半柔性路面路用性能的试验及机理分析

半柔性路面是一种在开级配沥青混合料中填充水泥胶浆而形成的一种路面结构,它兼具有沥青混凝土路面与水泥混凝土路面的特点.其材料结构属于骨架一密实结构,作为其基体的沥青混合料则属于骨架一空隙结构.结合半柔性混合料粘结界面上的SEM扫描电镜和傅立叶红外光谱图的分析,对半柔性路面优良的路用性能进行试验和机理的分析.研究结果表明:半柔性路面具有优良的高温稳定性和水稳定性,以及较好的低温抗裂性;母体沥青混合料设计空隙率为25%时路用性能最优;水泥胶浆的加入只是增强了沥青胶浆与级配骨料间粘结界面的特性,并没有改变沥青的性质;半柔性路面是一种综合性能良好、值得推广应用的新型高等级路面,研究所得结果对道路工程具有重要指导意义.     

半柔性路面材料性能研究

以矿料主骨料空隙体积填充法、谢伦堡析漏和肯塔堡飞散试验设计出三种不同基体空隙率下的半柔性路面材料,通过马歇尔试验、车辙试验、冻融劈裂、小梁弯曲、疲劳等室内试验评价其综合路用性能。结果表明,半柔性路面材料具有优良的高温稳定性、水稳定性、较强的抗疲劳能力,其低温抗裂能力则稍显不足。     

半刚性面层复合材料路用性能试验研究

采用28 d龄期的树脂改性半刚性面层复合材料和相同集料的AK-16A试件,分别进行了车辙、低温劈裂和浸水马歇尔试验,验证复合材料的高温稳定性、低温劈裂性和水稳定性。对两种材料的试验结果进行了对比,证明半刚性面层复合材料的路用性能明显优于AK-16A。     

半刚性面层复合材料路用性能浅析

通过室内试验和试验路铺筑,提出了半刚性面层复合材料的组成成分及配合比,研究了半刚性面层复合材料路用性能,论证了半刚性面层复合材料良好的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性及力学性能。     

灌浆材料类型对半柔性路面路用性能影响研究

为探究灌浆材料类型对半柔性路面(SFP)材料路用性能影响,基于普通型、超早强型和抗裂型灌浆材料,通过灌注率、马歇尔稳定度试验、车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验,分析了灌浆材料类型对SFP路用性能的影响。结果表明：1)超早强型和抗裂型灌浆材料可提高灌注率;2)灌注同种灌浆材料,随龄期增长,SFP刚度上升,高温稳定性能增加;3)灌注抗裂型灌浆材料更有利于提高SFP后期低温抗裂性能;4)抗裂型灌浆材料可提升SFP材料水稳定性能,普通型灌浆材料适用于暖热多雨气候区,超早强型灌浆材料适用于昼夜温差大的气候区。     

灌注式半刚性复合材料路用性能试验研究

介绍了灌注式半刚性复合材料的组成成分及配合比，并在其佳配合比的基础上进行了复合材料路用性能的试验研究，论证了半刚性合材料良好的高温稳定性及耐疲劳性。理论和试验证明该材料能完全满足高等级公路路面面层的性能要求。     

保水降温半柔性路面材料性能研究

对保水降温半柔性路面混合料SFAC-13的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能等路用性能进行了室内试验研究,并与普通沥青混凝土AC-16进行了对比分析;同时对保水降温半柔性混合料SFAC-13路面的保水性能及降温性能进行了测试研究。结果表明:保水降温半柔性路面混合料SFAC-13的动稳定度比AC-16高很多,其残留稳定度和冻融劈裂强度比均比AC-16大,且其在-10℃时的低温破坏拉伸应变较大、劲度模量较小;SFAC-13的抗疲劳性能也优于普通沥青混合料AC-13;保水降温半柔性路面比普通沥青混合料AC-16路面降温8℃~10℃;推荐采用路面浸水24 h的保水量和洒水8 h后的路面降温参数作为保水降温半柔性路面的评价指标。     

