沥青路面热反射层性能分析

主要对自行研制的沥青路面热反射层材料性能的研究。通过选择试验材料、确定配合比制备试验组与对比组构件(设定热反射层材料色彩比例为红∶白=1∶1-1∶5、绿∶白=1∶1-1∶4)。分别从安全性能、温降幅度、耐久性、抗滑性等4个方面进行分析。各试验数据分析出结论表明研制的热反射层材料可应用于沥青路面中:各比例的热反射层材料的温降效果不同,根据需求进行选择;本文研制的热反射层材料温降效果较好,温降幅度可超过12℃;热反射层材料在应用时基于其耐久性考虑,应定期刷涂以保证温降作用;热反射层材料抗滑性高水平达到相关要求,经过35w次轮载损耗才低于标准。     

热反射涂层及其对沥青路面高温性能的影响

为了降低夏季沥青路面温度并增强路面抗车辙性能,以硅藻土和钛白粉为颜填料,研究了颜填料中硅藻土和钛白粉的比例、颜基比对热反射涂层沥青路面降温效果的影响,开发了路用热反射涂层,并分析了热反射涂层对沥青路面高温性能的影响。结果表明:硅藻土与钛白粉的比列为1∶2、颜基比为5∶5时,涂层降温效果最佳,沥青路表降温可达11.2℃;沥青路面降温性能随热反射涂层用量呈抛物线变化规律,当涂层用量为0.6kg·m-2时降温效果最好;热反射涂层路面的抗车辙性能与不涂热反射涂层的路面相比至少可提高1.39倍,且随着气温升高,热反射涂层对沥青路面高温抗车辙性能的提高效果越显著。     

热反射涂层开发及路用性能观测研究

通过分析沥青路面的光热环境,建立了沥青路面的热平衡方程。提高路面的反射率可以降低沥青路面的平衡温度,有利于减少车辙病害和缓解城市热岛效应。使用热反射涂层可以有效地提高沥青路面的反射率。开发了3种不同配方的路用热反射涂层材料,于室内测试了各配方及国外某产品的降温效果,最后通过修筑热反射涂层试验路观测其抗滑性能和眩光情况,并进行经济性分析。结果表明,所开发的热反射涂层材料降温效果较好,最大可以降低表面温度11.4℃。应用热反射涂层后路面的抗滑性能略有降低,但仍满足路用要求。新铺筑的热反射涂层的眩光性能介于普通路面和交通标线之间,在使用过程中逐渐降低。所开发的路用热反射涂层材料的造价较低,可以作为一种预防性养护措施。     

沥青路面降温涂层材料优化设计及其性能研究

为提高沥青路面热反射涂层降温效果及抗滑性能,该文通过对热反射涂层的降温机理研究优选了路用降温原材料,制备了一种路用降温涂层。开发了用于评价路用涂层降温性能的室内模拟太阳热辐射测试系统,通过对干燥时间、抗滑性能、黏附性能以及室内降温性能试验,确定了新型路用降温涂层的最佳配比以及涂抹量。结果表明:该涂层的黏附强度在涂刷量为0.4～0.8 kg/m~2时较高;抗滑性能随着TiO_2体积浓度的增加而降低,随着漂珠掺量的增大而增大,且漂珠掺量为20%左右时涂料抗磨损性能最优;通过室内热辐射模拟试验,试件上表面最大降温可达7.93℃。在试件底部降温可达7.43℃。该文所制备的路用降温涂层可以有效反射太阳辐射,有利于缓解城市"热岛效应"。     

路用降温涂层降温性能研究

为解决夏季高温所引起的沥青路面温度过高问题,制备了WH和WJ两种路用降温涂层,提出路用降温涂层室内外测温方法,全面对比路用降温涂层室内和室外测温数据,评价两种路用降温涂层降温性能,并对路用降温涂层的路用性能进行分析。结果表明:WH降温涂层的降温性能优于WJ降温涂层,WH和WJ降温涂层的最高降温幅度分别为9℃和7℃以上;WH降温涂层耐磨性能优于WJ降温涂层,将抗滑粒料撒布于涂层表面可以明显改善路用降温涂层的抗滑性能。     

