HDPE-胶粉改性沥青应力吸收层应用试验

为了减少半刚性沥青混凝土路面反射裂缝,在HDPE-胶粉改性沥青室内制备工艺和沥青混合料的性能试验的基础上,结合黑龙江省宏胜至富锦二级公路工程实际情况,进行了在半刚性基层上加铺HDPE-胶粉改性沥青应力吸收层的应用研究,提出了工厂化生产HDPE-胶粉改性沥青的技术要点,并提出HDPE-胶粉改性沥青的应力吸收层结构设计方案和施工技术要求,研究结果可以为HDPE-胶粉改性沥青的应力吸收层推广应用提供参考。     

橡胶沥青应力吸收层疲劳性能研究

随着半刚性基层沥青路面在我国的普遍应用,路面反射裂缝已经成为沥青路面损害的重大难题,目前行之有效的解决手段是在路面结构中加铺应力吸收层来延缓反射裂缝。作为应力吸收层的混合料,要在疲劳性能、高温性能及层间抗剪强度三方面较为平衡;橡胶沥青混合料的高温性能和抗剪强度在工程实践中已经得到普遍认可,故针对橡胶沥青应力吸收层的疲劳性能展开研究,分析确定影响其疲劳寿命的关键因素,为提高橡胶沥青混合料疲劳寿命提供参考,使其可以广泛应用。     

橡胶沥青应力吸收层的作用机理及施工技术研究

反射裂缝是半刚性基层沥青混凝土路面及水泥路面加铺沥青面层的主要病害。橡胶沥青应力吸收层能够有效预防、延缓甚至阻止反射裂缝的形成和传播,并提供防水、填缝和粘结的作用。本文讲述了橡胶沥青应力吸收层的作用机理和施工控制要点,并结合九景高速公路雁列山隧道白改黑工程中应力吸收层的铺筑,介绍了橡胶沥青应力吸收层的铺设流程和施工技术要点。     

柔性基层在高寒地区沥青路面

为了研究半刚性基层、沥青稳定碎石柔性基层、级配碎石柔性基层和应力吸收夹层在减缓高寒地区沥青路面的半刚性材料层反射裂缝方面的不同效果,采用断裂力学理论和有限元技术,对半刚性材料层已有裂缝的4种路面结构进行了在车辆荷载和高寒地区的骤然降温综合作用下的热-力耦合分析.从应力强度因子和疲劳寿命两方面,开展了上述4种路面结构对反射裂缝在沥青面层中的扩展行为影响的对比研究.结果表明,在沥青混凝土路面的面层和半刚性材料层之间设置的柔性基层和应力吸收夹层可大幅度减缓反射裂缝的扩展速度,从而延长路面使用寿命,并按照沥青稳定碎石柔性基层、级配碎石柔性基层、应力吸收夹层、半刚性基层的顺序依次递减.     

具有良好耐久性能的半刚性基层沥青路面工程实践与探讨

河(源)龙(川)高速公路路面为典型的半刚性基层沥青路面,通车运营近5年来,路面状况良好,几乎没有出现坑槽、车辙、唧浆、开裂等病害,有效解决了半刚性基层沥青路面反射裂缝的质量通病,具有良好的耐久性能。分析了该项目的半刚性基层设计强度和实际施工强度指标、基层裂缝处治措施以及沥青面层集料备料技术、目标配合比设计、沥青混合料主要技术指标及竣工验收指标,对耐久性半刚性基层沥青路面的设计和施工提供参考。     

沥青路面防水抗裂功能层缓解反射裂缝的数值分析

沥青路面的反射裂缝,主要是由半刚性基层无法避免的温缩及干缩裂缝导致应力集中过大而引起的,车辆荷载、较大的环境温差变化以及渗水导致反射裂缝道面破坏的不利因素。在半刚性基层和柔性面层之间设置防水抗裂功能层,可以有效缓解路面结构的应力集中现象,延缓反射裂缝的产生与扩展速度。采用有限元方法模拟易发反射裂缝的实际环境,对设置及未设置防水抗裂功能层的路面结构进行温度-荷载耦合力学对比分析,发现沥青路面下面层的荷载应力、温度应力以及应力强度因子都有较大幅度的降低,并且计算了防水抗裂功能层厚度、模量对路面结构应力、弯沉和强度因子的影响。结果表明：一般防水抗裂功能层的模量越小,效果更加明显;在合理范围内增加防水抗裂功能层的厚度能够更加有效地预防反射裂缝病害;适当控制基础模量可以防止反射裂缝的产生。     

