水泥混凝土路面沥青罩面中应力吸收层的应用研究

反射裂缝一直是水泥混凝土罩面层损坏的关键问题.针对国内外采用的很多方法都不能有效解决反射裂缝问题.本课题通过反复研究,发现反射裂缝应力吸收层系统的关键在于应力吸收层采用超高性能聚合物改性沥青.通过大量试验,不断优化应力吸收层混合料级配,同时确定沥青的最佳用量,路用试验结果表明超高性能改性沥青混合料疲劳性性能良好,是一种经济有效的方案.     

应力吸收层材料拉伸与拉压疲劳试验

应力吸收层在延缓旧水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝形成方面具有卓越的性能。通过沥青测力延度试验和应力吸收层沥青混合料拉伸与拉压疲劳试验,比较不同沥青的应力吸收层混合料抗拉伸和抗拉压疲劳特性。试验结果表明:应力吸收层材料具有优良的抗拉伸和抗拉压疲劳性能;特种改性Sam pave沥青混合料与STRATA沥青混合料的抗拉伸、抗拉压疲劳性能基本接近。     

沥青加铺层抗反射裂缝性能的影响因素

为了分析加铺层材料类型、裂缝宽度、加载频率、加载位置、加载应力比等因素对沥青加铺层抗反射裂缝性能的影响,通过建立水泥混凝土加铺沥青层的模型,采用MTS进行疲劳试验。试验结果表明:SBS沥青+PRM+土工格栅混合料的抗反射裂缝能力优于其他材料;裂缝宽度越小,加铺层混合料的抗反射裂缝能力越好;加载为偏荷载时,沥青加铺层的抗反射裂缝能力越好;当加载频率小于10Hz时,沥青加铺层的抗反射裂缝能力锐减;应力比越小,沥青加铺层的抗反射裂缝能力相对较好。     

应力吸收层热再生混合料力学性能与路用性能试验研究

RAP中细集料的老化沥青含量大,再生利用价值高,将RAP应用于应力吸收层混合料,可最大资源化提升RAP再生利用价值,降低应力吸收层混合料建设成本。采用车辙试验、小梁弯曲试验、预切缝半圆弯拉试验、复合梁试件扭剪试验、拉拔试验、扭剪疲劳试验、Over Test评价热再生应力吸收层混合料的高低温性能、层间抗剪切性能、抗剪切疲劳性能和抗反射裂缝性能。结果表明：随着RAP掺配比例增大,热再生应力吸收层混合料的油石比降低、高温性能增强,但增大RAP掺量导致热再生应力吸收层混合料低温弯曲应变、断裂能、扭剪强度、拉拔强度、扭剪疲劳寿命和抗反射裂缝性能均降低。在50%RAP掺量下,热再生应力吸收层混合料的动稳定度3 604次/mm,低温弯曲应变4 890με,且Over Test(OT)加载达到了1 200周期,聚合物胶粉复合改性沥青热再生料应力吸收层混合料具有优异的高温韧性和低温延展性与抗反射裂缝性能。     

季冻区橡胶改性应力吸收层配合比设计及施工工艺研究

季冻区路面病害的典型特点是低温开裂,在沥青面层与基层间设置应力吸收层能有效减缓反射裂缝。根据季冻区的气候特点,从沥青种类和集料级配的选择上,对橡胶粉SBS复合改性沥青混合料进行配合比优化设计和试验路铺筑,提出适用于季冻区的应力吸收层性能和施工工艺。     

LDPE与橡胶粉复合改性沥青应力吸收层混合料技术性能研究

为提高应力吸收层材料的抗裂性和疲劳耐久性,阻止反射裂缝的发生和发展,将橡胶粉与低密度PE进行复配,基于室内加速加载、小梁弯曲和间接拉伸疲劳试验研究了LDPE和橡胶粉掺量对应力吸收层混合料高温稳定性、低温抗裂性和抗疲劳耐久性的影响并将其路用性能与STRATA应力吸收层混合料进行了对比。研究结果表明,相同LDPE掺量情况下,增大橡胶粉掺量复合改性沥青旋转黏度呈二次函数关系增大,橡胶粉和LDPE掺量对复合改性沥青软化点有显著的影响,橡胶粉对LDPE改性沥青的低温性能有明显的改善作用,而LDPE掺量越大复合改性沥青低温抗裂性越差;以软化点≥75℃,5℃延度≥20 cm,135℃黏度≤3.5 Pa·s,25℃弹性恢复率≥65%作为判别标准优选了五种不同复配方案,经室内试验和试验路验证推荐最佳复配方案为6%LDPE+18%橡胶粉。研究成果可对今后同类型工程设计提供技术参考与研究思路。     

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.     

