半柔性路面模量特性研究

半柔性路面具有承载力好和抗剪切变形能力强的优点,是解决交叉口、公交站台等路段车辙病害的有效手段。然而由于力学性能的差异,半柔性路面无法完全参照水泥混凝土路面或者沥青混凝土路面设计方法,而建立适用于半柔性路面设计体系的重要工作之一就是分析路面材料模量特性。该文基于室内试验对室内成型试件及取芯试件,进行动态模量、间接拉伸劲度模量、回弹模量测试,并通过落锤式弯沉仪采集路面弯沉数据。试验结果表明：在中温度域范围内,半柔性路面材料与沥青混合料动态模量相近;而在高温低频条件下,两种材料动态模量差异显著。对比回弹模量和弯沉数据发现,半柔性路面模量约为沥青路面模量的两倍,而前者弯沉仅为后者的1/2。研究结果表明：试验方法和加载模式对两种材料模量的影响规律显著不同,路面设计应进一步结合两种路面典型破坏模式选取不同测试条件下的模量参数进行结构设计。     

半柔性路面水泥基灌浆材料泌水性能研究

半柔性路面是母体沥青混合料中灌入水泥基灌浆材料而形成的一种刚柔相济的新型路面,水泥基灌浆材料的泌水性能直接影响水泥基材料-沥青结合料接触界面强度的形成。通过研究水胶比、砂胶比、粉煤灰含量、膨胀剂等因素对水泥基灌浆材料泌水率的影响,分析了各因素对水泥基灌浆材料泌水性能的影响规律,并提出各因素推荐掺量及范围,为半柔性路面的研究及技术推广提供试验基础。     

灌注式半柔性路面材料研究与应用综述

针对沥青混凝土路面的车辙问题和水泥混凝土路面的平整度问题,半柔性路面材料提供了一种结合两者优点的解决方法。该文主要对灌注式半柔性路面材料的研究进展和应用情况进行了系统、深入的阐述,分析了水泥砂浆外掺剂和改性基体沥青混合料对半柔性材料性能的影响,探讨了现阶段灌注式半柔性路面材料在实际工程中的应用,为半柔性路面材料的进一步研究提供借鉴和参考。     

旧沥青混凝土对水泥稳定再生混合料性能的影响

针对水泥稳定全深式路面就地再生基层技术应用过程的关键问题——旧沥青面层材料和半刚性基层材料如何合理地结合,采用力学试验方法,探讨了旧沥青混凝土掺量和老化程度对水泥稳定再生混合料性能的影响规律。试验结果表明:随着旧沥青混凝土掺量的增加,再生混合料的强度和模量逐渐降低,干缩性能提高;随着旧沥青混凝土老化程度的增加,再生混合料的强度和模量逐渐提高,干缩性能降低;当旧沥青混凝土老化程度较低时,掺量是影响再生混合料性能的主要因素。     

基体沥青混合料的体积参数对半柔性路面材料的性能影响分析

基体沥青混合料体积参数是半柔性路面材料设计的重要指标,它关系到半柔性路面的各项使用性能.通过体积法设计了不同空隙率以及相同空隙率、不同孔结构的基体沥青混合料,并且对不同龄期半柔性路面材料进行了力学性能和路用性能的试验,然后与普通沥青混合料的性能进行比较,分析研究基体沥青混合料的空隙率和孔结构对半柔性路面材料性能的影响规律.研究结果表明:随着基体沥青混合料空隙率的增加,半柔性路面材料的力学性能明显提高,路用性能有所改善;对相同空隙率、不同孔结构的基体沥青混合料,均匀级配设计的力学性能和路用性能优于连续级配设计.采用30%空隙率均匀孔结构基体沥青混合料制备的半柔性路面材料,7 d马歇尔稳定度高达17.69 kN,7 d劈裂强度达到6.32 kN,残留稳定度和冻融劈裂强度比均超过100%,动稳定度达到30 000次/mm以上,低温抗弯拉劲度模量达到6 486 MPa,抗压回弹模量模量达到2 812 MPa.     