热反射涂层抗滑技术研究

为降低沥青路面温度、缓解城市热岛效应、提高热反射涂层路面抗滑能力，研究了抗滑颗粒及其最佳掺量、工艺等对热反射涂层路面抗滑性能与阻热性能影响，提出了热反射涂层抗滑技术。结果表明:0.60~1.18 mm机制砂作为抗滑颗粒，可以提高涂层路面抗滑性能且不影响涂层路面阻热效果；抗滑颗粒最佳掺量为涂层质量的40%，与不掺抗滑颗粒相比，抗滑性能至少可提高1.6倍；撒布工艺对抗滑性能提高最明显，预拌工艺可提高涂层的抗滑耐久性；抗滑热反射涂层具有良好的黏附性能，拉拔强度可达0.76 MPa。     

国外沥青路面抗滑性能影响因素研究

从轮胎与沥青路面间接触机理、沥青路面抗滑性能的评价方法和沥青路面抗滑性能的衰减规律三个方面,对国外的研究成果进行归纳总结。沥青混合料的材料特性和结构特性对沥青路面的抗滑性能影响较大,路表宏观纹理和微观纹理共同作用影响路面的抗滑性能,以优质石料作骨料的骨架嵌挤型沥青混合料结构表现出良好的抗滑性能。     

沥青路面的磨光研究:从宏观到微观尺度

沥青路面的磨光及其所导致的路面抗滑性能下降是与道路交通安全密切相关的世界性问题.该文结合室内加速磨光试验结果,对国内外沥青路面抗滑性能与路面磨光机理的研究进行了总结述评.回顾了轮胎-路面的摩擦机理,分析了路面抗滑性能的测试原理与指标分类,归纳了路面抗滑性能的演化规律与沥青路面的磨损机制及测试方法.结论认为进一步的研究可围绕基于滚动模式的加速磨光试验,采用更为精确的观测手段,综合宏观测试结果与微观分析手段,探明集料及其主要矿物成分在磨光进程中的行为,确定影响沥青混合料抗滑水平及其下降速率的关键材料因素,为材料选择与设计提供依据.     

钢桥面铺装精细抗滑表处预养护技术应用

为了解决钢桥面铺装服役期间出现的路面微裂缝、抗渗性能下降和细集料松散等问题，对一种新型钢桥面铺装预防性养护技术精细抗滑表处进行了研究和应用。先介绍了精细抗滑表处相较于传统预防性养护技术的技术优势和自身材料性能指标，再通过材料性能分析及工程应用情况，验证了该技术在安徽某大桥的钢桥面预养护工程中的应用及使用效果。结果表明，精细抗滑表处作为一种用于热拌沥青路面预防性养护封层技术，具有黏结性强、密水性优和耐磨性持久等优点，在安徽某大桥的钢桥面铺装预防性养护工程中使用效果良好，具有较好的市场推广潜力。     

沥青混合料加速加载试验机开发及抗滑衰减模型研究

为了研究沥青路面抗滑性能衰减特性,该文分析了汽车行驶时轮胎-路面作用状态及抗滑机理,开发了能充分模拟行车对路面作用的加速加载试验机,同时以此设备为手段,研究了几组典型级配沥青混合料抗滑性能衰减规律,提出了沥青混合料抗滑指标衰减非线性指数模型,模型参数能较好地反映沥青路面抗滑水平的衰减特性。     

沥青路面轴载抗滑等效换算方法

采用与我国路面结构设计时轴载等效换算类似的方法,按照抗滑指标衰减量等效的原则建立了沥青路面轴载抗滑等效换算公式,并提出了轴数系数和轮组系数的确定方法;基于轴载抗滑等效换算公式,提出了沥青路面抗滑寿命预测方法;以某高速公路为算例,开展不同轮压下SMA16的抗滑性能衰变试验,并借鉴沥青混合料疲劳方程的获得方法,建立了SMA16基于BPN值的抗滑疲劳方程,以此为基础,应用所提出的抗滑性能预测方法预测了该高速公路路面的抗滑寿命。结果表明,该轴载抗滑等效换算方法用于高速公路沥青路面抗滑性能分析是可行的。     

