大粒径沥青混合料基层结构抗裂机理分析

为研究大粒径沥青混合料基层的抗裂机理,采用多层弹性理论程序计算了不同结构类型路面内荷载作用产生的应力应变,基于瞬态传热假设建立了平面有限元模型,计算了降温时路面结构内的温度应力和应变,得到了荷载与温度耦合下各结构层的变形和受力特性。研究发现,当考虑车辆荷载和快速降温共同作用时,快速降温所引起的温度应力远大于标准荷载引起的荷载应力,说明快速降温的温度应力对路面的开裂起主要作用。同时,通过两种结构对比,发现采用ATB 30基层结构的沥青混凝土面层的温度和荷载应力应变均小于传统的半刚性基层沥青混凝土路面。因此认为,设置沥青稳定碎石基层是一种减少沥青混凝土路面开裂的有效方法。     

水泥稳定碎石半刚性基层材料的抗裂性能分析

结合临长高速公路的路面结构设计，分析水泥稳定碎石半刚性基层材料的抗干缩和抗温缩性能，并提出施工中的防裂措施。     

水泥稳定碎石基层抗裂机理的微观分析

本结合润扬大桥南接线高速公路水泥稳定碎石基层的应用,通过水泥稳定碎石基层混合料微结构扫描电镜照片,初步比较研究了水泥稳定碎石基层混合料掺加粉煤灰、外加剂的物理力学强度形成机理,并就该基层抗裂机理进行了微观分析。     

三灰碎石基层抗裂性能研究

三灰碎石基层具有强度高、稳定性好等特点,非常适于修建高等级公路路面的基层。但是,由于半刚性基层性脆,在温湿状况变化时由于胀缩容易产生裂缝,当沥青面层较薄时,这种裂缝往往要扩展到面层,形成“反射裂缝”。文章阐述了三灰碎石基层收缩机理,对其抗裂性能、耐久性能进行了系统研究。     

基于内聚力模型的沥青路面低温缩裂研究

为了深入分析沥青路面低温收缩裂缝的形成和扩展问题,引入了双线性内聚力模型。使用双线性内聚力模型模拟了沥青路面的低温缩裂过程,并且讨论了双线性内聚力模型参数和面层结构参数对低温缩裂的影响。研究表明:随着温度的降低,沥青面层经历了从材料损伤到断裂的过程。在降温幅度较小时,沥青路面虽然没有形成宏观裂缝,但是路表附近的路面材料已经经历了一定程度的损伤;当降温幅度达到一定值时,沥青路面就会发生脆性断裂,形成宏观裂缝。增加断裂能可以减小路面的损伤程度和受损深度,降低路面的断裂温度,从而延缓了路面的断裂。与断裂能相比,提高开裂强度可以更有效地减小路面的损伤程度和受损深度;减小面层的弹性模量和温度收缩系数可以有效地减小面层的损伤程度。     

基于振动法设计的抗裂型水泥稳定碎石基层应用研究

针对水泥稳定碎石基层施工中存在诸如开裂、压实度超百、水泥剂量高等一些问题.从级配、试验手段、现场质量控制等方面对此进行了系统理论分析与试验研究.利用振动击实仪通过逐级填充方法,并结合理论计算和试验研究,确定了水泥稳定碎石骨架密实级配范围,通过振动法确定最大干密度和最佳含水量,并成型试件测试7d无侧限抗压强度.试验结果表明,与传统设计法相比,振动法设计的水泥稳定碎石最大干密度要大1.02～1.04倍、含水量小0.5%～2.0%、强度约为传统设计法的2.2倍.实体工程应用效果表明,振动法所确定的级配不易离析、便于施工,设计的水泥稳定碎石基层具有良好的抗裂性能;结合实体工程应用.提出了振动法设计的水泥稳定碎石现场质量技术要点;经济社会效益分析表明,振动法设计的水泥稳定碎石基层可节约水泥约30%左右.因此,振动法设计的水泥稳定碎石基层具有广阔的应用前景.     

慢裂型水泥稳定碎石基层材料的设计方法

在传统的、以强度为设计指标的基础上,提出了水泥稳定碎石的新设计指标——抗裂指数,并认识到在进行混合料组成配合比设计时,在满足强度要求的前提下,如能控制抗裂指数接近于或小于1,则能明显提高水泥稳定碎石混合料的缓裂或抗裂性能,从而设计出缓裂型的水泥稳定碎石。在室内试验研究的基础上,通过试验路的铺筑,提出原材料及其用量控制:在苏南及水环境、温度条件类似的地区宜控制水泥用量小于等于5%;宜控制集料中4.75mm筛的通过量在29%～39%之间。     

基于再生胶凝材料的超大粒径碎石基层级配设计方法研究

为了探究超大粒径碎石基层材料的级配设计方法,设计达到节能减排、抗开裂要求的基层材料,以颗粒最紧密堆积、实现嵌挤致密混合料结构为目标,依据逐级填充理论和粒子干涉理论,以贝雷法原则优化级配。提出用粉煤灰和矿渣粉两种再生胶凝材料代替水泥作为结合料,提高基层抗开裂性能。基于集料的堆积密度试验,以最小振实矿料间隙率VMA为优化指标,对粗集料级配、细集料级配及再生胶凝材料分别进行设计,提出了超大粒径碎石基层优化级配曲线。最后对设计的超大粒径碎石混合料进行无侧限抗压强度及弯拉强度试验,试验结果表明设计的基于再生胶凝材料的超大粒径碎石基层满足路面半刚性基层材料技术要求。     

三灰碎石抗裂性能研究

通过基本力学性能试验,对比研究了三灰碎石等半刚性基层材料的强度特性.基于失水率、干缩应变、干缩系数等指标,研究分析了三灰碎石和其他半刚性基层材料的干缩性能.回归分析了累计干缩量与时间和累计失水率的关系.并通过温缩试验分别研究了温度收缩系数与温度区间的关系、平均温缩系数与最大温缩系数的关系.研究表明:在三灰碎石外掺水泥小...     