水泥灌浆半柔性沥青路面研究综述

水泥灌浆半柔性沥青路面是指在大孔隙沥青混凝土中灌入一定量的水泥砂浆从而形成的一种刚度介于沥青路面和水泥路面之间的路面.总结了半柔性路面的结构设计理论、参数和结构组合设计以及半柔性路面的重要组成部分母体沥青混合料和水泥灌浆的材料设计,分析了半柔性路面的路用性能,重点总结了近年来对于半柔性路面低温开裂问题研究所取得的进展和有待解决的问题.     

半柔性复合混凝土动态模量主曲线研究

为了研究半柔性复合混凝土的设计及材料组成,首先针对大空隙沥青混合料OGFC设计方法,研究2.36 mm筛孔通过率与所形成的混合料空隙率的相关关系,研究结果表明:OGFC的空隙率与2.36 mm筛孔通过率大致呈线性相关关系,可依据空隙率需求来预估2.36 mm筛孔通过率;然后研究不同温度、不同荷载频率下半柔性材料的动态模量变化情况,结果表明:半柔性复合混凝土的动态模量值与普通沥青混合料动态模量值相当,采用时温等效原理研究半柔性材料的黏弹性能,移位因子研究结果表明:半柔性材料符合线黏弹材料性能,并且通过移位因子,构建不同温度下半柔性复合混凝土模量主曲线,为半柔性复合混凝土路面结构设计提供材料参数。     

纤维沥青混凝土的动态参数试验研究

通过动态抗压试验和动态劈裂试验研究了不同纤维掺量沥青混凝土的动态性能参数。选用5种聚酯纤维掺量的沥青混凝土圆柱体试件和马歇尔试件,每种纤维掺量制作4个试件,在MTS810材料试验机上进行试验。通过试验确定不同纤维掺量沥青混凝土的动态抗压模量和劈裂回弹模量,对纤维沥青混凝土的动态性能机理进行了分析,并且讨论了动静态抗压模量之间的关系以及纤维掺量与动态模量之间的关系。结果分析表明,加入纤维后的沥青混凝土表现出与普通沥青混凝土相似的动态响应规律,沥青混凝土的动态模量与纤维掺量之间存在较好的相关性,适量的加入纤维会改善沥青混凝土的动态模量等主要动态参数,从而有效增强其综合路用性能。根据动、静态分析结果的基础上给出此种聚酯纤维沥青混凝土的合理纤维掺量在0.20%~0.25%之间。     

灌入式半柔性路面用聚合物改性水泥砂浆的优选研究

以半柔性路面中的水泥砂浆为研究对象,提出符合要求的素水泥砂浆配合比。在此基础上分别掺加DL胶乳、YH树脂、BD乳液3种聚合物,测试其流动度、力学强度等各项指标。同时,对聚合物改性水泥砂浆的收缩性能进行研究,得到了3组综合性能最优的聚合物水泥砂浆。对灌注各种水泥砂浆的半柔性路面高温稳定性、低温抗裂性以及水稳性进行研究后认为,添加聚合物的水泥砂浆对半柔性路面各方面性能均有所改善,经综合比较认为性价比最高的方案为掺加聚灰比为4．7％的BD乳液水泥砂浆。     

半柔性路面用灌注式水泥胶浆的配比优化设计原则

以半柔性路面材料灌注所需的水泥胶浆为研究对象,采用正交试验法设计了25组不同配合比,研究水胶比、砂种类、砂胶比、膨胀剂掺量、矿粉掺量、粉煤灰掺量这6个不同因素对水泥胶浆性能的影响。分析得出各因素对水泥胶浆的工作性能、力学性能和体积稳定性这3个主要性能指标的影响规律和主次关系,并得出结论:从绿色环保和成本节约角度考虑,可以选用最大粒径为1.18 mm的天然砂与人工砂的混合砂代替纯天然砂配制半柔性路面用水泥胶浆。同时,以最优化理论构建了半柔性路面用水泥胶浆配合比的优化设计原则,并确定了最优配合比。在此基础上,以该最优配合比重新拌制水泥胶浆,并测试各项性能,其试验结果均能满足半柔性路面用水泥胶浆的性能指标要求。可见,利用该方法是可行的。     

