三参数Weibull分布估计沥青混凝土疲劳失效研究

通过间接拉伸疲劳试验分析3种不同沥青混凝土材料在3种不同温度条件下疲劳失效特性。采用考虑形状参数、位置参数和尺度参数的Weibull分布函数对不同加载条件下材料疲劳寿命分布特征进行估计,提出了基于位置参数迭代计算下的特征参数估算方法,并给出了50%保证率下的材料疲劳寿命曲线和疲劳方程。研究结果表明:三参数Weibull分布函数可以避免在试验初始阶段进行疲劳失效概率的不合理估计,更好地预估小子样条件下材料疲劳失效分布;预估结果中特征参数项具有良好的线性相关性,三参数Weibull分布能较为清晰地反映出材料不同试验条件下的疲劳失效寿命分布。     

沥青混凝土疲劳性能影响因素的灰关联分析

本文从混合料角度分析了影响沥青混凝土抗疲劳性能的因素，并对不同因素条件下沥青混凝土室内疲劳试验结果进行灰关联分析，研究不同影响因素对沥青混凝土疲劳性能影响的显著程度，为沥青混凝土疲劳设计提供参考。     

新疆岩沥青改性沥青混合料疲劳性能的试验研究

为了揭示岩沥青改性沥青混合料的疲劳耐久性,利用MTS-810材料试验系统,分别对普通重交沥青混合料、SBS改性沥青混合料和岩沥青改性沥青混合料等3种混合料进行了不同应力比下的疲劳试验,建立了3种沥青混合料的S-N疲劳方程,并对3种沥青混合料的疲劳试验结果进行了比较.在相同的应力比试验条件下,岩沥青改性沥青混合料的疲劳寿命最大,普通重交沥青混合料的疲劳寿命最小.岩沥青改性沥青混合料S-N疲劳方程参数k最大,n最小.研究结果表明:两个疲劳方程参数k和n均证实了岩沥青改性沥青混合料具有较好的抵抗疲劳荷载的能力.在荷载水平增加相同幅度的情况下,岩沥青改性沥青混合料的疲劳寿命衰减量最小.在相同的级配、油石比和荷载条件下,其疲劳耐久性最好.     

富水条件下沥青混凝土疲劳性能试验研究

根据厚沥青面层自身的受力特点,采用应力控制模式对高速公路沥青路面下面层常用AC-25沥青混凝土进行无水和富水条件下间接拉伸疲劳试验,得到不同应力水平作用下的疲劳试验结果,回归建立了应力-疲劳方程,并从疲劳寿命、疲劳方程特征参数、疲劳破坏形态等方面分析了水对沥青混凝土疲劳性能的影响.研究结果表明,在相同的应力水平作用下,富水沥青混凝土疲劳寿命仅约为无水沥青混凝土的24%～30%;沥青混凝土的应力水平与疲劳寿命在双对数坐标中呈现较好的线性关系,可为沥青路面疲劳寿命预估提供依据;富水状态下试件疲劳破坏表现为剪切和劈裂联合作用形式,充分证明用冻融循环处理条件模拟沥青混凝土富水状态的合理性.     

纤维沥青混凝土疲劳性能对比试验

纤维沥青混凝土性能良好,应用广泛。由于路用纤维类型众多,因此选定三点弯曲疲劳试验来评价木质素纤维、矿物纤维、改性纤维和复合改性纤维等四种纤维对AC13沥青混凝土疲劳性能的影响。结果证明,加入纤维可提高沥青混凝土路面疲劳性能,同时为不同条件下纤维沥青混凝土路面的应用和纤维选择提供了研究依据。     

基于神经网络理论的沥青混合料疲劳性能的预测模型

荷载条件、环境条件以及沥青混合料性质都会影响沥青混合料的疲劳性能。而疲劳试验所得出的疲劳方程不能反映众多因素对沥青混合料疲劳性能的影响。本文将荷载间歇时间、加载频率、试验温度、沥青混合料空隙率、沥青软化点、沥青用量等6个影响因素适当组合,在MTS材料试验系统上进行了不同条件下的应力控制的疲劳试验;然后,运用遗传算法和神经网络理论来考虑各因素对沥青混合料疲劳性能的影响,得出一种较为完善的沥青混合料疲劳性能的预测模型。研究表明,这种方法是科学和可行的,所得出的预测模型的精度较高。     

