复合式路面层间界面力学特性试验研究

为了研究复合式路面层间界面的力学特性,通过自主研发设计的一种原理简单的直接拉伸仪器和层间剪切试验仪,对高黏弹沥青砂与水泥混凝土板复合式路面的层间界面拉伸与剪切特性进行了试验研究。研究结果表明:沥青砂与混凝土界面的抗拉强度随着加载速率的增大而增大,随着温度的升高而降低,从而可知在夏季高温时,沥青砂与混凝土之间的界面容易发生拉伸破坏;结构层间的的抗剪强度随着温度的升高而减小,随着加载速率的增大而增大,随着法向应力增大而增大。文中有关结论可为进一步研究层间界面力学与路用性能的关系、高黏沥青砂应力吸收层的设计与施工提供指导。     

刚柔复合式路面层间抗剪性能研究

在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土,其关键因素是层间抗剪性能。本文借助MTS设备,自行设计直剪试验。对刚柔复合式路面在不同界面和不同粘结材料下的层间抗剪性能进行研究.结果表明,界面类型对层间抗剪强度有显著影响,界面越粗糙,抗剪能力越强;其次,粘结剂的类型对层间抗剪强度亦有影响。改性沥青层间抗剪强度最高,橡胶沥青相对最低。     

复合式路面层间剪变特性评价指标

单一剪切强度峰值并不能准确表征整个路面结构服役年限内层间抗剪特性。对45°斜剪试验测试的复合式路面剪变特性曲线进行分析的基础上,对抗剪强度衰减阶段提出了新的评价指标,同时考虑到弹性阶段位移离散性大,修正了与位移相关的评价指标,进一步根据试验结果对剪变特性曲线每个历程初选的层间剪变性能评价指标进行了筛选。结果表明:弹性阶段测试强度和位移值对影响因子敏感性较大,层间粘结系数与层间剪变特性一致性较差,均不应作为层间力学特性评价依据,且较小的层间相对滑动位移不具备评价层间粘结性能的区分度,应优先选用τu、τr和β指标评价层间剪变性能,建议采用多指标综合评价层间剪变性能的方法,以便能准确评价层间结合性能;同时建议在数值模拟中寻求更为合适的层间接触状况表征指标和试验方法。     

刚柔复合式路面层间SBS改性沥青适用性评价

为了评价刚柔复合式路面层间SBS改性沥青的适用性,以韩国SK-70号沥青作为基质沥青制备4％SBS改性沥青,根据SHRP规范,采用MCR301动态剪切流变仪和布洛克菲尔德(Brookfield)黏度计对SBS改性沥青黏层材料的高温性能、疲劳性能及施工黏度进行测定.试验得到4％SBS改性沥青原样和RTFOT老化后的高温PG等级分别为PG76和PG70,疲劳设计温度为28℃,60℃黏度为845 Pa·s、135℃黏度为1.41 Pa·s.分析了RTFOT老化后SBS改性沥青PG等级下降以及中温疲劳性能较差等现象的原因,针对研究结果总结出刚柔复合式路面层间改性沥青材料技术要求、施工质量控制要求及施工中需要注意的事项.     

水泥混凝土路面层间剪切刚度试验研究

利用可模拟竖向应力的水平剪切试验仪,对层间经乳化沥青、土工布和沥青混凝土夹层处置的水泥稳定碎石水泥混凝土路面进行剪切试验,得到了路面结构在结合和分离两种状态时的水平剪切刚度,并分为两个阶段对层间抗剪能力进行了评价。结果表明:当层间黏结时,使用乳化沥青处置的试件克服层间黏结所需的剪力最大、土工布次之、沥青混凝土夹层最小,此时层间处置措施的选择需要在降低面层弯拉应力和温度应力间寻求平衡;与层间黏结的试件相比,层间分离后,剪切刚度大幅降低,路面结构分析时只有选择相应状态的层间剪切刚度才能保证结果的可靠性。     

超薄磨耗层路面使用性能与层间剪切试验研究

NovaChip~超薄磨耗层不仅可改善路面抗滑性能,提高路面平整度,同时具有降低路面噪声的效果。文中设计半开级配沥青混合料NovaChip~Type C、密级配沥青混合料AC-13C及开级配沥青混合料OGFC-13 3种超薄磨耗层混合料,通过试验分析评价了3种沥青混合料的路用性能及路面结构层间的力学性能。     

