耐久性高模量混合料间接拉伸模量试验影响因素研究

采用耐久性高模量沥青混合料,分析研究影响间接拉伸模量试验的各因素,包括:试件的存放时间、试验温度、高模量剂比例、油石比、沥青的类型等,得到了各相关因素与混合料间接拉伸模量之间的相关关系:随着存放时间的延长,添加剂比例的增大,试件的间接拉伸模量逐渐增大;随着试验温度的升高,油石比的增大,试件的间接拉伸模量显著下降;同时,沥青类型不同,混合料的间接拉伸模量均存在差异,即使是相同标号的沥青,间接拉伸模量值也不完全一样,也可能存在较大的差异。通过该研究为用间接拉伸模量试验评价耐久性高模量沥青混合料时参数的选取提供一定的借鉴意义。     

三维应力状态下沥青混合料动态模量归一化

沥青混合料的动态模量是路面力学响应分析和结构设计的重要参数之一。为客观表征不同应力状态、试验温度及加载频率等试验条件对沥青混合料动态模量的影响规律，建立复杂服役条件下沥青混合料的动态模量预估模型，揭示沥青混合料动态模量的服役状态相关性。首先开展了不同温度、不同加载速率下沥青混合料的单轴压缩、间接拉伸及直接拉伸强度试验，揭示了不同温度下沥青混合料强度随加载速率的幂函数变化规律，为模量试验应力比的确定提供了依据。进而据此开展了不同温度与不同加载频率下沥青混合料的单轴压缩、间接拉伸及直接拉伸动态模量试验，提出了以等效应力比表征三维应力状态下模量试验应力比的沥青混合料动态模量分析方法，并基于时-温等效原理，采用Sigmoidal函数，建立了基于三维应力状态下等效应力比的动态模量归一化预估模型，实现了不同试验方法下沥青混合料动态模量的统一表征。研究结果表明：不同试验温度与应力状态下沥青混合料的强度均随加载速率的增大而增大，基于等效应力比表征的三维应力状态下模量试验应力比可实现不同试验条件下沥青混合料动态模量的统一表征，避免了路面结构设计时人为选取材料模量设计参数导致的设计结果不确定性。研究可为提...     

高模量沥青混合料抵抗车辙能力的试验分析

为分析高模量改性沥青能否提高混合料的模量及路面的抗车辙能力，文中采用粤赣（广东-赣州）高速公路拟定的级配及工地集料进行试验段沥青混合料配合比设计；试验段铺筑完后，从试验段、对比段的代表性位置钻取芯样，利用Cooper进行混合料的间接拉伸模量测定和RLWT试验。试验结果表明，采用高模量沥青混合料铺筑的路面具有较好的抗车辙能力。     

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。     

基于新版沥青路面设计规范的路面结构设计分析

在2017版沥青路面设计规范颁布后,为了分析路面结构原设计方案的可行性,根据新规范的规定,对道路轴载谱进行了实测并对路面材料参数进行了室内试验,对路面结构进行了重新设计,并对沥青面层厚度、路床顶面回弹模量等参数对基层疲劳寿命的影响进行了分析。结果表明:根据实测轴载谱,原设计方案半刚性基层疲劳寿命不满足要求,通过增大路床处理深度提高路床顶面回弹模量可显著提高半刚性基层疲劳寿命。轴载谱实测及路面结构分析结果可为半刚性基层沥青路面结构性损坏原因调查提供依据。     

硬质沥青混合料动态间接拉伸试验研究

基于动态测定方法确定的沥青混合料的参数能真实反映沥青混合料对运动车辆荷载的响应,并能正确表现沥青混合料本身的粘弹性性质等优点,利用英国Cooper NU-14多功能沥青材料试验机测定了30^#硬质沥青混合料的动态间接拉伸劲度模量,对试验结果进行了二元方差分析及非线性拟合,分析了级配、油石比、结合料类型和试验温度对动态间接拉伸试验的影响。结果表明：30^#硬质沥青混合料具有很高的动态间接拉伸劲度模量,用于沥青路面的下面层可减小其底面的拉应变;级配、油石比、试验温度和沥青针入度均对沥青混合料的动态间接拉伸劲度模量有显著的影响。     

热老化后的纤维沥青混合料性能试验

通过使用强制通风烘箱使纤维沥青混合料试件高温热老化来模拟纤维沥青混合料在施工中受到的热老化,进一步通过间接拉伸试验、冻融循环试验和疲劳试验测试热老化后试件的间接拉伸强度、冻融间接拉伸强度比、动态劲度模量和疲劳寿命。试验结果表明：热老化后,纤维沥青混合料间接拉伸强度稍增大,水稳定性变差,动态劲度模量增大,疲劳寿命降低。     

