沥青混合料永久变形黏弹性力学模型通用性研究

为了拓展沥青混合料永久变形黏弹性力学模型的适用宽度,满足不同温度区间和应力水平的要求,实现在全温域条件下沥青混合料永久变形预估,对6种典型沥青混合料进行了三轴重复荷载蠕变试验,研究不同温度和不同应力水平下的永久变形规律;构建了考虑行车荷载存在间隙期的重复荷载作用下沥青混合料黏弹性力学模型;建立了温度、偏应力与重复荷载作用下沥青混合料黏弹性力学模型参数关系方程并进行了修正。研究结果表明:沥青混合料在低温、中温、高温不同阶段表现出不同的永久变形特性,从全温域角度考虑沥青混合料永久变形发展规律更加符合实际状况;温度、轴载大小和荷载作用次数对沥青混合料的永久变形均有着较大的影响,且三者存在着等效关系;重复荷载作用下沥青混合料永久变形黏弹性力学模型参数拟合及参数与温度、偏应力的关系方程拟合的效果良好,均大于90%以上,提高了沥青混合料永久变形黏弹性力学模型的通用性。同时,确定了不同温度的平均修正系数,使永久应变计算结果更加准确。     

纤维沥青混合料特性的试验研究

通过对沥青混合料掺加纤维加筋稳定剂的研究,系统分析了纤维加筋稳定剂沥青混合料的路用性能,探讨了纤维加筋稳定剂增强沥青混合料的强度形成机理,并与普通密级配沥青混凝土进行了对比分析。结果表明:纤维能够增强沥青的粘滞性,加强力学性能;提高沥青混合料的耐老化性和水稳定性,增加沥青路面的耐久性和抗裂性能;纤维在沥青中起到加筋作用,增强沥青混合料的弹性恢复性能,显著改善其温度稳定性。沥青混合料掺加纤维加筋稳定剂具有较好的路用性能。     

沥青混合料破坏阶段的黏弹性行为

采用基于连续破坏力学和功势原理的模型对沥青混合料破坏阶段的黏弹性行为进行研究.该模型中利用虚应变来描述沥青混合料的时间依赖性,利用破坏参数和虚劲度模量的关系描述沥青混合料的破坏特性.通过不同条件下的复数模量试验确定了沥青混合料的线黏弹性力学参数,进行了不同条件下的恒应变率压缩试验来确定沥青混合料的破坏特性.确定了破坏参数、应力的勒贝格范数和虚劲度模量之间的关系,进而用线性分段法计算了沥青混合料的黏弹性应变.利用该模型对不同条件下的恒应变率压缩试验结果进行了分析.结果表明:预测值和实测值吻合良好.     

沥青混合料疲劳响应新模型研究

本文分析了沥青混合料现有一些疲劳方程，通过３种沥青混合料，６２根梁的疲劳试验，详细分析了应变控制下，能耗与荷载作用次数的关系，建立了能耗方程以及总能耗与疲劳寿命方程，由此得到沥青混合料的疲劳响应新模型，这种疲劳方程既能反映沥青混合料弹性特性和粘性性质，还能较准确地反映能耗过程，更符合沥青混合料的疲劳规律。     

ECA-10型沥青混合料动态性能研究

为了确定ECA-10型沥青混合料的动态性能,采用简单性能试验仪进行动态模量试验和动态蠕变试验,运用时温等效原理和修正Burgers模型分别构建了ECA-10型沥青混合料的动态模量主曲线和黏弹性力学模型。研究结果表明:相同温度和加载频率下,ECA-10型沥青混合料动态模量普遍较高,抗变形能力较强;依据Sigmoidal函数方程,建立了参考温度为20℃时ECA-10型沥青混合料的动态模量主曲线,线簇光滑连续,具有较高的拟合度。在相同荷载作用次数下,ECA-10型沥青混合料随着温度或偏应力的增大,其动态蠕变逐渐增大。建立了重复荷载作用下ECA-10型沥青混合料黏弹性力学模型,相关性系数在0.98以上,其拟合结果与实测结果吻合较好。     

柔性路面翻修过程中再生沥青混合料重铺层长期使用性能统计分析

尽管很多研究指出,在设计合理情况下,RAP热拌再生沥青混合料与新拌沥青混合料具有同样的品质,但人们对二者的长期路用性能一直抱有疑问。作为美国的公路战略研究计划(SHRP)中一项长达20年之久的LTPP研究项目的阶段性总结,以较详实的数据给出了关于RAP热拌再生沥青混合料与普通沥青混合料在柔性路面罩面层应用中性能比较的数据统计分析,结果表明整体而言,即使在不同的气候、交通及使用年限下,二者都表现出相似的路用性能。     