降温含砂雾封层最佳喷洒量

为确定降温含砂雾封层最佳喷洒量,测试了不同喷洒W量下渗透性能、封水性能、抗滑性能等基本路用性能和降温性能的变化规律。结果表明:喷洒量从0.55kg·m~(-2)增加到0.75kg·m~(-2),降温含砂雾封层的渗透性能、封水性能以及降温性能提高显著,且抗滑性能降低幅度不明显;喷洒量从0.75kg·m~(-2)增加到0.95kg·m~(-2),降温含砂雾封层的基本路用性能和降温性能提高幅度趋于平缓,抗滑性能降低幅度显著;喷洒量为0.75kg·m~(-2)时,降温含砂雾封层各项性能良好,最大降温幅度可达5℃。     

多功能沥青路面微表处材料的制备与性能

为满足路面表面处理材料多功能性的要求,以阳离子乳化沥青为基体材料,通过添加高分子材料和功能性材料,制备一种多功能沥青乳液材料用以沥青路面微表处,以期达到融雪抑冰、抗滑降噪的目的。结果表明:多功能沥青路面微表处材料可有效恢复沥青路面的表面功能,使路面摩擦系数提高、构造深度增大;同时该材料具备较好的耐磨耗性能、一定的降噪性能和融雪性能,应用前景广阔。     

沥青混合料复合添加剂的性能研究

本研究开发制备了两种外掺型沥青路面温拌抗车辙复合添加剂,并将之用于不同的沥青材料(基质沥青、改性沥青)和SUP20沥青混合料,对其降温压实性能、高低温性能及抗水损害性能等路用性能进行了分析研究,结果表明:掺加复合添加剂后,一方面可显著提升沥青材料的60℃黏度,提升其PG高温等级,显著提高沥青混合料的高温抗车辙能力,另一方面,可降低沥青材料的135℃黏度,降低沥青混合料的施工温度,实现沥青路面的绿色施工。     

浅析沥青混凝土路面热反射涂层施工工艺

在沥青混凝土路面上涂布太阳热反射涂层可有效降低路面温度,减少高温车辙病害,并有效缓解城市"热岛效应"。结合重庆交通大学太阳热反射涂层试验路段的铺筑,对其材料特性、施工要求和施工工艺等进行了分析,并对试验路段热反射涂层的降温效果和抗滑性能进行了评价,为热反射涂层在沥青混凝土路面中的应用和推广提供了很好的借鉴。     

遮热沥青路面施工技术及其路用性能

为了缓解城市热岛效应,降低沥青路面温度,铺筑了遮热路面,并对其表面特性以及冬夏温度变化情况进行检测。结果表明:遮热路面具有与普通沥青相似的抗滑性能,同时其抗剥落性远远小于规范规定值;遮热性路面铺装技术可使路面表面温度降低大约16℃,有效减少车辙,并使车辙深度减少约一半,且温度上升的幅度要远小于密级配沥青路面。     

低噪声抗滑超薄磨耗层降噪抗滑技术在工程中的应用

结合道路养护维修的超薄磨耗层技术工程实例,从降低交通噪音和路面抗滑性能方面对低噪声抗滑超薄磨耗层应用进行研究。针对北京市城市交通道路在道路降噪和抗滑方面的需求,结合预防性养护的路面功能,铺筑低噪声抗滑沥青路面超薄磨耗层试验段,实现沥青路面降噪与抗滑性能的有效提升。通过采用过程通过法对现场路面噪声测试,并针对其功能层提出了超薄磨耗层与下卧层层间处置技术。通过现场检测结果表明,低噪声抗滑超薄磨耗层沥青路面与普通橡胶沥青路面相比,路面抗滑性能提高25%,噪声降低(1～4) d B;与普通沥青路面相比,噪声降低(3～9) d B,降噪抗滑效果良好。     