灌入式保水性路用水泥砂浆的组成研究

为了研究灌入式保水性路用水泥砂浆的组成和性能,选用了硅藻土、粉煤灰、矿粉、水泥、硅砂、蛭石粉等6种原料,设计了19组配比;分别研究了不同水胶比、不同硅砂掺量、不同蛭石粉取代量对灌入式保水路用水泥砂浆各项性能的影响。结果表明:在合理的工作性能下,降低水胶比、外掺硅砂、蛭石粉取代硅藻土,均能提高砂浆的力学性能,硅砂的最佳掺量为水泥的15%,蛭石粉掺量为硅藻土的30%。采用这六种材料按照合理的配比,均能配置出强度高、保水性良好的灌入式保水砂浆,可广泛用于城市保水性降温路面。     

氯丁乳液与苯丙乳液掺量对水泥砂浆性能的影响研究

为了研究氯丁乳液和苯丙乳液的掺加对砂浆性能的影响，通过测定氯丁乳液和苯丙乳液的不同掺量下水泥砂浆的7天和28天抗压、抗折强度以及其综合力学性能指标值，研究了聚合物掺量对砂浆力学性能的影响，并结合冻融循环试验进行了抗冻性分析。结果表明:氯丁乳液的掺入不能改善砂浆的力学性能；苯丙乳液的掺入使得砂浆抗折强度提高，抗压强度降低，综合力学性能指标增加，对砂浆的改性效果明显优于氯丁乳液；苯丙乳液的掺入通过在砂浆内部形成高强网状薄膜结构，从而显著改善了砂浆的抗冻性。     

高抗裂半柔性路面的性能研究与工程应用

试验研究了掺加不同增韧材料的灌浆料对半柔性路面材料高温抗车辙、低温弯曲性能、半圆弯曲抗裂性能的影响规律,并进行了工程试验段的应用。研究结果表明,掺加15%乳化沥青的灌浆料使半柔性路面材料获得高低温性能平衡兼顾的路用性能,实验室抗裂性能比以前技术提升45%,实际道路抗裂能力比以前技术提升2.6倍以上。     

灌注式半柔性复合路面研究现状综述

基于半柔性复合路面的研究现状及应用情况,总结了灌注式半柔性复合路面材料的研究进展,并重点分析了水泥灌浆混合料的设计方法及其主要性能特点,结合以往试验研究数据对半柔性复合路面的高低温稳定性、水稳定性等性能研究进行了系统的阐述。根据现有应用效果,灌注式半柔性复合路面兼具沥青路面和水泥路面的优点,在中国道路工程中的应用具有较大的潜力。     

沥青混合料基灌注式半刚性路面材料设计与性能试验研究

沥青混合料基灌注式半刚性路面是由基体沥青混合料和灌注复合水泥胶浆两部分组成,基体沥青混合料的材料组成是影响沥青混合料基灌注式半刚性路面各项性能变化的主要因素,通过对A1~A5等5种不同矿料级配组合配制空隙率为28%的基体沥青混合料性能测试、沥青混合料基灌注式半刚性路面材料的试件制备和不同矿料级配组合配制的基体沥青混合料灌注复合水泥胶浆形成的沥青混合料基灌注式半刚性路面的性能测定,试验结果表明:室内制备马歇尔试验试件时,水泥砂浆的灌入量为(500±10)g为宜,基体沥青混合料不同矿料级配组合对沥青混合料基灌注式半刚性路面各项性能影响较大,A4矿料级配组合配制的沥青混合料基灌注式半刚性路面综合性能最佳。该结果为沥青混合料基灌注式半刚性路面室内试验和工程施工应用提供依据。     

水泥灌浆半柔性路面混合料抗车辙性能研究

在大空隙(20%～30%)母体沥青混合料中灌入水泥砂浆,形成一种水泥-沥青复合半柔性路面材料。对其抗车辙性能和疲劳特性进行室内试验研究,结果表明,此路面材料具有良好的高温稳定性,在试验温度为70℃、轮胎接地压强为1.0 MPa非常规车辙试验条件下,其动稳定度均在6 000以上,与常规沥青混合料相比较,其更能适应高温和重载作用下的路面抗变形需要;温度对半柔性路面材料的抗裂性能有明显影响,断裂强度随着温度降低而增大。     