矿物纤维沥青砼用于陡坡路面的适应性分析

在重载交通量很大的粤赣高速公路选取陡坡试验段,将中、上面层采用SBS改性沥青掺0.5%美国福倍安道路专用矿物纤维混合料铺筑的路面进行试验,并与中、上面层采用SBS改性沥青铺筑的对比段路面进行比较.通过间接拉伸劲度模量试验、多轮车辙仪(RLWT)抗车辙试验、现场车辙检测和落锤式弯沉仪(FWD)检测及模量反算等方法对比分析,试验段的各项指标及对比结果说明,SBS改性沥青掺0.5%矿物纤维混合料铺筑的路面具有较强的抗车辙性能.     

西藏地区防反射裂缝沥青路面疲劳损伤与动态蠕变特性研究

为了缓解西藏地区沥青路面易出现反射裂缝的问题,以沥青混合料粘弹性理论为基础,采用弯拉和劈裂强度试验对比分析了"A方案"与"B方案"2种路面结构的强度特性;增加防裂基布后,15℃、25℃劈裂强度分别提高了4. 27%、9. 35%,弯拉强度分别提高了19. 30%和30. 48%;采用间接拉伸和四点弯曲试验测试破坏劲度模量、疲劳损伤变化量和变化率,铺防裂基布后,间接拉伸和四点弯曲初始劲度模量分别提高了53. 92%、24. 72%; A方案的间接拉伸疲劳损伤度为68. 5%,B方案为58. 2%; A方案的四点弯曲损伤量为71. 8%,B方案为67. 4%; A方案25℃基准的动态蠕变移位因子范围为2. 967,B方案为1. 042; A方案数值更大,适用温度范围更广。试验结果充分说明增加防裂基布使沥青混凝土路面耐疲劳损伤性能得到提高,材料稳定性增强,能有效延缓反射裂缝的发生,延长路面使用寿命。     

高模量沥青混合料模量对比评价

介绍了3种提高沥青混合料模量的途径及它们的作用原理,即采用高模量改性沥青、矿物纤维加强和界面改性.通过测试试验段、对比段沥青混凝土芯样在40℃条件下的间接拉伸模量,对这几种高模量改性方法的效果进行了对比评价.结果表明采用高模量改性沥青、矿物纤维增强沥青或PR添加剂改性沥青均能明显提高沥青混合料的间接拉伸模量,从而改善沥青混凝土路面的抗车辙性能;相对而言,高模量改性沥青对混合料的模量提高效果最为显著,另外两种效果相当.     

公路改扩建旧沥青路面检测指标与评价方法的探讨

针对现行沥青路面检测评价体系不满足公路改扩建工程需求的问题,文章在对比分析现行检测评价规范规定的基础上,结合公路沥青路面设计规范对改扩建路面设计的需求,提出了包括路面损坏指数、路面车辙深度指数、裂缝率、车辙面积率、修补面积率、路面结构强度、结构层厚度、各结构层回弹模量、基层完整性的改扩建旧沥青路面检测指标与评价体系,并给出了指标的检测手段、计算方法与分级标准,最后引入特尔菲—理想点法进行使用性能的综合评价。     

季节降雨对非饱和路基水分迁移规律影响的研究

运用有限元软件对佛开高速路面结构进行非饱和渗流数值模拟，研究季节性降雨对路基水分迁移规律的影响。结果表明:季节降雨对路堤含水量的影响集中在边坡和中央绿化带附近区域，对两者之间的区域影响较小，影响区范围在路堤中上部距离路堤边坡和中央绿化带约3～4 m以内区域。该范围内切线模量值变化最大幅值出现于路堤顶部中央绿化带，平均变化幅值随路堤高度下降而减小。在降雨影响范围内，路堤压实度为96 %和94 %区域的切线模量随降雨强度和降雨持续时间的增大而降低。     

深港两地桥梁设计标准的比较

深圳与香港的桥梁设计标准存在较大的差异。本文结合皇岗—落马洲第二公路桥的设计 ,对深港两地桥梁主要设计标准作了系统的比较 ,着重介绍了香港标准的一些设计要求及两者标准的差异。     

基于温度应力等效的基顶当量回弹模量换算方法

在水泥混凝土路面温度应力计算中采用的基顶当量回弹模量,是基于基顶弯沉等效为原则换算得到的,这种换算原则并不能真实反映基层对路面板温度应力的影响规律。利用有限元法对温度应力进行了大量计算,在此基础上建立了以温度应力等效为原则的基顶当量回弹模量换算方法。与有限元解比较,结果表明该换算方法的精度完全能满足工程计算的需要,其成果可供规范修订时参考。     

