聚酯玄武岩纤维布防止半刚性基层反射裂缝应用研究

本文从路面半刚性基层反射裂缝的机理着手,通过极限弯曲试验测定有无纤维布、聚酯玻纤布和聚酯玄武岩纤维无纺布沥青混合料的抗弯拉强度、抗弯拉应变,对比分析了聚酯玄武岩纤维无纺布对沥青混凝土的加筋作用;研究设计了评价加铺聚酯玄武岩纤维无纺布后复合沥青混合料的裂缝反射疲劳试验,对加铺聚酯玄武岩纤维无纺布、聚酯玻纤布及不贴布的3种类型混合料进行试验对比;并对施工工艺及注意事项进行了比较全面的描述。从而确定了聚酯玄武岩纤维布具有较高的断裂延伸率和抗拉强度,具有优异的加筋效果,可大大提高沥青面层的抗裂性能,有效消除路面结合处或裂缝处的应力集中,延长道路的使用寿命的作用。     

纤维混凝土抗盐冻性能试验研究

为提高季冻区路用水泥混凝土的抗盐冻性能,以钢纤维、玄武岩纤维、PVA和聚丙烯纤维混凝土和素混凝土为研究对象,进行盐冻条件下的弯拉强度及冻融循环试验,分析200次冻融循环作用下混凝土的弯拉强度损失、相对动弹模量、质量损失及疲劳寿命。研究结果表明:纤维的掺入可显著提高混凝土的弯拉强度(聚丙烯纤维除外)、抗盐冻性能及疲劳性能;钢纤维、玄武岩纤维、PVA和聚丙烯纤维4种纤维掺入后,混凝土的弯拉强度分别比素混凝土弯拉强度增加14.3%、7.9%、20.6%和-4.8%;抗盐冻性能由高到低为聚丙烯纤维钢纤维PVA玄武岩纤维;200次冻融循环作用下,疲劳寿命由大到小为钢纤维PVA聚丙烯纤维玄武岩纤维素混凝土路面。4种纤维中,钢纤维混凝土弯拉强度和抗盐冻性能良好,且冻融前后疲劳性能最佳,因而在季节性冰冻地区水泥混凝土路面材料设计时应当优先推荐使用钢纤维。     

极端温度条件下玻纤格栅沥青混凝土结构性能试验研究

为研究极端气候条件下铺设玻纤格栅沥青混凝土结构的性能,通过WDW-1020微控电子万能材料试验机和HYCZ-5A双轮自动车辙试验仪分别进行了室内小梁弯曲试验和车辙试验,分别评价了复合型路面的极端低温抗裂性能与高温稳定性能.研究结果表明,通过布设一定强度的玻纤格橱加筋有利于提高路面的抗弯拉强度、弯拉应变、动稳定度;加筋复合路面具有优良的低温抗裂性与高温稳定性.     

玄武岩纤维混凝土基本力学性能研究

随着我国技术、经济的迅猛发展,基础设施建设中不断引用"新技术、新工艺、新材料、新设备"等4新技术,不断解决施工过程中存在的问题。为避免混凝土产生有害裂缝,增加混凝土的耐久性与耐候性,特在混凝土中掺拌玄武岩纤维,以此减少裂缝的产生。文中通过试验研究了纤维掺量对混凝土试件的抗压强度和抗劈拉强度的影响。结果表明,玄武岩纤维可显著提升试件的抗压强度和抗劈拉强度。随着纤维掺量的增加,抗压强度呈现出先增加后减少的趋势,纤维掺量为0.4%时,其28d抗压强度达到96.25MPa,相比素混凝土性能提升34.37%;抗劈拉强度因玄武岩纤维的桥接作用,纤维掺量为0.4%时,性能相较基准混凝土提升29.34%。该种纤维混凝土可解决需要保证路基路面不易开裂的施工问题。     

不同结构类型水泥稳定碎石材料抗拉性能研究

在室内条件下进行不同结构类型水泥稳定碎石材料弯拉强度、劈裂强度相关试验,探讨结构类型对水泥稳定碎石抗拉性能的影响,对两种不同抗拉强度指标进行对比分析,建立二者之间的换算关系,并分析弯拉强度、劈裂强度差异的成因。结果表明,悬浮密实结构的抗拉性能优于骨架密实结构和骨架空隙结构,悬浮密实型水泥稳定碎石材料具有更好的抗裂性能;弯拉试验测得的材料抗拉强度大于劈裂试验所得抗拉强度;弯拉强度与劈裂强度之间具有较好的线性关系;材料内部应力状态的不同导致弯拉强度、劈裂强度的差异。     

SBR乳胶水泥稳定碎石抗裂性能研究

水泥稳定碎石基层的裂缝影响路面结构的稳定性,导致路面早期破坏。SBR乳胶具有良好的工程特性,本文以极限弯拉应变作为评价抗裂性能指标,采用掺加SBR乳胶的方式改善水泥稳定碎石基层的抗裂性能,测量28天龄期时,不同SBR乳胶掺量水泥稳定碎石基层的抗弯拉强度、抗弯拉模量以及极限弯拉应变。研究表明:SBR乳胶的掺加能明显改善水泥混凝土的抗裂性能,且随着SBR乳胶掺量的增加其抗裂性能不断的改善。     