路用聚丙烯腈纤维

路用聚丙烯腈纤维,又称腈纶纤维,是一种用于沥青混凝土或水泥混凝土中、起到增强防裂作用的新型加筋纤维,由100％聚丙烯腈树脂经特殊工艺加工而成的合成纤维。作为混凝土的次要加筋材料,聚丙烯腈纤维可明显提高混凝土的韧性及抗冲击性能,并有效地阻止裂缝的产生和蔓延,有效地提高混凝土的抗渗性、抗冻性等耐久性能;作为加强沥青混凝土产业的纤维产品,聚丙烯腈纤维不仅可以大大改善沥青路面的粘结性、高温稳定性、疲劳耐久性,具有低温防裂和防止反射裂缝的性能,而且可以有效提高抗拉、抗剪、抗压及抗;中击强度。该产品在混凝土中的巨大作用和使用前景已经越来越被工程界所认识和接受。     

高模量沥青混合料在桥面铺装中的应用研究

为提高水泥混凝土桥梁沥青铺装层的耐久性,文章采用高模量沥青混合料作为铺装结构的下面层,通过力学分析、室内试验,对高模量沥青混合料的受力状态、设计方法和路用性能进行研究,并将研究成果在G312镇江城区改线工程中进行应用。结果表明,高模量沥青混合料用于铺装下面层,可以改善铺装层受力状态,显著提升铺装结构的耐久性;高模量沥青混合料动稳定度可达9 632次/mm,疲劳次数可达165万次,综合性能优异。     

沥青混凝土路面早期破坏形式及病害的预防措施

在高速公路的建设中,我国的绝大部分高速公路都采用沥青混凝土路面。沥青混凝土路面是用沥青与矿料组成的混合料铺筑的路面,具有良好的力学性能和较好的耐久性以及行车舒适性．适合于各种车辆的通行,并具有坚实、耐久、平整、良好的抗滑、防渗、耐疲劳的性能和抗高温开裂的温度稳定性,但是随着国民经济快速、协调发展．交通量的不断增长．我国道路交通量日益增大．车辆迅速大型化且严重超载,使公路路面面临严峻的考验。     

基于耐久性分析的新型路用环氧沥青长期性能研究

环氧沥青具有优异的耐久性能,主要用于钢桥面铺装。环氧沥青固化反应受固化温度和时间影响较大,沥青路面对固化时间要求严格。为了研究新型路用环氧沥青路面铺装的耐久性能,对环氧沥青强度随施工时间和养生时间的变化规律进行研究,并结合疲劳性能试验、抗裂性能试验和试验段长期性能,分析了新型环氧沥青混合料的路用性能。     

沥青混凝土路面水破坏的疲劳损伤模型研究

结合路面取心实验,利用CT技术对沥青混凝土水破坏机理进行研究.实验表明:在无水状态的疲劳实验中沥青基质面积率略有增大,而在饱水状态沥青基质面积率减少;定义沥青混凝土中空隙增长为损伤变量,结合疲劳实验,得到不同应力水平下沥青混凝土的损伤演化方程和疲劳寿命方程,依此对某高速公路沥青混凝土路面进行水破坏分析,结果表明:该路面在无水状态下满足设计要求,但在饱水状态下,其疲劳寿命和强度将达不到设计要求.     

非均质沥青混合料劈裂试验全过程数值模拟

为了分析非均质特性对沥青混合料劈裂试验的影响,应用真实破裂过程分析系统,全过程模拟了考虑均质度影响的沥青混合料劈裂试验,并假定沥青混合料强度参数符合Weibull分布,分析了劈裂过程中应力分布状态和裂纹分布状态,同时对AC-10沥青混凝土马歇尔试件进行了劈裂试验,模拟了劈裂破坏过程.结果表明:裂纹状态随均质度的减小趋向离散,高均质度的试件劈裂裂纹状态更具有规则;受非均质基元体随机分布的影响,试件劈裂过程中的应力分布呈现出多峰值现象;马歇尔试件的数值试验和物理试验具有相同的劈裂过程.     