基于尺度方法的AC-13沥青混合料弹性力学特性研究

运用尺度方法预测随机复合材料沥青混合料弹性力学性能:弹性模量E及泊松比μ。通过CT扫描技术获取AC-13沥青混合料细观图像,统计不同粒径骨料随机分布特性。根据统计的随机骨料分布特性,在有限元软件内建立AC-13沥青混合料骨料特性的二维细观模型,选取70 mm×70 mm区域作为计算尺度。对集料及基体材料赋予参数,运用尺度算法程序计算沥青混合料模型;预测得出沥青混合料的弹性力学参数E、μ。     

基于岩沥青改性的硅藻沥青混合料路用性能研究

为了解硅藻对普通沥青混合料的性能影响及岩沥青改性的硅藻沥青混合料的路用性能,本文通过硅藻沥青混合料车辙试验、岩沥青沥青混合料车辙试验、岩沥青改性的硅藻沥青混合料路用性能试验进行研究分析。结果表明:经岩沥青改性的硅藻沥青混合料的高温稳定性高于二者单独改性的高温稳定性,其低温抗裂性能、水稳定性、抗老化性能均得到改善,当岩沥青与硅藻均为10%时,低温抗裂性能及抗老化性能均达较好效果。     

再生沥青混合料路用性能研究

针对AC-25型再生沥青混合料和新拌沥青混合料,通过劈裂强度试验、间接拉伸试验和三轴重复荷载试验对比分析了掺加30%旧料的再生沥青混合料与新拌沥青混合料的路用性能。研究结果表明:在相同温度时,再生沥青混合料的劈裂强度和劲度模量均比新拌沥青混合料要大,水平变形略低。依据间接拉伸疲劳试验,新拌AC-25型沥青混合料的疲劳性能要优于再生AC-25型沥青混合料。建立了新拌和再生AC-25型沥青混合料的应力疲劳方程和应变疲劳方程,其拟合相关系数之平方均大于0.91,相关性较好。在温度60℃、相同应力水平下,再生AC-25沥青混合料的永久应变小于新拌AC-25型沥青混合料,再生沥青混合料的抗永久变形性能优于新拌沥青混合料。建立了新拌和再生AC-25型沥青混合料在重复荷载作用下的黏弹性力学模型,相关系数达0.99。     

活化橡胶改性沥青混合料路用性能研究

基于橡胶改性沥青理论,利用微波对废胶粉进行处理,探究了微波活化时间对胶粉的影响、活化废胶粉与沥青的相容性。对基质沥青、普通胶粉改性沥青、微波活化胶粉改性沥青的三大指标、弹性恢复能力、高温稳定性进行测试,并研究了微波活化胶粉改性沥青混合料的路用性能。结果表明:微波活化改性胶粉沥青的低温延展性、相容稳定性、高温稳定性、弹性恢复能力更好,微波活化胶粉沥青的离析软化点差为1.5℃,弹性恢复率为72%;活化废胶粉改性沥青混合料的路用性能优于普通基质沥青混合料,其高温稳定性、低温抗裂性、抗水损害能力均得到改善;就集料级配而言,间断级配AR-AC13的高温稳定性、低温抗裂性优于连续级配AR-AC13,抗水损害能力与连续级配AR-AC13相当。微波活化废胶粉有助于提升沥青混合料的路用性能。     

不同类型SMA沥青混合料路用性能研究

采用马歇尔配合比设计法对SMA10、SMA13、SMA16沥青混合料进行级配设计,并系统研究不同类型SMA沥青混合料的水稳定性、高低温性能和疲劳耐久性。结果表明：高温浸水加速了SMA混合料的马歇尔性能劣化,其中SMA16的劣化程度最为明显;SMA13沥青混合料在高温条件下的动稳定度与SMA16的相接近,是SMA10的1.3倍,而低温条件下SMA10的破坏应变是SMA13和SMA16的1.2倍,SMA13具有较好的高、低温性能;在低应变条件下,SMA13和SMA16的抗疲劳性能基本相当,而同一应变水平下,SMA10抗疲劳性能要优于SMA13和SMA16,特别是在600με的高应变下,疲劳寿命相比SMA16混合料提升了约30.2%。     

钢桥面铺装材料粘弹性及疲劳损伤特征的试验研究

对环氧沥青混凝土、SBS改性沥青SMA及Rosphalt沥青混凝土等钢桥面铺装材料进行了试验比较分析，分别对材料的弯拉模量、滞后角等参数和疲劳性能进行了试验研究，试验分析表明环氧沥青混凝土的粘弹性及疲劳性能与普通沥青混凝土具有显著差异，环氧沥青混凝土表现出较显著的弹性特点，疲劳性能表现出非线性特征，并分析了环氧沥青混凝土性能优化设计问题。     