玄武岩纤维沥青混合料路用性能研究

沥青混凝土路面中掺入纤维可以减缓车辙病害的产生,预防低温开裂裂缝的形成,降低水损害的发生,对提高沥青混凝土路面路用性能和增加沥青路面使用寿命有着重要的作用。该文通过原材料性能试验、沥青胶浆网篮析出试验、沥青胶浆抗剪、抗裂试验来评价玄武岩纤维胶浆的胶浆特性和力学性能;通过车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂等试验评价AC-13C和SMA-13玄武岩纤维沥青混凝土路用性能。试验结果表明:玄武岩纤维增强了沥青胶浆的吸附性,改善了沥青胶浆抗剪强度;AC-13C和SMA-13沥青混合料在纤维掺量分别为0.3%、0.4%时动稳定度达到峰值;在纤维掺量分别为0.4%、0.3%时,冻融劈裂残留强度比达到最大。     

长大纵坡路段橡胶沥青黏结层性能研究

针对长大纵坡路段沥青路面易产生路面病害现象,依托陕西省某高速公路实体工程,利用直接剪切试验和拉拔试验研究了3种温度条件下基层顶面设置橡胶沥青黏结层的抗剪和抗拉性能,并与稀浆封层进行对比分析。研究结果表明:随着温度升高,橡胶沥青黏结层与稀浆封层的抗剪强度和抗拉强度均急剧下降;25℃、40℃和60℃时,橡胶沥青黏结层的抗剪强度比稀浆封层的抗剪强度分别提高32.8%、30.8%、34.1%;橡胶沥青黏结层的抗拉强度比稀浆封层的抗拉强度分别提高67.8%、66.0%、62.2%;相同温度下,两种黏结层的抗拉强度均小于其抗剪强度。因此,橡胶沥青黏结层具有较好的抗剪和抗拉性能,应用于长大纵坡路段具有较高的价值。     

半圆弯拉试验与间接拉伸试验的比较

该文对表征热拌沥青混合料抗拉强度的半圆弯拉试验和间接拉伸试验结果采用数值分析方法进行了对比分析。半圆弯拉试验可以显著减少加载带下的永久变形,与间接拉伸试验相比,它更适用于评价热拌沥青混合料的抗拉性能。研究结果表明,半圆弯拉试验与间接拉伸试验完全可以相比较和转换,半圆弯拉试验可以替代间接拉伸试验来评价沥青混合料的强度性能。     

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。     

锚头丝沥青混凝土路面抗裂技术研究

在沥青混凝土路面抗裂研究中,设想在沥青混凝土路面中加入带锚头的钢丝,形成锚头丝沥青混凝土路面结构,以防止路面开裂。通过室内力学性能对比试验,加了锚头丝的沥青混凝土试件的抗拉强度、抗弯拉强度和疲劳性能均有较大的提高。通过现场试验段对比验证试验,在2 a内的调查,加了锚头丝的沥青混凝土路面均没有出现裂缝,抗裂效果比较明显。此项研究为沥青混凝土路面结构的抗裂研究提供了新思路,为沥青混凝土路面提供了新的结构形式。     

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。     

掺纤维三灰砂砾基层性能试验分析

在三灰砂砾中添加纤维丝和纤维带,进行抗压、劈裂和抗折3个方面的力学试验,结果表明,添加纤维能明显提高三灰砂砾的抗拉强度和抗裂性能,从而提高和改善路面基层性能.     

玄武岩纤维对乳化沥青水泥稳定碎石性能的影响研究

在乳化沥青水泥稳定碎石基层材料中添加掺量0.6 ‰,长度为18 mm的玄武岩纤维后,通过室内试验对乳化沥青水泥稳定碎石性能的影响进行研究。结果表明:随着养护龄期的增加,乳化沥青水泥稳定碎石的弯拉强度逐渐增加,干缩应变逐渐降低;相比不掺玄武岩纤维的乳化沥青水泥稳定碎石,掺纤维后,乳化沥青水泥稳定碎石的最大干密度和最佳外掺水量变化不大;乳化沥青水泥稳定碎石的抗疲劳性能提升,且各个龄期的的干缩应变明显降低,弯拉强度明显上升。通过工程应用表明,在乳化沥青水泥稳定碎石中添加玄武岩纤维能很好地降低反射裂缝,提升道路整     

