沥青混合料高温稳定性剪切试验参数分析

车辙是沥青路面的主要破坏形式之一,沥青混合料的剪切破坏是其主要原因.通过不同条件下的沥青混合料剪切试验,分析侧压力、剪切速率、试验温度对剪切试验结果的影响,研究得出,随着侧压力和剪切速率的增大,混合料的抗剪强度增大,剪应变减小,剪切模量增大;随着试验温度的升高,抗剪强度降低,剪应变增大,剪切模量有所减小.结果表明,利用剪切试验评价沥青混合料的高温稳定性时,剪切速率和试验温度应作为主要因子予以控制,侧压力可以作为次要因子考虑.     

基于抗剪性能的沥青混合料剪切疲劳变形研究方法

在不同的温度下进行沥青混合料剪切性能试验．结果显示：随着温度的升高,沥青混合料的抗剪强度减小,剪切模量也变小。抗剪强度与剪切模量有较好的相关性。具有较高抗剪强度的沥青混合料也具有较大的剪切模量,在车辆荷栽作用下不会产生较大的剪切疲劳变形。与剪切疲劳变形试验相比,抗剪强度试验相对简便和快速,在确定抗剪强度与剪切模量之间的关系后,就可以直接采用抗剪强度试验来评价沥青混合料抵抗剪切变形的能力。     

基于抗剪性能的沥青混合料剪切疲劳变形研究方法

在不同的温度下进行沥青混合料剪切性能试验,结果显示:随着温度的升高,沥青混合料的抗剪强度减小,剪切模量也变小.抗剪强度与剪切模量有较好的相关性.具有较高抗剪强度的沥青混合料也具有较大的剪切模量,在车辆荷载作用下不会产生较大的剪切疲劳变形.与剪切疲劳变形试验相比,抗剪强度试验相对简便和快速,在确定抗剪强度与剪切模量之间的关系后,就可以直接采用抗剪强度试验来评价沥青混合料抵抗剪切变形的能力.     

乳化沥青冷再生混合料抗剪特性试验研究

通过无侧限抗压强度试验和单轴贯入试验,研究了水泥用量、乳化沥青用量、乳化沥青类型和沥青旧料掺量对乳化沥青冷再生混合料剪切强度、粘聚力、内摩擦角等抗剪性能的影响。试验结果表明:随着水泥用量的增多,冷再生混合料的剪切强度、粘聚力和内摩擦角均增大,对于乳化沥青冷再生混合料,在设计时加入一定量的水泥有利于提高其抗剪性能;随着沥青用量的增加,冷再生混合料的剪切强度逐渐减小,粘聚力出现先增加后减小的趋势,内摩擦角变化不明显,乳化沥青的类型对其冷再生混合料抗剪参数影响不大;在同一温度条件下,随着旧料掺量的增加,冷再生混合料的剪切强度和粘聚力逐渐降低,内摩擦角变化不明显,对于冷再生混合料来说,为提高混合料的抗车辙能力,设计时应适当增加一定量的新集料。     

空隙率对沥青混合料性能影响

基于室内试验并以AC13为例,对空隙率与沥青饱和度和吸水率、沥青混合料力学性能(模量、劈裂强度,抗剪强度)、冻融劈裂强度(比)及疲劳寿命间关系展开研究.研究结果表明:空隙率影响沥青混合料性能,其间存在很好的相关性;随着沥青混合料的空隙率增大,沥青饱和度降低,吸水率增大;空隙率增大,沥青混合料力学性能(模量、劈裂强度、抗剪强度)降低;空隙率增大,沥青混合料冻融劈裂强度降低,冻融劈裂强度比减小,沥青混合料抗水损坏性能降低;随着空隙率增大,沥青混合料剪切疲劳寿命减少.     

沥青混合料抗剪性能的三轴剪切试验

借助三轴剪切试验研究了沥青混合料的抗剪性能,采用简单性能试验考察了剪切疲劳作用的影响以及抗剪强度参数与车辙之间的相关性.研究发现:级配类型、沥青用量、沥青性质及试验温度对混合料抗剪强度有显著影响,抗剪强度随着荷戢作用次数的增加呈幂函数递减,抗剪强度参数与抗车辙性能之间呈良好的对数关系.结果表明剪切疲劳产生的流动变形是车辙产生的主要原因.     