旧水泥混凝土路面加铺沥青层防止反射裂缝常用措施的分析

反射裂缝是沥青加铺层最主要的病害之一,控制反射裂缝已成为旧水泥混凝土路面加铺层设计的关键。从增加沥青加铺层厚度;设置土工合成材料夹层;设置应力吸收夹层(SA-MI);铺筑级配碎石过渡层;铺筑特粗粒径沥青碎石裂缝缓解层;旧水泥混凝土板上半刚性基层预切缝并铺筑土工合成材料;旧水泥混凝土板破碎稳定等方面进行阐述。     

橡胶沥青应力吸收层施工技术控制

分析了半刚性基层和混凝土基层2种路面反射裂缝的成因,针对这2种情况提出了采用橡胶沥青应力吸收层(AR-SMA)技术,并论述了这种技术的作用机理,最后给出了橡胶沥青应力吸收层技术的施工工艺和注意事项.实际应用表明.橡胶沥青应力吸收层能有效解决沥青路面反射裂缝问题,具有显著的环保、经济、社会效益.     

基于有限元方法的应力吸收层延缓反射裂缝分析

半刚性材料目前占到我国各等级公路路面基层材料用量的95%以上,半刚性基层沥青路面虽然具有板体强、抗冻性好等诸多优点,但是容易出现反射裂缝。国内外对半刚性基层沥青路面反射裂缝的防治包括增加沥青面层厚度、在基层与面层之间增加级配碎石层或应力吸收中间夹层等多种方式。这些措施的侧重各有不同,综合利用多种防裂措施与方法可以达到最佳的防裂措施。力图通过三维有限元建模分析,分别考虑层间连续和层间光滑两种状态,施加正荷载和偏荷载,用以分析典型路面结构中路面厚度对面层底部受力状态的影响,得出单纯增加路面厚度并非最佳防裂手段,并论证了保持良好层间粘结对与延缓反射裂缝的重要意义。并通过荷载作用下加铺应力吸收层的路面结构的力学分析,提出了合理的应力吸收层厚度和模量,指出应力吸收层与半刚性基层粘结良好的重要性。     

基于有限元方法的应力吸收层延缓反射裂缝分析

半刚性材料目前占到我国各等级公路路面基层材料用量的95%以上,半刚性基层沥青路面虽然具有板体强、抗冻性好等诸多优点,但是容易出现反射裂缝.国内外对半刚性基层沥青路面反射裂缝的防治包括增加沥青面层厚度、在基层与面层之间增加级配碎石层或应力吸收中间夹层等多种方式.这些措施的侧重各有不同,综合利用多种防裂措施与方法可以达到最佳的防裂措施.力图通过三维有限元建模分析,分别考虑层间连续和层间光滑两种状态,施加正荷载和偏荷载,用以分析典型路面结构中路面厚度对面层底部受力状态的影响,得出单纯增加路面厚度并非最佳防裂手段,并论证了保持良好层间粘结对与延缓反射裂缝的重要意义.并通过荷载作用下加铺应力吸收层的路面结构的力学分析,提出了合理的应力吸收层厚度和模量,指出应力吸收层与半刚性基层粘结良好的重要性.     

旧水泥混凝土路面采用沥青加铺层裂缝反射常用措施分析

反射裂缝是沥青加铺层最主要的病害之一.目前常用的措施除增加沥青加铺层的厚度并选用优质沥青和配置抗裂性能好的沥青面层混合料外,还主要采用了能吸收和消散裂缝尖端应力的夹层及裂缝缓解层,如在加铺层和旧水泥混凝土路面之间设置土工合成材料织物、钢丝网或铺一层弹性模量低、抗拉性能好的橡胶沥青应力吸收层,也可在沥青加铺层和水泥混凝土路面之间铺设级配碎石过渡层或特粗粒径沥青碎石裂缝缓解层,此外,还可对铺筑在旧水泥混凝土板上的半刚性基层每隔10 m～15 m进行预切横缝并加铺土工织物处理,这样也可以减少沥青加铺层的反射裂缝.为了消除旧水泥混凝土板接缝处的应力集中现象,还可对旧水泥混凝土板进行破碎处理,然后再加铺半刚性基层及沥青层.     

基于TPS改性沥青应力吸收层材料性能研究

为减少半刚性基层以及旧水泥路面加铺沥青层后出现的反射裂缝,常铺筑应力吸收层。该文采用TPS高黏改性沥青,利用Superpave方法进行配合比设计,并对其改性后的沥青高温、低温以及抗疲劳性能进行研究。针对应力吸收层的受力特点,通过比较不同材料的抗拉应变能力、抗弯拉强度以及常温和高温条件下的抗剪强度。通过试验结果分析认为TPS改性沥青混合料作为应力吸收层具有一定的优势。     

Superflex沥青混合料试验研究

为减少半刚性基层沥青路面的反射裂缝,采用在粘度指标上有显著优势的沥青改性剂Superflex对沥青进行改性。并根据应力吸收层的特殊功能及结构位置选用Superpave方法进行配合比设计。然后进行室内试验,对沥青混合料高温、低温性能、以及疲劳特性进行研究,结果表明:经Superflex改性的沥青混合料作为应力吸收层具有一定的优势。     