复合纤维改性SMA沥青混合料路用性能及工程应用

为提升SMA混合料的路用性能,通过室内试验研究不同纤维比例对SMA混合料路用性能的影响规律,并依托试验段对其路用性能进行验证。结果表明,随着玄武岩纤维与木质素纤维比例从3:0变化至0:3,SMA混合料动稳定度及抗疲劳性能下降、低温抗裂性能上升、水稳定性呈抛物线变化;与单掺纤维SMA混合料相比,复合纤维SMA沥青混合料性能更加均衡全面。基于综合性能与材料经济性最佳原则,推荐SMA混合料中的玄武岩纤维与木质素纤维复掺比例为1.5:1.5,经试验段证明其路用效果较正常路段良好。     

经济型SMA沥青混合料级配优化与路用性能研究

对石灰岩集料的经济型SMA沥青混合料开展矿料级配优化工作,首先根据逐级填充理论和粒子干涉理论确定粗集料最佳组成,以等体积替代方法试验得出细集料各含量最佳组成;然后通过分析粗、细集料含量与路用性能的关系,确定经济型SMA沥青混合料的最佳矿料级配;最后对经济型SMA路用性能与不同集料、级配混合料做了对比分析。结果表明:石灰岩集料级配优化后的经济型SMA混合料的高温性能与玄武岩集料SMA沥青混合料相当,低温性能与水稳定性优于玄武岩集料SMA沥青混合料。     

紫外老化对沥青混合料低温性能及力学性能的影响研究

为研究紫外老化对沥青混合料低温及力学性能的影响,首先通过人工模拟沥青混合料紫外老化试验、弯曲试验评价老化后混合料低温抗拉伸性;然后用单轴压缩试验得到不同紫外辐照时间下沥青混合料弹性模量和泊松比。结果表明:沥青混合料的抗拉伸性能随老化时间逐渐降低,在紫外老化110小时后抗拉伸性能无明显变化;沥青混合料的弯曲劲度模量不适合用来评价混合料的弯曲性能;沥青混合料的弹性模量呈现逐渐变大的规律,而泊松比并没有出现明显的规律性变化。     

SMA沥青混合料与单粒径集料高温压碎值探讨

压碎值是评价集料抵抗压碎性能的指标。现行规范只对粒径（9.5~13.2 mm）集料的试验方法、步骤和评价指标有所说明,并未提及其它粒径和沥青混合料。结合我国道路实际情况,提出了SMA沥青混合料压碎值的方法、步骤和评价指标。通过对高温压碎值和常温压碎值比较,得出SMA沥青混合料和单粒径集料压碎值的相关分析,供读者参考。     

高弹体改性SMA在桥面铺装中的应用

通过介绍桥面铺装使用要求和SMA的结构特点,对高弹体改性沥青和改性沥青SMA10进行了沥青及混合料性能对比试验,并在实体工程中应用。试验结果和实体工程使用情况说明,高弹体改性沥青SMA可以满足桥面铺装的要求,应用是成功的。     

沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)的应用和施工技术

SMA是沥青码蹄脂碎石(Stone Matrix Asphal)的缩写,是一种以沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料,以及较多的填料(矿粉)组成的沥青玛蹄脂,填充于间断级配粗集料骨架间隙中组成一体所形成的沥青混合料,简称SMA。该文介绍了SMA在上海的应用及其施工技术。     

浅谈SMA沥青混合料面层施工

该文结合工程实例介绍了SMA沥青混合料配合比的控制、沥青混合料拌制和运输、混合料的摊铺、混合料的辗压、路面边缘压实度、井位处理、施工接缝成品保护等施工技术,阐述了SMA沥青混凝土路面施工方法在广州亚运工程中的广泛应用。     

不同纤维对复合SMA路用性能的影响分析

针对沥青混合料SMA中纤维的类型进行分析,选用玄武岩纤维、路用矿物纤维和木质纤维素,分别从耐热性、吸油性能、纤维分散程度以及储存性能方面来比较其使用性能。通过马歇尔试验确定不同纤维掺量沥青混合料的最优油石比,并成型试件,开展低温弯拉试验。结果表明:应变能相较抗弯拉强度、最大弯拉应变、弯曲劲度模量,与纤维掺量的关系显著,能较好地反映沥青混合料的低温抗裂性能;得到回归应变能与纤维掺量的3次函数关系式,据此得到导函数为零时对应的纤维掺量为最优用量。