温拌沥青混合料的抗剪切性能分析

通过沥青混合料的直剪试验来测试抗剪强度及参数,分析在不同有机温拌剂掺量下,不同沥青、不同级配以及不同剪切速率时混合料抗剪强度的变化,研究有机温拌剂对沥青混合料抗剪性能的影响,进而分析荷载作用复杂路段的剪切破坏特性。认为有机温拌剂对混合料的抗剪性能产生负面作用,主要表现在抗剪强度和黏聚力c明显下降。在有机温拌剂的工程应用中,应注意温拌剂掺量的选取及混合料关键筛孔通过率的控制;对于纵坡或重载等车辆慢速作用路段,应提高沥青混合料抗剪强度的控制标准。     

桥面防水粘结层性能试验分析

采用室内剪切试验和拉拔试验,分析桥面防水粘结层材料性能,认为层间抗剪强度及粘结强度受温度影响大,并且随着试验环境温度的升高而减小.现场拉拔试验研究了不同温度下4种粘结层材料与桥面板的粘结强度变化规律,其粘结强度同样随着试验环境温度的升高而减小.研究表明,剪切试验与拉拔试验结果能够综合评价高、低温情况下沥青混合料与粘结层的整体性能,还可以作为桥面粘结层是否满足抗剪要求的验证指标.     

斜面剪切试验在沥青混合料中的应用

利用斜面剪切仪对沥青混合料进行剪切试验,调节剪切仪剪切刃的间距,可以得出压头压力标准差和变异系数均最小的最佳剪切刃间距,进而计算出沥青混合料的最大抗剪强度,并用单轴贯入试验对比了最大抗剪强度结果的准确性。结果表明,斜面剪切试验可以准确地测定沥青混合料的最大抗剪强度。其试验方法简单可行,可以在沥青混合料剪切试验中推广应用。     

沥青混合料高温抗剪强度指标与动稳定度关系的研究

通过重交通沥青混合料和改性沥青混合料的高温车辙试验和大型三轴剪切试验,研究了沥青混合料的抗剪强度指标c、φ与动稳定度DS的关系,得出沥青混合料的抗剪强度指标c、φ与动稳定度DS之间的相关系数均大于0.90。结果表明,动稳定度指标可用作推算沥青混合料的抗剪强度指标c、φ,以验证沥青混合料和沥青路面高温抗剪切能力。     

轮压与温度对AC-20沥青混凝土抗车辙性能的影响

为了明确轮压和温度对沥青混合料抗车辙性能的影响规律,利用能够调控荷载和温度的车辙试验仪,对AC-20进行了40～70℃时不同轮压情况下的车辙试验,分析了轮压与试验温度对动稳定度、车辙深度指标的影响规律,给出了相关计算公式。试验结果表明,轮压(轴载)和温度对沥青混合料的抗车辙性能具有显著的影响,轮压每增大0.15 MPa,动稳定度将降低约30%,车辙深度将增大23%～55%;温度每升高10℃,动稳定度将减低约37%,车辙深度将增大10%～42%,这些成果有助于掌握沥青混合料抗车辙性能的影响因素及其规律。     

基于乳化平台的温拌混合料最佳拌和与压实温度的确定方法研究

根据温拌沥青混合料取得最佳压实效果的粘度和压实温度与剪切速率的关系,推荐使用50s-1的温拌改性沥青混合料测粘剪切速率,可以得出根据温拌沥青粘温曲线确定拌和与压实温度的方法。根据此方法确定的温拌沥青混合料压实温度与压实效果最佳时的压实温度相近。通过室内试验和试验路检测结果,进一步验证了采用上述方法确定的拌和和压实温度是合理的。     