层间接触条件对柔性路面路用性能的影响

考虑不同的层间接触条件,利用层状线弹性程序对路面结构进行了分析。结果表明,由于联结层与基层的不良接触可导致路面结构寿命缩短多达80%。对于表面层和联结层接触不良的情况,路面寿命对由交通荷载引起的水平荷载特别敏感。采用静态线性二维有限元模型和非线性二维有限元模型进行的分析也证实了这些结论。     

半柔性路面材料的抗裂性能

为了评价半柔性路面材料的抗裂性能,分析其开裂机理,采用半圆弯曲试验方法评价不同温度、不同母体孔隙率下半柔性路面材料的抗裂性能。试验结果表明,半柔性路面材料的断裂韧度随温度的降低而降低、随着母体沥青混合料空隙率和养护龄期的增加而增大;当环境温度达到沥青的软化点时,半柔性路面材料的断裂韧度大幅度下降。     

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。     

半柔性路面基层微观结构及其性能

介绍了半柔性路面基层及混合料的特性,采用扫描电镜观测水泥乳化沥青碎石混合料的微观结构特征,结果表明:水泥乳化沥青碎石混合料由沥青包裹的碎石粉、未水化水泥组成的粒状颗粒和纤维状水泥水化产物等构成,其路面基层混合料的力学性能满足规范要求。     

半柔性路面材料级配设计与性能研究

以体积法设计母体沥青混合料矿料级配,结合马歇尔、谢伦堡析漏和肯塔堡飞散试验确定混合料沥青用量。通过室内试验(车辙试验、浸水马歇尔试验)以及实验段现场性能检测(抗滑性能试验、渗水性能试验)评价其综合路用性能。结果表明,半柔性路面材料具有优良的高温稳定性、水稳定性和抗渗水性,但其抗滑性能稍显不足。     

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。     

半柔性路面灌注水泥胶浆的性能研究

半柔性路面是采用多孔结构的大空隙开级配沥青混凝土灌注水泥胶浆所形成的复合路面.主要研究水胶比、砂胶比、减水剂对水泥胶浆工作性能的影响,设计了14种配合比,研究在不同水胶比、砂胶比和减水剂掺量下水泥胶浆的性能.结果表明:在合理的配合比下,采用适量的聚羧酸减水剂和膨胀剂,能使水泥胶浆具有良好的工作性能、高的强度和低的干缩率.半柔性路面材料含有此种水泥胶浆,将在高温和重载交通下具有阻止路面变形的能力.     

半柔性路面材料级配及路用性能研究

半柔性路面材料是将水泥基材灌注于母体沥青混合料中形成的一种刚柔兼备的新型路面材料,矿料级配直接影响母体沥青混合料的物理、力学性能。为保证母体沥青混合料具备良好的骨架支撑作用,同时保证一定的空隙率以灌注水泥基材,笔者研究4.75mm、2.36mm、矿粉、沥青等含量对母体沥青混合料稳定度、空隙率的影响程度及规律;进一步研究4种级配的半柔性路面材料高温、低温、水稳、疲劳性能。结果表明:母体沥青混合料的空隙率与2.36mm含量、油石比呈负相关关系,与矿粉含量呈正相关关系;稳定度与2.36mm含量呈正相关关系,与矿粉含量呈负相关关系;建议2.36mm含量≤4.5%、油石比≤3.5%、4.75mm含量≤6%;半柔性路面材料具有极优的高温性能,但低温性能不良且低于2000的规范要求。本文为半柔性路面材料设计及推广应用提供试验基础。     

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。     

灌入式复合路面路用性能研究

近年来,灌入式复合路面在交叉路口、货运通道等车辙病害严重路段得到广泛应用。鉴于灌入式复合路面室内成型过程相对复杂,文中提出了试验标准化作业流程,并采用灌浆饱满度指标评价成型效果;为全面评价灌入式复合路面混合料的路用性能,为灌入式复合路面的推广提供参考,分别对6种不同类型混合料的高温稳定性、水稳定性及低温抗裂性进行了对比分析。     

半刚性路面面层复合材料研究

文章在室内试验基础上对半刚性路面面层的材料构成、配合比设计及技术特性等进行研究和探讨。