UHPC-沥青磨耗层环氧界面剂粘结性能研究

超高性能轻型组合桥面结构的使用寿命与超高性能混凝土(UHPC)和沥青磨耗层之间的粘结能力有很大的关联性。通过常温和高温环境下的斜剪试验和复合试件拉拔试验以及附着力拉拔试验,重点研究环氧界面剂的类型、撒布量和养护龄期以及环境温度等因素对UHPC-沥青磨耗层界面粘结性能的影响。实验结果表明:高温条件下,环氧界面剂的剪切强度比常温有大幅度下降,说明环境温度对其粘结性能有显著影响;无论是高温还是常温条件下,环氧界面剂的强度都不会随其撒布量的增加而持续增长;附着力拉拔强度和复合试件拉拔强度有着良好的相关性。     

混凝土桥面沥青铺装防水层黏结性能影响因素研究

提出了桥面复合式防水黏结层,由黏层油+土工布+沥青碎石封层组成。采用附着力、剪切和拉拔试验等方法研究材料品种、用量以及施工温度等因素对铺装界面黏结性能的影响规律。结果显示:改性沥青与混凝土板的附着强度最高,为0.84 MPa;普通沥青次之,为0.74 MPa;乳化沥青最低,为0.62 MPa;黏层油和碎石封层采用改性沥青相比普通沥青和乳化沥青具有更高的剪切和拉拔强度,与材料附着力相关;黏层油采用普通沥青时,最佳用量1.2kg/m2,碎石封层采用改性沥青时最佳用量1.4kg/m2;黏层油温度状态对桥面铺装结构的黏结强度影响不敏感,面层沥青混合料摊铺后对防水黏结层有明显的二次加热作用,从而保证界面的黏结。     

沥青路面超薄磨耗层层间粘结强度试验分析

结合青银高速公路预防性养护工程,文中研究了超薄磨耗层路面层间粘结性能,明确了超薄磨耗层路面层间粘结强度的最佳试验温度。通过直剪试验、斜剪试验及拉拔试验,系统分析了SBS改性沥青用量、碎石用量及试验温度对SBS粘结防水层强度的影响。结果表明,SBS改性沥青洒布量为1.4~1.6kg/m2、单粒径碎石撒布量为55%时,粘结防水层的力学性能最优。     

高速公路沥青路面结构粘层油材料的选择研究

通过室内直剪试验和直接拉拔试验对三种粘层油(乳化沥青、SBS改性乳化沥青和普通热沥青)进行选择研究。结果表明:25℃下乳化沥青、SBS改性乳化沥青以及普通热沥青作为粘层油,其最佳用量分别是0.40,0.45,0.30 kg/m~2;粘层材料在不同温度下最佳用量不同,高温下确定的最佳用量比常温下要小。结合唐津高速公路现场抗拔试验验证,最终确定唐津高速公路采用SBS改性乳化沥青作为粘层油材料,其最佳用量为0.45 kg/m~2。     

路面纤维沥青应力吸收中间层试验研究

为了确定新型路面应力吸收层-纤维沥青应力吸收中间层(FR-SAMI)各材料的最佳用量,采用正交试验法进行试验设计,通过室内剪切试验得到的剪切强度和拉拔试验得到的粘结强度两个性能指标,来评价新旧路面界面间的粘结强度性能,并确定了FR-SAMI各材料最佳用量:纤维为120g/m2,纤维长度为6～8cm,乳化沥青为1.2kg/m2。     

UHPC-沥青面层粘结性能试验研究

轻型组合桥面铺装多采用"UHPC-沥青面层"组合结构,UHPC层与沥青面层均为薄层结构,需关注UHPC与沥青面层界面粘结问题,重点研究UHPC与沥青混合料界面粘结性能。影响层间粘结性能的因素有下承层表面纹理提供的层间摩阻力、粘层油自身的粘结力、环境温度等。本文通过室内试验,研究UHPC表面糙化方式、粘层油类型和环境温度对UHPC-沥青面层层间粘结性能的影响。研究结果表明:环境温度对层间粘结性能有较大影响;嵌石比抛丸在层间粘结强度方面具有优势;高粘高弹沥青和环氧沥青粘结性能优于改性乳化沥青。     