基于力学计算的基层裂缝修补需求分析

沥青路面基层裂缝会严重影响路面整体结构的稳定性,为明确基层裂缝的修补需求,以典型高速公路为例,利用有限元软件ABAQUS对比分析移动荷载作用下,完整路面结构与存在基层裂缝路面结构的应力变化情况,并求得基层底部与顶部最大拉应力和剪应力。结合典型高速公路交通量,得出不同设计年限下基层裂缝修补需求。结果表明,当基层裂缝存在时,面层及基层的最大拉应力分别增加了140.00%、4.54%,面层最大剪应力增加了8.12%,基层最大剪应力降低了2.17%;设计年限为10年时,基层最大抗拉强度为1.0 MPa,抗剪强度为0.95 MPa。     

玄武岩纤维再生混凝土路用性能研究

为研究废旧水泥路面再生骨料对混凝土路用性能影响,基于试验探究再生骨料取代率对混凝土强度及耐磨性能影响。根据再生混凝土初步试验结果,进一步掺加玄武岩纤维,探讨玄武岩纤维掺量对再生混凝土抗压、抗折强度及抗裂性能影响。结果表明,随着再生骨料取代率的增加,再生混凝土抗压、抗折强度及耐磨性能均不断降低。在混凝土中掺加适量的玄武岩纤维有利于提高再生混凝土抗压强度、抗折强度,极大程度改善再生混凝土抗裂性能。     

纳米改性路用混凝土抗盐冻性能试验研究

为改善路用混凝土抗盐冻性能,选取4种纳米材料SiO_2、TiO_2、Al_2O_3和Fe_2O_3,采用单掺方式(掺量均为水泥质量的1%),制备20组试件,配制浓度为3%的NaCl溶液,分别进行弯拉强度试验和冻融循环试验,测得混凝土的弯拉强度及不同冻融循环次数下混凝土的弯拉强度损失、质量损失和相对动弹模量。研究结果表明:(1)4种纳米材料均可有效提高路用混凝土的弯拉强度,改善混凝土的抗盐冻性能;(2)SiO_2增强混凝土弯拉强度效果最好,TiO_2改善混凝土抗盐冻效果最佳。     

玻璃纤维对沥青混合料路用性能的影响

通过单轴拉伸试验、半圆弯拉试验和冻融劈裂试验等,考察了纤维类型和埋深与沥青的黏结作用,并分析了玻璃纤维掺量对基质沥青/改性沥青混合料高温稳定性、低温性能、中温抗裂性能和水稳定性的影响。结果表明,玻璃纤维与基质沥青/改性沥青的黏结强度高于玄武岩纤维和钢纤维,且改性沥青与纤维的黏结效果优于基质沥青。相同玻璃纤维掺量时,改性沥青混合料的稳定度、马歇尔模数、破坏拉伸应变、劈裂抗拉强度、断裂能、层底抗拉强度和层底抗拉应变都要高于基质沥青混合料,流值和破坏劲度模量都小于基质沥青混合料;改性沥青混合料有相较基质沥青混合料更好的高温稳定性、低温抵抗变形能力和中温抗裂性能。适量玻璃纤维的掺加有利于提高基质沥青/改性沥青混合料的劈裂强度,玻璃纤维-改性沥青混合料的水稳定性高于玻璃纤维-基质沥青混合料。玻璃纤维掺量为0.30%的改性沥青混合料具有最佳的路用性能。     

不同荷载模式下水泥稳定红土粒料抗拉特性研究

为探究水泥稳定红土粒料在不同荷载模式下所表现出的拉伸特性,全面评价红土粒料作为基层材料时的抗拉性能,在一系列试验(弯拉试验,间接拉伸试验和直接拉伸试验)的基础上,对水泥稳定红土粒料抗拉特性的变化规律进行了系统的研究,同时对三种试验所用试样进行应力状态分析。结果表明:水泥稳定红土粒料作为半刚性材料具有各向异性的特征,其拉伸强度受水泥剂量、荷载条件和试验方法等外部因素影响,经水泥稳定后的红土粒料作为基层材料考虑其抗拉性能时,不同荷载模式下的拉伸强度不同,其中,90d养生后的弯拉强度间接抗拉强度直接抗拉强度,并且不同强度之间存在良好的统计关系,在已知其中一种强度的基础上能通过线性关系得到另一种强度;通过应力状态分析得到了试样的受力图,为了解材料在拉应力作用下的应力状态分布和变形发展趋势提供了一种思路。基于以上结果,提出当用于评价红土粒料的抗拉性能时,直接拉伸试验较为真实和可靠。     

采用半圆弯拉试验对再生混合料抗裂性能的研究

该室内试验研究的目的是采用半圆弯拉(SCB)试验来评价旧沥青路面材料(RAP)对沥青混合料抗裂性能的影响.研究对4种不同RAP含量的沥青碎石混合料进行两种SCB试验,即弯拉试验和断裂试验.结果显示:RAP含量的增加会增大SCB抗拉强度,但同时也会显著降低沥青混合料破坏后的韧性.RAP含量的增加还会降低沥青混合料的J积分,从而降低其抗裂性能.短期老化和长期老化的沥青混合料在评价RAP影响时表现出了相同的趋势.