重载铁路粉质黏土填料回弹模量及预估模型研究

以朔黄铁路广泛应用的粉质黏土填料为研究对象,采用杠杆仪法测定粉质黏土的回弹模量,研究含水率和干密度对重载铁路路基填料回弹模量的影响。研究表明：路基土体的回弹模量随干密度的增大而增大,随含水率的增大而减小;相比于干密度,土体的回弹模量对于含水率更敏感;提出可考虑含水率和干密度影响的路基基床土体弹性模量预估模型;通过实际铁路路基监测数据,验证模型在预估路基弹性变形方面的有效性。研究结果对于在外荷载和雨水联合作用下,进一步认识粉质黏土填料路基的弹性变形特性、状态评估与加固强化设计,具有参考价值。     

高模量沥青混合料与AC型沥青混合料技术性对比分析

依托广西河池至百色高速公路路面工程,对广西区内常用AC型沥青混合料与耐久性高模量沥青混合料进行技术性对比分析,研究耐久性高模量混合料在广西地区的推广应用价值,为广西区内沥青路面结构层混合料类型的多样性选择提供依据。     

皇岗--落马洲第二公路桥交通组织设计

现状深圳皇岗—香港落马洲跨境大桥是联系香港与内地经济的重要交通枢纽 ,目前已处超负荷运行状态。本文结合现状交通的特点和功能需求 ,重点介绍了新建皇岗—落巴洲第二公路桥的交通组织设计。     

不同湿度粘性路基土动态回弹预估研究

研究以滤纸法测量了粘性路基土基质吸力,获得了土水特性曲线。通过动三轴试验,研究了不同含水量下粘性路基土动态回弹模量,并于试验后以滤纸法测量土样的基质吸力,并探讨了粘性路基土动态回弹模量与基质吸力的关系。研究表明,粘性路基土动态回弹模量随循环偏应力和含水量的增大而减小,随基质吸力的增大而增大。鉴于动态回弹模量是偏应力和体应力的函数,在现有偏应力和体应力为变量的三参数复合模型基础上引人基质吸力的影响,进而提出综合反映湿度和应力状态的动态回弹模量预估模型。通过对试验数据进行回归分析,结果表明所选模型具有较高的决定系,证明所选综合考虑应力和湿度影响的模型具有较高的合理性与可靠性。模型的建立,不仅为南方多雨地区评价路基土在环境和交通荷载作用下长期性能提供了依据,也为基于动力学的路面结构设计提供了参数。     

粒料层当量模量求解新方法——以粒料基层沥青路面为例

为了给沥青路面合理设计提供参考,围绕粒料的非线性特性对粒料层当量模量展开研究。基于Uzan三参数模型编制材料子程序,并引入Cary&Zapata模型对粒料回弹模量进行湿度调整;利用有限元方法开展不同温湿度组合下的沥青路面非线性结构计算;自主开发迭代反演算法,提出基于关键结构响应(沥青层底最大拉应变等效)的粒料层当量模量求解新方法,并结合当前基于路表弯沉的结构层反算模量进行比较分析。结果表明：(1)由于粒料的非线性,路表弯沉等效并不意味着内部关键结构响应等效,采用基于路表弯沉的线弹性模量反算体系对具有明显非线性的粒料层模量进行求解,存在不合理性;(2)自主开发的基于关键结构响应等效的粒料层当量模量求解方法快速稳定,沥青面层底部最大拉应变的相对误差可控制在1%之内;(3)以层状弹性体系为理论基础的沥青路面设计方法忽略了粒料层的非线性,造成荷载传力路径与真实情况存在偏差,使得实际弯沉(非线性)大于计算弯沉(线弹性),从理论上论证了中国当前“柔性基层沥青路面弯沉验收难以通过”的现实困境;(4)基于关键结构响应的当量模量与当前基于路表弯沉的反算模量之间存在良好的相关性,提出了二者的转换模...     

公路沥青路面使用性能灰色综合评估

公路在交通荷载和自然环境的共同作用下，路面使用性能会随着时间推移而日益衰减，从而直接影响车辆的行驶速度和运输的安全性、经济型和舒适性。为了评估和预测路面使用性能状况，便于进行科学地养护和管理，文章系统地提出了公路沥青路面使用性能评价的指标体系和分级标准，建立了沥青路面使用性能灰色综合评价模型。最后，结合选取路段的实测数据与规范推荐评价方法进行了应用与对比分析。