环氧沥青混凝土铺装在大跨径钢箱梁悬索桥中的应用

依托某在建大跨径钢箱梁悬索桥工程,对不同铺装体系力学形为、层厚及环氧树脂黏结层用量进行了系统研究。研究结果表明:"下层EA+上层改性SMA"体系在车轮荷载作用下,纵横向拉应力、竖向挠度及层间剪应力均处于较低水平,综合力学性能较优;铺装层厚度增大后,铺装体系各应力控制指标均有不同程度的减小,有利于铺装层受力;层间剪切性能对环氧树脂黏结料的用量并不敏感,而层间拉拔性能随环氧树脂用量的变化有较明显的差异,且拉拔强度随着环氧树脂用量的增大呈先增大后减小的趋势;当用量为0.5kg/m2～0.7kg/m2时,层间剪切强度和拉拔强度值均较高,综合铺装结构剪切性能和拉拔性能,环氧树脂用量在0.6kg/m2～0.7kg/m2范围内为宜。     

超粘磨耗层与微表处混合料路用性能对比研究

超粘磨耗层是一种新型封层类技术,主要应用于沥青路面养护工程,目前仅在国内部分地区获得试验应用,本文主要基于超粘磨耗层混合料配合比设计,开展超粘磨耗层与微表处混合料路用性能对比研究,研究结果表明:超粘磨耗层冷拌沥青混合料相较于微表处混合料湿轮磨耗值由767.3 g·m~(-2)降低至645.8 g·m~(-2),降低约16%;超粘磨耗层的抗剪强度为0.7MPa,较微表处提升约75%;超粘磨耗层与微表处抗车辙性能相当。     

水性环氧沥青桥面防水粘结材料的路用性能及应用

水性环氧沥青防水粘结材料是一种热固型环氧沥青高分子材料,具有良好的力学性能和施工性能。文中采用剪切试验、抗拉拔试验和附着力拉拔试验对水性环氧沥青材料及其他几种桥面防水粘结层的抗剪性能和粘结性能进行测试,并对其在水泥混凝土桥面铺装结构层中的实际应用效果进行观测。测试结果表明,水性环氧沥青防水粘结材料的各项力学性能均优于常用的沥青碎石类防水粘结层,具有良好的力学性能和耐久性,实际工程中的应用效果良好。     

高粘高弹防水粘结应力吸收层性能研究

为了研究高粘高弹防水粘结应力吸收层性能,通过应用室内剪切试验和拉拔试验研究了碎石粒径、沥青洒铺量和碎石洒铺量对防水粘结应力吸收层粘结性能的影响,并对比了高粘高弹防水粘结应力吸收层与橡胶沥青应力吸收层和SBS改性沥青粘结层的粘结效果。研究结果表明:碎石洒铺粒径为9.5mm～13.2mm,碎石洒布量为16kg/m~2,高粘高弹改性沥青洒铺量为2.0kg/m~2,防水粘结应力吸收层具有最为优良的剪切强度和拉拔强度,其粘结性能、防水性能和疲劳性能都优于橡胶沥青应力吸收层和SBS改性沥青粘结层。     

低温下坑槽修补界面黏结液的选择及黏结性能对比分析

为提高沥青路面坑槽修补新旧路面黏结力的耐久性.该文对乳化沥青、轻质沥青、水性环氧乳化沥青、基于氰基丙烯酸乙酯类的水性界面黏结液A和油性界面黏结液B共5种界面黏结液进行低温工作性能研究.并对5种界面黏结液在不同掺量、温度和湿度试验条件下进行层间剪切试验和拉拔试验,对比不同试验条件的抗拉强度和抗剪强度,确定低温黏结性能最好的界面黏结液类型和用量.结果 显示:在低温环境下,界面黏结液B具有较好的施工性能,且其抗剪强度和抗拉强度都远大于其他4种界面黏结液,最佳用量为0.3～0.4 kg/m2.     

复合改性沥青桥面防水涂膜的性能研究

采用湖沥青(TLA)与SBS改性沥青制作复合改性沥青,用于桥面防水涂膜。通过剪切试验、拉拔试验与透水性试验研究了复合改性沥青防水涂膜的性能。结果表明:复合改性沥青的常温(20℃)抗剪强度随材料用量的增加呈抛物线规律变化,其最佳用量为1.2kg/m2;随着TLA掺配比例的增加,复合改性沥青的常温抗剪强度先增大而后减小,高温(50℃)抗剪强度逐渐增大。综合考虑常温与高温抗剪性能,确定TLA的最佳掺配比例为20%;与SBS改性沥青相比,复合改性沥青的常温拉拔强度略小,但高温拉拔强度明显增大;复合改性沥青与SBS改性沥青均满足不透水性要求。因此,复合改性沥青用于桥面防水涂膜性能优良,可优先选用。     