水泥稳定大粒径砾石在半刚性基层中的应用

减少细粒含量、增大粗料含量和最大粒径是减少半刚性基层裂缝产生的有效措施之一;结合中国北方高寒地带(内蒙古大部和东北部分地区)的气候、经济和材料特点,提出采用大粒径砾石作为较低等级沥青路面的基层以降低其裂缝的产生。并通过与水泥稳定砾石、水泥稳定碎砾石的抗裂强度、抗折强度、温缩性能和干缩性能的对比研究,证明了该措施的可行性。     

水泥稳定碎石半刚性基层材料的抗裂性能分析

结合临长高速公路的路面结构设计,分析水泥稳定碎石半刚性基层材料的抗干缩和抗温缩性能,并提出施工中的防裂措施.     

大粒径碎石沥青稳定排水基层高温稳定性能研究

首先借鉴国外混合料设计方法，确定排水性能好的大粒径碎石沥青混合料的级配，然后通过车辙试验和单轴蠕变试验比较混合料的高温性能，最终确定采用车辙试验，其能较好地反映大粒径碎石沥青混合料抗永久变形能力。     

大粒径沥青碎石下面层的材料设计

该文主要研究大粒径沥青碎石作为下面层时其材料的设计方法.根据理论和调研结果,对4种大粒径沥青碎石 ATB-25、ATB-30、ATPB-25、ATPB-30进行级配设计;采用大马歇尔试验方法确定其最佳沥青用量.通过室内试验,对比评价4种大粒径沥青碎石的路用性能和力学性能,确定一种综合性能最优的大粒径沥青碎石作为下面层.     

水泥稳定碎石新型抗裂材料研究

为提高半刚性基层沥青路面的长期使用性能,基层的裂缝控制是个关键。根据抗裂材料的特性和工程实践,提出了如何正确选择水泥稳定碎石抗裂材料,供设计和施工参考。并对掺膨胀剂和减缩剂水泥稳定碎石力学性能进行了研究,结果表明掺膨胀剂和减缩剂水泥稳定碎石具有良好的抗裂性能。     

骨架密实型水泥稳定碎石基层抗裂性能试验研究

从材料本身抗裂性能评价方法研究入手,提出骨架密实型水泥稳定碎石基层材料理论设计方法,对其抗裂性能技术指标进行室内对比试验研究,并通过试验路检测数据,说明以此种结构为基层的沥青路面的使用品质和耐久性。     

水泥稳定碎石基层混合料抗冲刷性影响因素分析

针对水泥稳定碎石基层在使用过程中容易发生冲刷破坏问题,研究了骨架密实型水泥稳定碎石混合料抗冲刷性能随成型方式、水泥用量和养生龄期的变化规律。试验结果表明:采用振动法成型的试件,其抗冲刷性能要明显优于静压法成型试件;水泥稳定碎石基层的抗冲刷性能随着龄期的不断增长而提高,尤其在28d龄期之前急剧增长;水泥剂量的不断增加,有助于水泥稳定碎石基层材料抗冲刷能力的不断增强。     

级配碎石基层在高速公路上的应用研究

该文分析了半刚性基层和级配碎石的优缺点,设计了半刚性下基层、级配碎石上基层的沥青路面结构。通过室内试验,确定级配碎石混合料的级配,最大干密度为2.278g/cm3、最佳含水量是5.0%。通过铺筑试验路,现场级配碎石基层的回弹模量在400 MPa以上,且具有较好的排水性能。通车3年后的调查结果表明:半刚性下基层、级配碎石上基层沥青路面具有优良的抗裂性能。     

沥青稳定碎石排水基层材料的疲劳特性分析

通过室内小梁疲劳试验，分析影响沥青稳定碎石排水基层材料疲劳特性的因素，为沥青稳定碎石排水基层的组成设计提供依据。同时，研究荷载间歇时间对沥青稳定碎石排水基层材料疲劳寿命的影响。     

开级配大粒径沥青碎石混合料劈裂试验的离散元数值分析

为了弥补现有沥青路面结构设计理论中将沥青混合料当作完全弹性体进行计算分析的不足,以AC-16,AC-20,开级配大粒径沥青碎石混合料OLSM-25的劈裂强度为研究对象,采用离散元方法,运用二维颗粒流程序(PFC2D),从细观角度入手,对AC-16,AC-20,OLSM-25的劈裂(间接拉伸)试验进行数值模拟,对比分析AC-16,AC-20,OLSM-25圆柱体试件内部集料颗粒之间的接触力、位移矢量、微裂缝数量及其分布规律.结果表明:在峰值轴向力作用下,当沥青混合料圆柱体试件开裂破坏时,随着沥青混合料公称最大粒径、空隙率的增大以及油石比的减小,试件内部集料颗粒之间的接触力由基本均匀趋于相对离散分布,位移矢量存在显著差异,微裂缝数量逐渐减少.与AC-16,AC-20相比,OLSM-25的间接拉伸抗裂效果显著.