沥青路面抗滑性能研究现状与展望

作为未来道路交通荷载的主流形式,车辆的行驶稳定性与路面抗滑性能存在着直接关系,而且随着时间变化,沥青路面的抗滑性能受各种不确定性因素的影响。为了明确国内外沥青路面抗滑性能的研究现状,对胎-路接触力学模型和路面附着特性、动摩擦因数的计算方法、不确定性影响因素、抗滑性能评价指标和衰变模型以及抗滑性能在无人驾驶车辆安全性中的应用等热点问题研究进展进行了综述与总结,对比分析了现有沥青路面与橡胶轮胎的接触力学模型,探讨了设计、施工及运营阶段中的不确定性因素,归纳了现有沥青路面抗滑性能评价指标及衰变模型,最后论述了沥青路面抗滑性能的发展方向。分析结果表明：基于路表分形理论的Persson迟滞摩擦理论更适用于沥青路面动摩擦因数的计算要求,计入了橡胶对表面粗糙度的有关尺度变形响应及滑动摩擦的温度依存性;考虑路表峰值附着系数时变性的摩擦因数-滑移率（μ-s）曲线附着系数估算方法更能反映路面实际附着特性;当前沥青路面抗滑性能研究在胎-路相互作用机理、评价指标、衰变模型等方面研究不足,需要从时变性、统一性及车辆抗滑需求感应参数等方面进一步深入研究。推行基于时间效应的抗滑评价指标是沥青路面抗滑层设计与抗滑性能评价发展的必然趋势,也是提高中国沥青路面全寿命周期内服役水平的重要方法。     

沥青路面三维纹理构造特征研究

通过利用路面纹理测量系统,扫描和提取密级配AC-13和AC-16沥青路面混凝土三维纹理数据,利用MATLAB软件重构沥青混凝土路面三维纹理模型,计算和分析沥青路面三维纹理构造参数,研究三维纹理构造参数与抗滑性能指标的关系以及路面三维纹理构造深度与路面有效接触面积比之间的关系。研究表明,路面三维纹理构造参数与抗滑性能之间具有良好的线性关系;沥青路面纹理构造深度可以为实际道路上轮胎嵌入路面纹理的构造深度与抗滑性能的影响提供理论依据。     

基于压力胶片技术的沥青混合料抗滑耐久性评价

为评价沥青混合料的抗滑耐久性,自主研发了加速加载搓揉试验机,采用压力胶片测量技术,对经过0,2,4,6,8h搓揉试验的不同类型沥青路面车辙板进行静载压力胶片试验,尝试采用压力胶片测量技术结合数据分析提出新的指标来评价沥青混合料的抗滑耐久性。采用0.2~0.6 MPa胶片和0.5~2.5 MPa胶片分别研究不同搓揉时间后的车辙板与轮胎静态接触的有效面积和应力集中效应,并通过压力胶片数据采集分析软件重构应力集中三维效果图。研究结果表明:不同搓揉时间下轮胎与路面接触的有效面积不同,搓揉时间越长接触面积越大,在0~8h搓揉过程中有明显递增趋势;不同搓揉时间下轮胎与路面接触的应力集中效应不同,在0~8h搓揉过程中应力集中效应有明显递减趋势;压力胶片测量技术能够很好地反映轮胎与路面间的真实接触状态和路面应力集中的衰减过程;相同原材料下,GAC-13级配的沥青路面抗滑性能及耐久性均优于AC-13;提出采用应力集中分布率和抗滑性能衰减率表征沥青混合料的抗滑耐久性,这2个指标与构造深度及摆值相关性良好,评价沥青混合料的抗滑耐久性具有足够的准确性及可靠度,为后续采用该指标设计优良抗滑性能的沥青混合料提供借鉴。