“白改黑”路面层间抗剪切性能影响因素试验研究

为了研究"白改黑"复合路面层间抗剪切性能,通过室内试验,对复合试件进行直接剪切试验。采用剪切强度作为层间剪切性能的评价指标,对层间抗剪切性能随下面层粗糙度、粘层油用量、粘层油种类、环氧用量、温度和浸水条件变化规律进行分析。研究结果表明:恢复水泥路面的粗糙度可以有效提高层间抗剪强度;合理的粘层油用量有利于提高"白改黑"层间抗剪切强度,当超过最佳用量后,复合试件层间的抗剪切强度逐渐减小;粘层油性能由好到次为:环氧改性乳化沥青A环氧改性乳化沥青BSBS改性乳化沥青SBR改性乳化沥青普通乳化沥青A普通乳化沥青B;相比而言,较低环氧用量表现出较优的剪切强度和变形能力,最优环氧用量为8%;复合层间抗剪切强度随温度的升高而减弱;添加环氧后,"白加黑"层间抗剪切性能的水稳定性显著提高。     

钢渣沥青混合料路面层间剪切力学性能试验研究

钢渣具有良好的水稳性与抗冻性,使用钢渣代替沥青混凝土路面混合料中的碎石,不但能有效提高路面层间的抗剪强度,而且可以减少天然石料的开采,是一种优良的生态筑路材料。文中采用室内直剪试验,研究了钢渣沥青混合料路面的上面层与下面层、下面层与基层的剪切力学性能。设计钢渣沥青混合料的配合比,在不同竖向荷载的条件下,研究层间黏层油用量和级配类型对层间抗剪强度的影响。通过试验证明,上面层与下面层、下面层与基层的层间抗剪强度均随着竖向荷载的增加而增加;下面层与基层间存在一个最佳黏层油用量,使层间的结合状况达到最佳;钢渣沥青混合料路面的抗剪强度高于传统沥青混合料路面的抗剪强度。     

复合式路面粘结层材料性能研究

在AC＋CRCP复合式路面中,沥青混合料面层和CRCP之间的良好粘结也是保证路面使用性能和较好耐久性的关键。本文首先采用有限元方法分析了粘结层所受的剪应力,然后通过剪切试验、拉拔试验、渗水试验、撒碎石试验等一系列室内试验方法,选择高性能的粘结层材料和合适的施工工艺,保证了沥青混合料面层和CRCP之间足够的粘结力。     

动态剪切蠕变试验评价沥青路面层间稳定性

通过动态剪切蠕变试验,分析了不同剪切荷载比的层间相对滑移曲线形态．发现以最大抗剪强度的0．2～0．3倍作为剪切蠕变荷载能够获得稳定发展阶段;建立了以动态剪切蠕变稳定度为指标的层间稳定性的评价方法。结果表明：应用动态剪切蠕变试验和动态剪切蠕变稳定度对层间稳定性能进行评价是可行的。     

水泥砼与沥青砼复合式路面层间剪应力分析

对于连续配筋水泥砼与沥青砼复合式路面而言 ,层间的抗剪强度是其重要的设计指标 ,文中主要利用BISAR程序求解该类型复合式路面的层间剪应力状态 ,对于该路面的非线性特性 ,如材料的各向异性、裂缝分布等因素 ,则运用有限元软件ANSYS加以分析。     

复合式路面层间界面粘结特性分析研究

复合式路面由水泥混凝土和沥青混合料两种性质差别很大的材料组合而成,两层结构通过粘结材料粘合而成。复合式路面整体强度和稳定性很大程度上取决于层间结合性能的状况。为了研究复合式路面层间界面粘结特性,该文对不同工艺制备的橡胶沥青和SBS改性沥青两类涂抹类材料用作复合式路面层间粘结剂进行性能研究。结果表明:当温度从20℃升高到40℃时,9种材料粘结强度大幅下降。7种橡胶沥青材料粘结强度大致在0.15MPa左右;2种SBS改性沥青粘结强度约为0.13 MPa。不同工艺制备的橡胶沥青粘结剂性能略有差别,橡胶沥青整体粘结性能与SBS改性沥青粘结性能相差不大,但界面拉拔破坏后SBS改性沥青的残余强度较高、适应变形能力更强。     

复合式路面层间处治技术研究与发展

复合式路面作为一种典型的路面结构被广泛应用于现代城市道路和高等级公路的建设中,但是这种结构容易因温度效应和荷载的反复作用而产生收缩裂缝和反射裂缝。这些裂缝的出现不仅破坏了路面的整体性和连续性,影响了路面的使用品质和路表的美观,而且使得路表水可以通过裂缝渗入路基并产生唧泥,从而大大削弱了路基的强度和刚度,导致路面的破坏。到目前为止,国内外并没有彻底解决层问处治存在的问题。中国的路面设计、施工规范对层间材料及处治方法有一些原则性的规定,但是工程实施效果并不理想。     

