水泥混凝土路面加铺沥青面层试验路性能研究

为探索旧水泥混凝土路面的最优加铺方案,铺筑了6段不同沥青加铺层厚度、沥青混合料孔隙率和防反射裂缝措施的沥青加铺层试验路,并采用ARAN9000多功能道路检测车等设备,通过裂缝反射率和表面破损率对运营3年后的路面进行了使用状况评价。结果表明：沥青加铺层厚度越大,抗裂效果越好;满铺聚酯玻纤抗裂布抗裂效果较高弹性应力吸收层及高弹性橡胶马蹄脂应力吸收带抗裂效果好;开级配沥青混合料较密级配抗裂效果显著好。研究以工程为载体,对旧水泥混凝土路面加铺沥青层具有指导意义。     

应力吸收层材料拉伸与拉压疲劳试验

应力吸收层在延缓旧水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝形成方面具有卓越的性能。通过沥青测力延度试验和应力吸收层沥青混合料拉伸与拉压疲劳试验,比较不同沥青的应力吸收层混合料抗拉伸和抗拉压疲劳特性。试验结果表明:应力吸收层材料具有优良的抗拉伸和抗拉压疲劳性能;特种改性Sam pave沥青混合料与STRATA沥青混合料的抗拉伸、抗拉压疲劳性能基本接近。     

沥青稳定碎石基层抗反射裂缝能力评价方法

通过模拟沥青稳定碎石基层实际受力情况,开发了简单易行的沥青稳定碎石基层抗反射裂缝能力试验方法;对6种沥青稳定碎石基层混合料进行抗反射裂缝试验研究,提出采用终裂寿命作为沥青稳定碎石基层混合料抗反射裂缝能力的评价指标。结果表明:沥青稳定碎石基层混合料的油石比越大或温度变形越小,则抗反射裂缝能力越好;6种沥青稳定碎石基层混合料的抗反射裂缝能力从优到劣依次为ATB30、BLF30、SUP30、CAVF30、SACPB30、ATPB30;沥青稳定碎石基层混合料的抗反射裂缝能力与其抗弯拉强度和空隙率有较好的相关关系。     

沥青加铺层反射裂缝发展疲劳模拟试验研究

恰当的疲劳试验能够很好地反映加铺层中各材料和结构层的工作状态,可为加铺层理论分析与计算以及结构设计提供宝贵的参数.文章在总结已有试验经验的基础上,对沥青混合料车辙试验系统进行改造,可实现对水泥混凝士板沥青加铺层弯拉型和剪切型反射裂缝扩展过程进行模拟,比较不同沥青加铺层结构和材料抗反射裂缝的能力,为优选最佳沥青加铺层材料和结构提供依据.     

旧水泥混凝土路面沥青加铺层抗反射裂缝能力评价

通过计算和分析沥青混合料的冲击韧性和疲劳寿命,提出了旧水泥混凝土路面的沥青加铺层抵抗反射裂缝能力的评价方法.材料的冲击韧性越大,加铺层抵抗反射裂缝的能力越强;同时还可得到各种因素,如沥青种类、含量、集料级配等与沥青路面抵抗反射裂缝能力的关系.     

旧水泥混凝土路面加铺层中裂缝缓解层的有限元力学分析

旧水泥混凝土路面加铺改造后主要破坏来自于旧水泥混凝土路面的反射裂缝,如何防止反射裂缝的发生也是旧水泥混凝土路面加铺改造的难点.为此,研究采用大碎石沥青混合料作为裂缝缓解层,对比分析了大碎石沥青混合料、密级配AC-20混合料、级配碎石与水泥稳定碎石4种不同加铺层的结构应力,采用有限元分析方法分析了在最不利荷载作用下,温度应力、荷载与温度应力耦合作用下以及加铺材料中的孔洞对加铺层底应力的影响,发现大碎石沥青混合料裂缝缓解层对防止反射裂缝的发生具有良好的作用.     

农村公路旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土层防裂试验研究

通过室内往返轮载试验,对比研究了玻纤格栅、土工复合基布、聚酯玻纤布3种材料的防裂效果,以及沥青混合料级配对防裂的影响,结果表明:玻纤格栅的防裂效果最好,其次是土工复合基布,聚酯玻纤布的防裂效果相对较差;在相同条件下,SMA级配沥青混合料加铺层比AC级配沥青混合料加铺层具有更好的抗裂效果。在重载条件下,选择抗裂效果较好的防裂材料和沥青加铺层级配,可以最大限度地增加沥青加铺层的防裂效果,避免过早产生反射裂缝。     