盐浸和冻融循环作用下沥青-集料界面黏结性能研究

为研究在盐浸和冻融循环影响下的沥青-集料界面性质,根据路面所处环境,考虑盐的质量分数、浸泡时间、冻融循环循环3个因素对集料-沥青界面拉拔强度和拉拔强度损失率的影响。在室内制备含沥青-集料界面的花岗岩黏合试件,采用万能试验机进行拉拔试验。利用数字图像处理技术对沥青-集料界面的失效模式进行分析。结果表明,盐的质量分数、浸泡时间、冻融循环3个因素对吸湿率和拉拔强度有显著影响。在低、中、高温处理后试件的吸湿率和拉拔强度均有所下降。在经过盐溶液浸泡和冻融循环后,试件的拉拔强度损失率均高于纯水浸泡后试件的结果。通过图像识别分析得到盐溶液浸泡和冻融循环耦合作用会引起界面失效模式的变化。在低盐的质量分数(5%～10%)和冻融循环条件下,低温下试件的沥青-集料界面容易发生黏附失效。高盐的质量分数(15%～20%)溶液下的腐蚀效应使得中、高温下试件的沥青-集料界面易发生黏性失效。     

基于平衡设计的超薄磨耗层研究与现场试验

针对超薄磨耗层在高速公路沥青路面养护工程中的应用问题,该文系统研究了基于平衡设计理念的超薄磨耗层体系,分析了改性剂的作用机理及使用特点,基于平衡设计方法设计了超薄磨耗层配比设计试验,最后根据配比设计试验选择最优的超薄磨耗层材料配比进行试验路铺筑。研究表明：直投式高黏改性剂运输、储存方便,可以提高沥青混合料的弹性恢复,减少永久变形;在级配嵌挤良好的条件下,沥青用量的合理提升,能够有效提升超薄磨耗层沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性,随着改性剂掺量的提升,沥青混合料的高温稳定性逐渐提升,在沥青用量为6.8%、改性剂掺量达到0.9%时达到最优;综合考虑沥青混合料性能及经济因素,确定超薄磨耗层的最佳材料配比,并成功应用于某高速公路养护工程试验路,试验路检测结果表明超薄磨耗层具有良好的密水性、抗滑性能及降噪性能。     

超薄磨耗层NovaChip(R)层间抗剪强度试验研究

超薄磨耗层NovaChip(R)是近年发展起来的一种新型预防性养护技术,具有抗滑性能好、表面强度高、行车噪音低、防水性能突出等特点.超薄磨耗层技术使用效果的好坏与其混合料级配、温度、层间粘结材料性能及其洒铺量有着密切的关系.该文以室内模拟试验为基础,以AC-13模拟原路面、NovaChip(C型)混合料作为磨耗层,制作复合型试件,采用多功能层同测试试验仪对试件进行直接剪切试验,研究了乳化沥青洒布量及温度对超薄磨耗层层间粘结能力的影响.结果表明:超薄磨耗层的抗剪强度并不是随着乳化沥青洒布量的增加而增大,而是存在一个最适合的乳化沥青洒布量.不同试验温度下,NovaChip路面结构的最佳乳化沥青洒布量是不一样的,最佳乳化沥青洒布量随着温度的升高而减小,表明超薄磨耗层在常温时需要的最佳层间粘结料(乳化沥青)用量比高温时的最佳用量稍大一些.     

超薄磨耗层NovaChip~层间抗剪强度试验研究

超薄磨耗层NovaChip是近年发展起来的一种新型预防性养护技术,具有抗滑性能好、表面强度高、行车噪音低、防水性能突出等特点。超薄磨耗层技术使用效果的好坏与其混合料级配、温度、层间粘结材料性能及其洒铺量有着密切的关系。该文以室内模拟试验为基础,以AC-13模拟原路面、NovaChip(C型)混合料作为磨耗层,制作复合型试件,采用多功能层间测试试验仪对试件进行直接剪切试验,研究了乳化沥青洒布量及温度对超薄磨耗层层间粘结能力的影响。结果表明:超薄磨耗层的抗剪强度并不是随着乳化沥青洒布量的增加而增大,而是存在一个最适合的乳化沥青洒布量。不同试验温度下,NovaChip路面结构的最佳乳化沥青洒布量是不一样的,最佳乳化沥青洒布量随着温度的升高而减小,表明超薄磨耗层在常温时需要的最佳层间粘结料(乳化沥青)用量比高温时的最佳用量稍大一些。     