刚柔复合式路面动测评价方法与试验研究

为了研究一种刚柔复合式路面动测方法的有效性与合理性,在掌握便携式地震波地质分析仪工作原理和测试特点的基础上,假定刚柔复合式路面为双层均匀弹性介质结构,运用瞬态面波频谱分析法研究了Rayleigh面波在此结构中的频散特性,推导了便携式地震波地质分析仪测试刚柔复合式路面动模量与结构厚度的反演方法.通过在典型刚柔复合式路面路表点对点依次采用便携式地震波地质分析仪和落锤弯沉仪法(FWD)测试动模量,承载板测试回弹模量和钻芯测试沥青混凝土(AC)层厚度,建立了各测试指标之间的相关关系.研究结果表明:便携式地震波地质分析仪反演的动模量比静回弹模量高出48.0％～73.4％,且与FWD反演结果具有较好的一致性,同时结构厚度反演结果均在实际厚度80％的置信区间内,所有判定系数均大于0.8,表明应用便携式地震波地质分析仪快速评价刚柔复合式路面动参数是合理、可行的.     

泥土污染对复合式路面界面层性能影响的试验研究

利用MTS万能试验机,采用45°斜剪切试验和拉拔试验研究泥土污染物对复合式路面层间粘结性能的影响。试验分别在饱水和干燥条件下进行。试验结果表明:界面层保持洁净对保证复合式路面层间的整体性有重要作用,泥土污染量越大,层间抗剪和拉拔强度越低,且降低幅度随着泥土剂量的增加逐渐增大;在相同泥土污染量条件下,随着温度升高,层间抗剪和拉拔强度同样降低,且在饱水状态下,界面层层间抗剪和拉拔强度比干燥状态降幅更大。     

PCC-AC复合式路面层间力学分析及施工关键技术

PCC-AC复合式路面不仅节省了工程造价、改善了路面使用性能,延长了路面使用寿命,而且符合可持续发展的环保理念。本文在理论计算和试验研究的基础上,对PCC-AC复合式路面的层间剪切情况进行深入研究,经分析得:PCC-AC层间滑动系数和中间层材料厚度对于层间剪应力的影响最明显,PCC层厚度对层间剪应力几乎无影响;在几种中间层材料中,SBS改性沥青同步碎石封层能有效提高PCC-AC的层间抗剪性能和疲劳性能。最后,对PCC-AC施工关键技术进行了论述。     

考虑界面状态的复合式路面层间黏结性能研究

针对复合式路面层间脱黏、耐久性较差等问题,考虑路面层间黏结状态,借助双层车辙板芯样试件的层间剪切与拉拔试验,分别研究了界面拉毛深度、拉毛宽度、拉毛间距3个指标对层间抗剪强度和拉拔强度的影响,并对比分析了界面拉毛技术与界面粗糙处理技术、未处理的优势。试验结果表明:与经过简单的界面粗糙处治相比,界面拉毛处治能显著提高刚柔复合式路面层间剪切与拉拔强度,分别达84.3%、132.8%;正交试验所得复合路面层间界面抗剪强度和拉拔强度的最优组合为拉毛深度10mm,宽度13mm,间距8mm,可为白改黑及复合式刚柔路面设计、施工和管理提供技术支撑,为道路工程改扩建及养护提供新视野。     

隧道复合式路面层间剪应力分析及面层厚度设计

针对隧道复合式路面沥青面层厚度设计中存在的问题,以层间剪应力为控制指标,引入层间剪切弹性柔量,利用Bisar3.0软件,分析部分连续结合状态、连续状态下的层间剪应力和5种不同面层厚度下的层间最大剪应力;考虑复合式路面温度场和层间剪应力的差别,分别对隧道进出口和中部面层厚度进行设计。结果表明,部分连续结合状态下,水平纵向剪应力和最大剪应力都较小,但不能依据层间结合状态来减小剪应力,考虑到新建工程结合状态良好,宜采用连续结合状态分析层间剪切力;随着沥青面层厚度的增加,最大剪应力逐渐降低;设计中隧道中部沥青面层厚度可比进出口处小2cm左右。     

复合式路面沥青层稳定性研究

碾压混凝土与沥青混凝土复合式路面结构研究中，沥青层的稳定性是一个不容忽视的问题，对碾压混凝土与沥青混凝土层之间剪切、沥青混凝土层车辙等进行理论计算及室内试验，提出了稳定性设计方法建议。     

复合式路面试验路结构设计

本文介绍了唐津高速公路复合式路面的结构设计，分析了影响RCC平整度的因素，并通过复合式路面的经济评价，提出了复合式路面的经济结构。