橡胶沥青应力吸收层疲劳性能研究

随着半刚性基层沥青路面在我国的普遍应用,路面反射裂缝已经成为沥青路面损害的重大难题,目前行之有效的解决手段是在路面结构中加铺应力吸收层来延缓反射裂缝。作为应力吸收层的混合料,要在疲劳性能、高温性能及层间抗剪强度三方面较为平衡;橡胶沥青混合料的高温性能和抗剪强度在工程实践中已经得到普遍认可,故针对橡胶沥青应力吸收层的疲劳性能展开研究,分析确定影响其疲劳寿命的关键因素,为提高橡胶沥青混合料疲劳寿命提供参考,使其可以广泛应用。     

应力吸收层沥青混合料设计及性能研究

为了满足沥青路面的抗裂需求,结合汶马高速公路建设,进行了应力吸收层沥青混合料设计及性能研究。以SBS改性沥青AC-10和CAM-10两种沥青混合料为研究对象,对比分析了两个级配马歇尔设计指标随油石比的变化,分析了目标空隙率控制分别为2%和4%下的混合料高低温性能及水稳定性。基于四点弯曲试验和Overlay test试验,分析了应力吸收层沥青混合料的抗疲劳性能和抗反射裂缝性能。研究结果表明,在不考虑抗车辙性能时,应力吸收层宜采用目标空隙率为2%的CAM-10沥青混合料,其抗疲劳和抗反射裂缝性能最优;在考虑抗车辙性能时,应力吸收层宜采用目标空隙率为4%的AC-10沥青混合料;在需要兼顾抗车辙性能和抗疲劳性能时,应力吸收层宜采用目标空隙率为4%的CAM-10沥青混合料。     

严寒地区高黏高弹改性沥青应力吸收层沥青混合料路用性能研究

为解决河北省张家口市北部坝上地区沥青路面反射裂缝严重的问题,以高黏高弹改性沥青应力吸收层为研究目标,通过沥青的常规试验和PG分级试验来评价3种不同的应力吸收层沥青结合料,并对3种沥青混合料的路用性能进行了研究。通过室内试验结果表明,高黏高弹改性沥青的常规技术指标要明显高于常规改性沥青,PG分级也高于常规改性沥青。与普通改性沥青应力吸收层沥青混合料相比,高黏高弹改性沥青应力吸收层沥青混合料具有更好的路用性能。     

水泥路面薄层沥青加铺层路用性能发展分析

为了防治反射裂缝,水泥路面沥青加铺层厚度一般在18 cm左右。很多实体工程证明:随着厚度的增加,其防治反射裂缝的效果越来越不明显。依托界阜蚌高速白加黑改建工程,开展水泥路面薄层沥青加铺层路用性能研究。单、双层方案分别于通车5个月后和2.5年后出现裂缝,双层方案的抗裂能力和平整度优于单层。双层方案中,AC-10高弹沥青混合料找平层+AC-20 SBS改性沥青混合料+AC-13 SBS改性沥青混合料面层+双层Trupave聚酯玻纤布贴缝的抗裂能力最优,裂缝平均间距为355m。芯样分析表明,90%以上的早期裂缝与脱空、错台有关。检测结果显示,聚酯玻纤布有助于提高路面的抗车辙能力,而防水抗裂粘结膜和高分子防裂贴的使用将降低混合料的高温性能。     

刚柔复合式路面反射裂缝扩展机理与防治措施研究

对于水泥混凝土板上铺筑沥青混合料面层的刚柔复合路面结构,反射裂缝是其主要病害之一。通过数值分析来探讨刚柔复合路面结构反射开裂主要原因,并采用改进的车辙试验对不同防反射裂缝材料的抗裂效果进行分析。试验结果表明:裂缝处的应力集中是复合路面结构产生这类破坏的主要原因,其中,温度变化对裂缝处沥青混合料加铺层破坏作用最大,其次是车辆偏荷载作用,破坏作用最小的是车辆正荷载作用;铺设玻纤格栅的复合路面结构层其抗反射裂缝效果最好,其次是铺设聚酯玻纤布和玻璃纤维的增强应力吸收层(FR-SAMI),最差的是只涂SBS改性沥青粘层的复合路面。     

活化橡胶粉改性沥青性能评价

基于水泥混凝土路面加铺沥青层存在较严重的反射裂缝问题,研究了用于层布法应力吸收层的活化橡胶粉改性沥青,确定了实验室活化橡胶粉改性沥青的最佳生产工艺,并基于针入度体系试验、基于流变学的DSR试验和BBR试验对材料性能进行了评价。试验结果表明:在PG分级体系下,相比普通胶粉改性沥青和SBS改性沥青,活化橡胶粉改性沥青有更好的高低温性能、弹性恢复性能和稳定性;同时发现基于针入度体系的评价指标和方法并不适用于评价橡胶改性沥青,而基于性能分级的DSR试验和BBR试验能更好地评价橡胶改性沥青的高低温及疲劳性能。     

应力吸收层橡胶沥青混合料的路用性能

针对橡胶沥青作为应力吸收层的特性,分别进行低温弯曲试验、拉伸与拉压疲劳试验,分析橡胶沥青结合料的路用性能,并与SBR改性沥青进行对比.结果表明:橡胶沥青混合料具有优良的低温抗裂、抗拉伸与抗拉压疲劳性能,能够达到应力吸收层沥青结合料的性能要求,其性能明显优于单一改性剂SBR改性沥青.     