浅谈路面新产品Duroflex添加剂在施工中的应用

路面新产品Duroflex沥青混凝土添加剂可以提高沥青混凝土耐久性,整体提升高温抗车辙性能及水稳定性。从添加Duroflex沥青混凝土的配合比设计、拌和、运输、摊铺、碾压等方面,详细论述了Duroflex的应用过程。结合试验数据及综合效益分析对Duroflex作出了应用评价。     

水对沥青混合料疲劳寿命影响的试验研究

用冻融循环模拟沥青混合料的水损坏状态,采用劈裂疲劳试验分析对比了水对AC-25沥青混合料疲劳特性的影响。研究指标包括:破坏形式差异、疲劳寿命差异、疲劳参数差异以及级配。分析表明:经过1次冻融循环后的破坏劲度模量比未冻融时低约27%;在水损害状态下,沥青混合料的疲劳寿命较普通状态下大为缩短;且沥青混合料试样的疲劳寿命对应力水平更为敏感;沥青混凝土的抗疲劳性能从优到劣的集料级配排序为粗级配、细级配、级配中间值。     

沥青含量对混合料疲劳极限特性的影响

利用马歇尔试验确定了沥青混合料的最佳沥青含量,采用控制应变的小梁疲劳试验,研究了最佳沥青含量和富沥青含量混合料弯拉劲度模量随应变水平的变化规律,得到了应变水平与荷载作用次数模型,并分析了2种混合料在不同应变水平和轴次下的疲劳特性。分析结果表明:不同应变水平下,2种混合料弯拉劲度模量随荷载作用次数变化规律基本一致,高应变水平下弯拉劲度模量迅速衰减,低应变水平下初始阶段模量明显降低,随后趋于平缓;以弯拉劲度模量降为初始值的一半作为破坏标准,2种混合料疲劳寿命和应变的关系都呈非线性特征,且低应变水平下曲线呈现典型的渐近线趋势,表明2种沥青混合料具有类似的疲劳极限特性;富沥青含量混合料在高应变水平下对疲劳极限特性影响有限,只有当应变水平小于100με时才对疲劳寿命有明显改善;在进行永久性沥青路面沥青层设计时,不能简单通过增加沥青含量减薄沥青层厚度。     

水泥混凝土桥梁沥青混凝土铺装层的疲劳性能

为了提高水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装的使用寿命,以复合梁试验评价不同的桥面沥青铺装结构的疲劳性能,采用有限元法分析荷载作用下复合梁试件具有与实际梁体一致的应力响应,并采用复合梁疲劳试验测试不同桥面沥青铺装层组合的疲劳寿命。由试验结果可知,复合梁破坏模式与桥梁铺装实际破坏形式一致,相同的铺装结构在加入防水粘结层后寿命可增长8倍,铺装材料加入纤维可使疲劳寿命增长20%以上;SMA和纤维加筋的AC组合是本次试验中的最优结构。     

基于灰色系统理论的高寒盐沼泽区混凝土耐久性评估

依托青海省德香高速工程, 通过混凝土室内损伤试验, 分析了冻融干湿循环和盐腐蚀耦合作用下混凝土动弹性模量的演化过程与特征; 基于灰色系统理论, 建立了不同工况下混凝土相对动弹性模量GM (1, 1) 预测模型, 预测了2种损伤条件下3种配合比混凝土耐久年限; 依据室内损伤试验与灰色系统理论GM (1, 1) 模型预测结果分析了混凝土的组分, 研究了不同掺合料对混凝土耐久性的影响。研究结果表明: 混凝土耐久性GM (1, 1) 预测模型的相对误差在6%以内, 且后验差比值小于0.35, 小概率误差大于0.95, 预测精度较高; 不同使用环境对混凝土耐久性影响差异较大, 复合盐腐蚀-养护冻融循环的影响程度较复合盐腐蚀-浸泡冻融循环提高了42.8%~46.2%;掺加了粉煤灰、硅灰与膨胀剂的配合比Ⅲ的混凝土耐久性最好, 耐久年限较基准配合比混凝土提高了50%以上, 因此, 为了保证混凝土耐久性, 在类似地区工程实践中, 可参考配合比Ⅲ进行现场混凝土配比设计; 粉煤灰与矿渣同时使用将会生成钙矾石, 相比基准配合比, 不同配合比下混凝土耐久年限降低率均在50%以上, 严重损伤混凝土耐久性。      

多级嵌挤密实型沥青混合料路用性能研究

为适应高等级公路沥青表面层功能的要求,利用逐级填充理论和粒子干涉理论,并参考美国贝雷法设计和检验标准,优化了骨架密实结构沥青混合料集料级配,设计出了多级嵌挤密实结构的沥青混合料.通过与沥青玛蹄脂碎石混合料的各项路用性能比较分析,多级嵌挤密实型沥青混合料具有更加优良的高温稳定性、水稳定性、疲劳耐久性和抗滑能力,同时也能满足一定气候分区条件下的低温抗裂要求.