花岗岩沥青面层在旧水泥混凝土路面加铺改造中的应用研究

为将珠三角地区储量丰富的花岗岩作为沥青面层材料应用于本地旧水泥混凝土路面加铺改造工程,采用掺加高性能抗剥落剂、优化材料组成设计等方式以提高花岗岩沥青路面的使用性能;建立在含接缝的旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层的有限元模型分析加铺层底处的应力状态以优选最佳的抑制反射裂缝措施。结果表明:采用优化级配设计并掺加Morlife300抗剥落剂的花岗岩沥青混合料高温稳定性和水稳定性大幅提高;针对研究项目工况,AM-20级配沥青碎石过渡层(7cm)+应力吸收层(2.5cm)的结构形式,防止反射裂缝效果最为明显,其沥青加铺层底的最大主应力σ1、最大剪应力τmax和等效应力σe分别比不采取措施情况下降78.6%、82.9%和84.4%。     

应力吸收层沥青混合料路用性能试验研究

通过对应力吸收层沥青混合料低温抗裂、高温车辙、水稳定性能及抗疲劳性能的试验研究,表明其具有良好的路用性能。低温弯曲试验表明,应力吸收层在-10℃低温的最大弯拉应变和抗弯拉强度在4000～6000衅和12～14MPa之间,满足应力吸收层抗反射裂缝需要的变形和强度要求。浸水马歇尔稳定度和冻融劈裂试验表明,应力吸收层混合料的水稳性能良好。UTM-25试验表明,含应力吸收层的复合沥青加铺层路面具有优异的抗疲劳性能。Hamburg车辙试验表明,应力吸收层没有降低沥青加铺层路面结构的整体抗车辙能力。     

基于应力吸收层旧水泥砼路面沥青加铺层防治反射裂缝的应用研究

结合旧水泥路面加铺沥青面层的路面改造实体工程,运用STRATA应力吸收层进行加铺层反射裂缝防治,介绍了沥青加铺层结构方案及防治反射裂缝的措施,分析了STRATA应力吸收层沥青混合料的性能要求,提出了沥青加铺层施工质量控制措施。     

基于Abaqus的旧水泥混凝土路面加铺沥青层结构的力学研究

依据弹性层状体系理论,采用Abaqus程序建立三维有限元模型,分析旧水泥混凝土路面加铺沥青层结构的加铺层厚度、模量、地基模量变化,以及采取典型防治反射裂缝措施时接缝处沥青混凝土加铺层底最不利处的荷载应力状态。结果表明:在车辆荷载作用下,加铺层厚度的增加可以显著降低接缝处沥青加铺层底应力;随加铺层模量的增加,接缝处沥青层底应力逐渐增大;地基模量越小,在相同荷载作用下,加铺层内应力及弯沉越大;各种拟采用的防治反射裂缝措施中,7 cm级配沥青碎石辅以3 cm应力吸收层这种组合措施效果最佳。     

旧板破裂尺度对沥青加铺层反射裂缝及旧板回弹模量实测值影响分析

通过对旧水泥混凝土路面板进行破裂稳固处理,使板块有效尺寸减小,可以抑制或消除旧水泥混凝土路面上沥青加铺层内的反射裂缝。通过建立有限元模型,模拟分析了水泥混凝土路面板不同破裂尺度对沥青加铺层荷载应力、温度应力的影响。模拟分析结果表明,随着水泥混凝土板块尺寸的减小,沥青加铺层的荷载应力有一定程度的降低,而温度应力则出现大幅度的降低,最大温度应力出现在旧板块边缘中间处的沥青加铺层层底,说明破裂旧水泥混凝土路面能有效地控制沥青加铺层反射裂缝的产生。结合试验路的承载板试验数据,分析表明破裂后路面板块尺寸越小,旧路面作为新加铺层基层其回弹模量值越小,承载能力就越低。综合旧板块破裂尺度和反射裂缝与回弹模量的关系,建议旧路面板的破裂尺度宜在50~80 cm之间。     

改性沥青加铺层抗反射裂缝室内小梁试验

针对机场水泥道面进行沥青层加铺后容易产生面层反射裂缝的缺点,采用三点弯曲室内小梁试验探究改性沥青-水泥复合梁在不同底层裂缝类型下的反射裂缝的产生和发展过程,评价不同改性沥青混合料抵抗面层反射裂缝的能力。结果表明：在三点弯曲加载模式下,十字裂缝和横缝的反射裂缝发展过程相似、竖缝对反射裂缝的产生影响较小;NRP改性沥青混合料较普通SBS改性沥青具有更好的抗反射裂缝性能。     

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.     