HDPE-胶粉改性沥青应力吸收层应用试验

为了减少半刚性沥青混凝土路面反射裂缝,在HDPE-胶粉改性沥青室内制备工艺和沥青混合料的性能试验的基础上,结合黑龙江省宏胜至富锦二级公路工程实际情况,进行了在半刚性基层上加铺HDPE-胶粉改性沥青应力吸收层的应用研究,提出了工厂化生产HDPE-胶粉改性沥青的技术要点,并提出HDPE-胶粉改性沥青的应力吸收层结构设计方案和施工技术要求,研究结果可以为HDPE-胶粉改性沥青的应力吸收层推广应用提供参考。     

废胎胶粉改性沥青在顺平辅线改建工程中的应用研究

本文介绍了橡胶粉改性沥青、沥青混合料的性能，同时介绍了橡胶粉改性沥青混凝土路面及橡胶沥青应力吸收层的施工工艺，并对橡胶粉改性沥青混凝土路面的降噪效果进行了检测。     

基于TPS改性沥青应力吸收层材料性能研究

为减少半刚性基层以及旧水泥路面加铺沥青层后出现的反射裂缝,常铺筑应力吸收层。该文采用TPS高黏改性沥青,利用Superpave方法进行配合比设计,并对其改性后的沥青高温、低温以及抗疲劳性能进行研究。针对应力吸收层的受力特点,通过比较不同材料的抗拉应变能力、抗弯拉强度以及常温和高温条件下的抗剪强度。通过试验结果分析认为TPS改性沥青混合料作为应力吸收层具有一定的优势。     

橡胶沥青应力吸收层防治反射裂缝的力学分析

橡胶沥青应力吸收层可有效抑制反射裂缝的产生。文中利用ANSYS计算分析了橡胶粉改性沥青应力吸收层防治反射裂缝的力学效果，着重分析了设置应力吸收层后沥青面层的模量和厚度对路面受力的变化规律。结果表明，增加沥青面层的厚度能明显改善面层的应力状况，减少反射裂缝的发生。     

抗车辙剂与橡胶粉复合改性沥青及混合料性能研究

为了研究抗车辙剂与橡胶粉复合改性沥青性能并对比分析不同橡胶粉和抗车辙剂掺量对复合改性沥青混凝土路用性能的改善程度,依托实体工程,选择4种橡胶粉掺量和4种KTL抗车辙剂掺量,通过对抗车辙剂与橡胶粉复合改性沥青及其混合料性能系统研究,评价了不同橡胶粉和抗车辙剂掺量下复合改性沥青针入度体系指标性能,基于车辙、低温弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂和弯曲疲劳试验确定了抗车辙剂和橡胶粉适宜的掺量比例,并铺筑了试验路。试验结果表明,掺加橡胶粉可显著改善沥青混凝土的低温抗裂性和抗疲劳耐久性,橡胶粉与抗车辙剂复合改性沥青混合料具有优良的高低温性能,复合改性沥青混合料的抗疲劳耐久性优于SBS改性沥青混合料。实体工程和试验段检测结果表明,橡胶粉与抗车辙剂复合改性沥青混凝土延长了道路的使用寿命,推荐最佳复合改性剂的掺配比例为0.4%KTL抗车辙剂+20%橡胶粉。     

非全厚式罩面加铺技术在高速公路“白改黑”的应用与探讨

为进一步探索非全厚式罩面加铺技术在广西高速公路“白改黑”中的应用,先通过层间剪切试验和拉拔试验,测试了3种粘层材料在不同工况下的粘结强度;后采用马歇尔、浸水马歇尔、车辙、低温弯曲、疲劳、OT、飞散等试验对不同应力吸收层和沥青磨耗层的路用性能进行了测试;再依托岑兴高速“白改黑”实际工程,对非全厚式罩面加铺技术实施后的应用效果、社会经济效益进行了分析。结果表明：1)基面采用抛丸工艺预处理后喷涂GS溶剂型粘结剂可作为刚柔粘结层的实施方案,应力吸收层可采用SBS改性沥青AC-10,磨耗层宜选择SBS改性沥青SMA-13;2)试验方案满足设计要求的性能指标,同时工程造价大幅缩减,资源消耗和CO₂排放均有所降低;3)在保证刚柔层间粘结性能和抗反射裂缝性能的前提下,采用非全厚式罩面加铺技术改造高速水泥路面值得推广。