现的问题，提出了相应技术处理措施。     

碎石化条件等级路水泥混凝土路面加铺层结构优化

该文采用有限元法建立了碎石化条件下混凝土路面二维平面应变模型,对标准轴载和超载条件下不同类型加铺层结构的力学响应进行计算,综合比较路面弯沉、层底拉应力、层底拉应变等各项指标,提出半刚性基层加薄层沥青罩面可作碎石化条件下的加铺层结构;通过优化比较,得出采用半刚性基层加沥青面层可满足设计要求,并对各种基层材料的抗干、温缩,抗水损害等性能进行了比较。     

具有碎石基层的半刚性沥青混凝土路面的非线性有限元分析

在充分考虑碎石基层非线性(弹塑性)特性的基础上，采用非线性有限元法分析了吉林通化试验路3种路面结构面层底面及半刚性基层底面弯拉应力的变化规律，并对通化试验路2种具有碎石基层半刚性沥青混凝土路面结构的沥青混凝土面层的抗疲劳寿命进行了预估。