水泥路面薄层沥青加铺层路用性能发展分析

为了防治反射裂缝,水泥路面沥青加铺层厚度一般在18 cm左右。很多实体工程证明:随着厚度的增加,其防治反射裂缝的效果越来越不明显。依托界阜蚌高速白加黑改建工程,开展水泥路面薄层沥青加铺层路用性能研究。单、双层方案分别于通车5个月后和2.5年后出现裂缝,双层方案的抗裂能力和平整度优于单层。双层方案中,AC-10高弹沥青混合料找平层+AC-20 SBS改性沥青混合料+AC-13 SBS改性沥青混合料面层+双层Trupave聚酯玻纤布贴缝的抗裂能力最优,裂缝平均间距为355m。芯样分析表明,90%以上的早期裂缝与脱空、错台有关。检测结果显示,聚酯玻纤布有助于提高路面的抗车辙能力,而防水抗裂粘结膜和高分子防裂贴的使用将降低混合料的高温性能。     

旧水泥路面沥青加铺层综合防裂技术研究

针对旧水泥路面沥青加铺层易出现反射裂缝的问题,以宁波329国道(陈华-白峰)路面改善工程为依托,结合力学分析与室内试验方法,对基于橡胶沥青应力吸收层与高韧度复合改性沥青混合料的综合防裂技术进行研究。结果表明,橡胶沥青应力吸收层使得加铺层底部不存在拉应力,同时使加铺层内最大剪应力降低15.4%;高韧度复合改性沥青混合料的水稳定性、高温抗车辙及低温变形能力优越,尤其是动稳定度指标高达4 500次/mm,-10℃弯曲试验跨中应变为4 681×10~(-6);且试验段铺筑效果良好。     

旧水泥混凝土路面沥青罩面层间处治方案对比研究

基于拉拔试验、APA试验以及扭剪疲劳试验研究了橡胶沥青应力吸收层、橡胶粉改性AC—5沥青混合料、玻璃格栅+纤维改性沥青混合料3种应力吸收层的层间粘结特性、抗反射裂缝能力和抗疲劳耐久性,试验结果表明,采用砂粒式AC—5橡胶粉改性沥青混合料方案的层间粘结强度最大,且其在水-温耦合作用下抗反射裂缝效果最好,而玻璃格栅+纤维改性沥青混合料抗扭曲疲劳性能最好,总结了一套应力吸收层方案选择及性能评价的试验方法,为"白改黑"工程应力吸收层结构选择提供理论借鉴。     

应力吸收层对沥青加铺层内结构的影响规律研究

运用有限元软件Ansys分析了在旧水泥混凝土上设置应力吸收层后对沥青罩面层的影响,采用半正弦动态荷载分别对直接加铺沥青层、设置应力吸收层的沥青加铺层和设置有土工材料夹层的应力吸收层的沥青加铺层3种情况进行分析,得出设置吸收层后对防止反射裂缝有一定的帮助,吸收效果为有土工材料夹层的应力吸收层应力吸收层无应力吸收层。同时通过分析吸收层厚度和模量变化对罩面层的影响,得出应力吸收层并不是越厚越好,以及适当减小应力吸收层的模量对加铺层内的应力减小也有一定帮助。     

STRATA应力吸收层对加铺层荷载及温度应力的影响分析

STRATA应力吸收层是一种用于防止沥青加铺层反射裂缝的新型沥青混合料,它采用特殊聚合物对沥青进行改性,具有高弹性、不透水及抗裂性能好的优点。采用三维有限元法对设置DTRATA应力吸收层的标准加铺层结构与另两种未设置STRATA应力吸收层的对比加铺层结构进行应力分析,计算结果表明:在旧水泥混凝土路面与沥青加铺层之间设置STRATA应力吸收层后,加铺层结构的荷载应力与温度应力均有较大幅度的降低。     

刚柔复合式路面反射裂缝扩展机理与防治措施研究

对于水泥混凝土板上铺筑沥青混合料面层的刚柔复合路面结构,反射裂缝是其主要病害之一。通过数值分析来探讨刚柔复合路面结构反射开裂主要原因,并采用改进的车辙试验对不同防反射裂缝材料的抗裂效果进行分析。试验结果表明:裂缝处的应力集中是复合路面结构产生这类破坏的主要原因,其中,温度变化对裂缝处沥青混合料加铺层破坏作用最大,其次是车辆偏荷载作用,破坏作用最小的是车辆正荷载作用;铺设玻纤格栅的复合路面结构层其抗反射裂缝效果最好,其次是铺设聚酯玻纤布和玻璃纤维的增强应力吸收层(FR-SAMI),最差的是只涂SBS改性沥青粘层的复合路面。