半刚性基层沥青路面反射裂缝建模分析

反射裂缝是半刚性基层沥青路面的主要病害之一。通过对反射裂缝有限元模型的分析,面层与基层的厚度、模量、温缩系数等参数均对抑制反射裂缝的扩展有一定影响。从材料和结构方面提高抗裂性能,并采用加铺土工合成材料、增加柔性基层和应力吸收层,能够使半刚性基层沥青路面反射裂缝的防治达到良好的效果。     

沙漠公路倒装式沥青路面力学性能研究

沙漠地区昼夜温差大,年最热月、最冷月极端气温均较为明显,公路产生温缩、干缩开裂病害难以避免,造成路面结构强度下降。基于此,提出沙漠公路倒装式沥青路面结构试验段方案,利用粒料类柔性基层防止或延缓沥青路面反射裂缝。根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—2017）中路面结构验算方法,采用HPDS计算软件,分析研究倒装式沥青路面级配碎石层厚度、模量对路面结构力学性能影响以及路面结构的疲劳衰减性能。结果显示：级配碎石层过厚,容易造成沥青层的弯拉疲劳开裂,且路表弯沉值小幅减小,而厚度过小,不宜压实,容易产生离析,应以15～18 cm为宜;级配碎石层回弹模量越大,半刚性层疲劳开裂和沥青混合料层疲劳开裂对应的累计当量轴次以及沥青混合料层永久变形量均增大,半刚性层层底拉应力明显减小。     

基于应力吸收层使用效果的加铺层路面反射裂缝预估模型建立

从应力吸收层实际使用效果出发,提出了以量化计算反射裂缝实际发生状况及应力吸收层实际效果的参数:反射裂缝发生率Rc及应力吸收层止裂度DI.结合反射裂缝裂尖场强逐年变化及交通量数据,回归得到反射裂缝预估模型,得到如下主要结论:1)采用应力吸收层的加铺层路面反射裂缝发生率Rc为未采用应力吸收层加铺层路面的29.7％,应力吸收层的止裂度DI达到3.36,采用应力吸收层可显著缓解加铺层路面发生反射裂缝;2)在行车荷载作用下,加铺层底部开裂形式以滑开型开裂为主;3)建立了未采用应力吸收层及采用应力吸收层水泥路面沥青加铺层反射裂缝发生预估模型.     

半刚性沥青路面砂胶应力吸收层技术研究

针对我国半刚性沥青路面反射裂缝病害突出的问题,提出在基层和面层之间设置砂胶应力吸收层;研究了砂胶应力吸收层的材料组成、级配、物理力学特性和合理厚度;并通过弯曲破坏试验验证了砂胶应力吸收层具有良好的低温抗裂性.     

具有柔性过渡层的沥青混凝土路面半刚性基层顶部温度状况的理论模拟

半刚性基层沥青混凝土路面反射裂缝产生的原因之一是半刚性基层温度变化引起的，半刚性基层和沥青混凝土面层之间加入柔性过渡层可有效地防止沥青混凝土路面出现反射裂缝。根据传热学原理，采用有限单元法对吉林省通化试验路3种路面结构半刚性基层顶部温度状况进行了对比分析，结果表明无论夏季或冬季，柔性过渡层都能有效地改善沥青混凝土路面半刚性基层的温度状况，从而减少或消除沥青混凝土路面出现反射裂缝。     

不同沥青混凝土路面结构的抗裂性能对比分析

反射裂缝是半刚性基层沥青混凝土路面的主要病害之一,通过在半刚性基层和沥青混凝土面层之间分别加入级配碎石、低剂量水泥稳定级配碎石和沥青碎石,研究其对反射裂缝的影响。从断裂力学的基本原理出发,应用有限元软件建立三维有限元模型,在裂纹尖端创建奇异单元,分析了不同路面结构应力强度因子随裂纹长度的变化规律。应用广义Paris公式,对各种路面结构疲劳寿命进行了预估,结果表明:级配碎石或低剂量水泥稳定级配碎石层的加入可有效抑制半刚性基层反射裂缝的扩展,但其会明显增加沥青混凝土层弯拉疲劳开裂的可能性;沥青碎石层的加入对减少沥青混凝土面层剪切型和弯拉型开裂都具有良好的作用。     

橡胶沥青应力吸收层在公路施工中的应用

在半刚性基层沥青混凝土路面中,往往会出现反射裂缝问题。在路面结构中应用橡胶沥青应力吸收层能够有效的缓解反射裂缝的产生,同时还能起到防水和粘结的作用。本文笔者将结合具体的公路施工实例,简要探讨橡胶沥青应力吸收层的具体施工过程,希望能对类似工程起到借鉴作用。