基于层间粘结性能的排水沥青路面防水粘结层材料参数研究

排水沥青路面与普通密级配沥青路面相比,其与下承层的接触面积要小15%～20%,因此其对防水粘结层的粘结性能要求更高。为了评价排水沥青路面不同防水粘结层的粘结性能,采用层间抗剪强度和层间抗拉强度两个指标,分析了不同因素对SBS改性乳化沥青、SBS改性沥青碎石封层以及橡胶沥青碎石封层3种防水粘结层粘结性能的影响,并推荐了防水粘结层的材料参数。试验结果表明:采用SBS改性乳化沥青作为排水沥青路面的防水粘结层时,推荐SBS改性乳化沥青的用量为0. 4～0. 5 kg/m~2(以纯沥青质量计);采用改性沥青碎石封层作为排水沥青路面的防水粘结层时,推荐碎石采用粒径为5～10 mm的单一粒径碎石、碎石的撒布面积为60%～70%,推荐SBS改性沥青的用量为1. 2～1. 5 kg/m~2、橡胶沥青的用量为1. 5～1. 8 kg/m~2。     

城市道路生态型薄层层间黏结设计与研究

随着城市交通道路的发展，预防性养护得到很大的重视，其中薄层是一种高效且具有性价比的方式。针对当前热拌薄层污染严重，且施工性能较差等问题，基于冷拌冷铺技术的生态型薄层的方式开始进入研究者的视野。由于沥青未经过高温，生态薄层的黏结性能是重点。为改善生态型薄层罩面层间黏结性能，进一步提高薄层罩面的养护寿命，对3种不同的层间黏结材料进行研究试验，具体包括70号基质沥青、SBS改性沥青和水性环氧乳化沥青。试验方法采用MTS拉拔试验，通过3种不同黏结材料不同洒布量下的拉拔力、黏结强度，评价其作为层间材料的黏结性能。试验结果表明，除了0.6 kg/m²及以下洒布量的基质沥青之外，其他方案均能够满足较为苛刻的黏结强度值不小于1 MPa的要求，整体黏结性能较好的材料为水性环氧乳化沥青，洒布用量取0.6kg/m²和0.8 kg/m²时，水性环氧乳化沥青黏层材料和SBS改性沥青黏层材料的层间拉拔强度可达最佳又能保证性价比优秀。     

水泥混凝土路面-环氧沥青超薄罩面层间黏结性能试验研究

水泥混凝土路面加铺环氧沥青混凝土超薄罩面,可在相对较低建设成本下,充分发挥环氧沥青混凝土高性能的优势,解决路面行车舒适性、安全性及耐久性问题,同时可结合水泥混凝土路面长寿命结构特点,建造长寿命高性能路面结构。为评价该路面结构的层间黏结性能,采用环氧沥青、SBS改性沥青作为层间黏结材料,利用自行设计加工的斜剪、拉拔夹具,通过斜剪、拉拔试验,研究了洒布量、试验温度、加载速率、界面浸水及老化等因素对该路面结构层间黏结性能的影响。试验结果表明:(1)浸水损害条件对层间黏结性能的影响十分显著,浸水后环氧沥青剪切、拉拔强度分别下降47.4%,30.7%,而SBS改性沥青下降75.1%,30.3%;(2)SBS改性沥青作为层间黏结材料,老化后的层间黏结性能衰减较为突出,剪切、拉拔强度分别下降23.0%,60.5%;(3)针对该路面结构,环氧沥青黏结材料层间黏结性能显著优于SBS改性沥青。     

自研高性能改性乳化沥青在超薄磨耗层层间黏结中的应用

该文分别以自研高性能改性乳化沥青、壳牌Novabond改性乳化沥青、常规SBS改性乳化沥青作为超薄磨耗层层间黏层油,在确定黏层油最佳洒布量的基础上,通过常温(25℃)和高温(40℃)下的层间剪切、拉拔试验得出,自研高性能改性乳化沥青的层间黏结性能能够达到壳牌Novabond改性乳化沥青的技术标准;同时,经试验研究总结得出不同级配类型的超薄磨耗层层间黏结强度存在差异:SMA+ACNovachip+ACOGFC+AC;在施工工艺方面,试验研究表明:Novachip、OGFC超薄磨耗层可采用与自研高性能改性乳化沥青同步施工工艺,而SMA不宜采用同步施工工艺。