国产天然岩沥青改性沥青混合料路用性能研究

通过室内试验研究了不同掺量岩沥青改性沥青的性能指标,并通过多重蠕变试验、冻融劈裂试验、低温劈裂试验对不同掺量的岩沥青改性沥青混合料的路用性能进行了比较分析,并采用动态模量试验研究混合料的高温力学性能.结果表明,添加适量的岩沥青可以有效地提高混合料的高温性能及抗水损害性能,同时动态模量也得到了提高.综合试验结果,提出了岩沥青掺量的建议值.     

高等级公路半柔性路面材料性能及施工质量研究

为了探究半柔性路面材料在不同设计孔隙率下的力学性能、稳定性能和疲劳性能,引用最优设计孔隙率对半柔性路面材料进行材料性能验证。结果表明:半柔性路面材料的各项性能优异;随着设计孔隙率的增加,半柔性路面材料的力学性能增加,但会变得更脆,不利于结构的稳定;在实际工程中,通过严格控制原料配比和施工顺序,半柔性路面材料的力学性能可以达到试验效果,路面抗病害能力有较大的提升。     

云南山区公路施工温度耦合条件下早强型水泥基砂浆半柔性路面的研究

针对云南省二级公路超载重载现象、无法封闭施工、施工保通压力巨大、传统双层改性沥青结构层无法解决沥青路面病害及传统半柔性路面需养生7～15天等不利因素条件下,创新提出了利用早强型半柔性路面解决重载交通路面早强病害。灌入早强型水泥基砂浆是早强型半柔性路面的核心,目前国内外无相关具体文献用于指导早强型水泥基砂浆大规模的实际生产。本文针对试验路段12万平方所需早强型水泥基砂浆1320吨生产任务,首先研发早强型外掺剂,确定外掺剂、水泥基砂浆组分;其次将最不利温差最大施工温度因素与早强型外掺剂用量、水胶比及水泥基砂浆性能进行耦合分析,最终确定标准施工温度对应的水胶比和外掺剂用量,根据实际施工温度变化并给出水泥基砂浆水胶比及外掺剂用量求解公式,用于现场指导水泥基砂浆生产。     

橡胶-水泥稳定碎石持强增韧特性研究

为了增加水泥稳定碎石半刚性基层材料的韧性，有效提高其抗裂性能，以减少因基层开裂引起的路面反射裂缝，以粒径为2.36~4.75 mm的橡胶颗粒等体积替换同粒径的集料，制备了持强增韧型橡胶-水泥稳定碎石材料。橡胶颗粒掺量分别为该粒径集料总体积的38%、57%、76%和95%。采用材料试验系统（MTS）开展了7 d无侧限抗压强度试验、四点弯曲强度试验和劈裂强度与模量试验，揭示了无侧限抗压强度、最大劈裂与弯拉应变及劈裂动态模量随橡胶颗粒掺量的变化规律，提出了一种强度满足规范要求、模量可调控的水泥稳定碎石材料制备方法。研究结果表明：橡胶-水泥稳定碎石的7 d无侧限抗压强度随橡胶颗粒掺量的增加而减小，且两者呈幂函数关系，当掺量在80%以下时可满足规范中的强度要求；最大劈裂应变随橡胶颗粒掺量的增加而逐渐增大，在保证强度的基础上，极限应变最大可达到传统水泥稳定碎石的1.9倍，而弯拉应变则先增大后减小，在保证设计强度的前提下，极限应变最大可达到传统水泥稳定碎石的3.79倍；劈裂动态模量随橡胶颗粒掺量的增加而减小，两者呈幂函数关系；橡胶-水泥稳定碎石的韧性较传统水泥稳定碎石显著增强，从而提高了其作为半刚性基层材料的抗裂性能；橡胶颗粒的掺入使水泥稳定碎石在保证强度的前提下，实现了破坏应变显著增大（即断裂能显著增大）、模量可调可设计的功能。