钢桥面环氧沥青防水粘结层耐久性影响分析

大量现场调查表明,因防水粘结层失效而造成的钢桥面铺装层脱层或滑移是造成钢桥面铺装病害的重要原因之一,交通荷载、温度、水等因素通常被认为是影响铺装防水粘结层长期使用的主要因素。根据钢桥面铺装特点与技术要求,选择环氧沥青作为防水粘结层进行试验研究。考虑两种温度(25℃、70℃)的拉拔试验和剪切试验,明确了防水粘结层的温度敏感性;选择不同表面构造钢板进行拉拔试验,考察其对环氧沥青防水粘结层粘结性能的影响;以高温浸水拉拔试验和剪切试验,评价了高温水对钢桥面铺装防水粘结层的影响;试验结果表明:随着温度的升高,防水粘结层的拉拔强度和抗剪强度下降很快;随着浸水时间的增加,拉拔和抗剪强度下降较慢,且抗剪强度基本不变。因此,采用环氧沥青作为钢桥面防水粘结层时,温度应作为首要考虑因素。     

基于FBG的沥青混合料横向流动变形评价

为了分析沥青混合料横向流动变形, 进行了沥青混合料的车辙试验, 利用布设于沥青混合料板表面的光纤布拉格光栅传感器, 研究了沥青混合料表面的横向应变规律; 以最大应变和蠕变稳定阶段横向应变速率绝对值为评价指标, 分析了沥青混合料横向流动变形。分析结果表明: 横向流动变形随沥青混合料的最大应变和横向应变速率绝对值的减小而降低; 横向流动变形在循环轮载作用下不断发展, 测试点距离轮载愈近其流动变形愈剧烈; 当胶粉掺量分别为0、15%、18%时, 距离轮载63 mm的测试点横向应变速率分别为6.8×10-6、4.0×10-7、6.4×10-6 min-1, 因此, 掺15%胶粉的沥青混合料具有较大的抵抗高温横向流动变形的能力; 对于15%胶粉掺量的沥青混合料, 当其集料级配分别为AC-13粗级配和AC-13细级配时, 距离轮载28 mm的测试点横向应变速率分别为6.0×10-7、7.7×10-6 min-1, 因此, AC-13粗级配沥青混合料高温抗横向流动变形能力优于AC-13细级配; 胶粉改性沥青混合料最大应变为1.96×10-4, 而胶粉和抗车辙剂复合改性沥青混合料最大应变只有1.22×10-4, 说明在高温情况下, 胶粉和抗车辙剂复合改性沥青混合料整体结构强度较大, 能够承受来自轮载的直接作用而不向轮迹两边产生横向推移致使发生较大的横向流动变形。基于光纤布拉格光栅横向应变的沥青混合料横向流动变形评价能较好地说明不同材料和级配对沥青路面产生侧向流动变形规律的影响。      

沥青混合料三轴剪切试验研究

在国外三轴试验研究的基础上,引进开发了沥青混合料的三轴试验方法,采用简单剪切仪（SST试验机）对几种不同类型的沥青混合料进行了三轴剪切试验研究,分析了试验温度、围压以及沥青胶结料等级、级配类型对沥青混合料抗剪切能力的影响,得到了沥青混合料在三轴应力状态下的力学特性。     

沥青路面抗剪性能的影响因素分析

基于线弹性层状体系理论,通过对沥青胶结料的性能、集料形状、级配、0.075mm通过率等进行试验研究,分析得出影响沥青路面抗剪性能的主要因素及其与单个要素之间的相关性,可供同行参考。     

半刚性基层与沥青面层粘结性能影响因素

借鉴国外LPDS剪切试验方法,通过自行设计的室内直剪试验和斜剪试验,以剪切强度和单位剪切强度(剪切强度与破坏变形的商)作为评价指标,研究了沥青混合料、粘层材料、半刚性基层材料、沥青混合料与粘层材料的界面、粘层材料与半刚性基层的界面对沥青面层和半刚性基层之间抗剪切强度的影响。分析结果表明:提高沥青混合料公称最大粒径和压实度将有利于增强层间粘结性;高强度、粗糙、密实型的半刚性材料也将有效改善基层与沥青面层的粘结性;粘度不是选择粘层材料的主要因素,应结合工程实际,通过试验选择粘层材料的品种与剂量;基层表面清理是提高层间粘结性的重要措施,透层油应在基层清理后撒布,剂量宜为0.3~0.6 L.m-2;在层间热沥青上撒布一定的单一粒径,较粗规格,且与沥青粘附性较好的碱性碎石不仅具有工程意义,对提高层间粘结水平也有较明显作用。