高油石比现场湿法橡胶沥青混合料在高速公路改造工程中的应用研究

橡胶沥青是由基质沥青掺加一定量的橡胶粉改性而成,高油石比现场湿法橡胶沥青AR-AC13混合料是一种新型的路面结构材料,具有环保、降噪、耐磨耗、抗裂、抗疲劳、抗车辙等较好的路用性能。从材料选择、配合比设计、施工及路面检测等方面介绍高油石比现场湿法橡胶沥青AR-AC13混合料在长深高速公路连云港至淮安段路面改造养护中的应用成果。     

美国生物沥青混合料路用性能的研究与应用

为发展安全、高效、环保、舒适的可持续路面,介绍了含有绿色沥青技术的环保型材料—生物沥青混合料的制备过程,并从高温抗车辙性、抗开裂性、抗疲劳性、水稳定性和施工和易性等方面,对美国生物沥青混合料路用性能的研究与应用进行了综述。结果表明,生物沥青混合料可以改善传统沥青混合料的部分路用性能,提高沥青混凝土路面的服务水平和使用寿命,是一种使用效果良好的环保型铺面材料。基于生物沥青混合料良好的路用性能,分析认为其很有可能取代或部分取代传统的石油沥青混合料,在未来应用于路面铺筑,可以为其在我国铺面工程中的研究和应用提供参考。     

大粒径沥青混合料动态模量研究

大粒径沥青混合料由于其优良的力学性能,被广泛地应用于我国沥青混凝土路面下面层结构中,随着半刚性基层材料在使用过程中所表现出的与面层粘结性差、易开裂等缺点,将大粒径沥青混合料作为沥青混凝土路面基层材料的趋势越来越得到重视.作为基层材料,大粒径沥青混合料的回弹模量将直接影响到沥青混凝土路面结构的承载能力.沥青混凝土路面承受汽车动态荷载作用.产生相应的动态力学响应.材料的动态模量更具有实际意义.本文在对AC25、AC30两种大粒径混合料的动、静态模量进行试验研究的基础上,建立了材料动、静态模量之间的关系,为相应的研究和力学计算提供参考,同时.还对两种沥青混合料的应力依赖性进行了研究.     

相变材料在沥青混凝土路面中的应用前景分析

相变材料虽在不同领域已得到广泛应用,但在公路交通领域尚处于探索研究阶段.相变材料具有相变潜热特性,应用于主动调控沥青混凝土路面与混合料的使用温度是可行的,可以减轻沥青混凝土路面与温度相关的病害,提高沥青混凝土路面的使用性能,延长沥青混凝土路面使用寿命.同时,可以减轻沥青混凝土路面的结霜结冰,提高抗滑性能和行车安全性,且减少道路融雪剂的使用,减轻融雪剂的危害,有利于环境保护,具有广阔的应用前景.为了实现相变材料在沥青混凝土路面中的应用,应该重点开展沥青混合料用相变材料的研发,掺相变材料的沥青混合料的调温效果与机理、路用性能、配合比设计方法与施工技术等方面的研究.     

沥青路面材料的颗粒物质视域：理论、方法与进展

沥青混合料是一种集料颗粒占体积主导并同时表现出明显时温依赖性的颗粒路面材料，从颗粒物质角度认识和理解沥青混合料，是接近和阐释沥青混合料物质属性和行为特性的根本基础。该文旨在基于非晶物质及其玻璃化转变、Jamming转变模型和颗粒物质理论，揭示沥青路面材料的颗粒物质属性。介绍了颗粒路面材料的概念和内涵，阐释了沥青混合料的颗粒物质属性，综述了颗粒路面材料的研究进展，凝练了颗粒路面材料的四大基本特征(几何特征、堆积特征、界面特征和流变特征),并讨论了颗粒路面材料的未来发展方向。结果表明：可以尝试从非晶物质的角度研究沥青在沥青混合料中的行为特性及其对整个系统发挥的作用；对非晶物质的研究宜从多尺度展开并能将不同尺度间关联起来。进一步研究中，还需从时间和空间2个维度剖析沥青混合料Jamming过程中细观结构演化规律，理解沥青混合料流变学行为；从颗粒和尺度的角度，阐释沥青混合料的稳定堆积条件和高效堆积方法，揭示不同工况下沥青混合料Jamming的触变机制；研究不同温度、填充密度和受力模式等条件下沥青混合料的流变过程，建立涵盖实际道路使用条件范围的沥青混合料Jamming相图。     

太阳辐射下路面材料反射率及潮湿状态下降温效应分析

太阳辐射下路面材料反射率是影响路面温度场的重要因素,为了分析路面材料反射率及潮湿状态对路面的降温效应,本文开发了太阳辐射下路面反射率测试仪,并分别测试干燥和潮湿的密级配沥青混合料、多孔沥青混合料、水泥混凝土、多孔水泥混凝土,在太阳辐射下的反射率及内部温度,分析路面材料种类、空隙率和潮湿状态对反射率和内部温度的影响。结果表明:沥青混合料的反射率远低于水泥混凝土的反射率;密实沥青混合料和水泥混凝土的反射率均分别高于多孔沥青混合料和多孔水泥混凝土;随着表面水膜厚度的增大,沥青混合料的反射率先降低后增大,而水泥混凝土的反射率一直缓慢下降;相比于干燥路面材料,太阳辐射下潮湿多孔沥青混合料具有显著降温效应,而潮湿多孔水泥混凝土降温效果十分有限。     

高模量沥青混合料的试验研究

从高模量沥青混合料的材料组成及配合比设计出发,通过与基质沥青混合料和几种改性沥青混合料路用性能的对比,利用试验方法分析了高模量沥青混合料材料的高温稳定性、低温抗裂性以及不同温度和加载频率下的动态模量。试验表明,采用高模量沥青混合料在保证沥青混合料路面低温性能不降低的前提下可以有效提高沥青混凝土路面的高温稳定性;同时,根据对动态模量试验数据的分析,得出提高沥青混合料弹性模量可以有效减缓高速公路沥青混凝土路面车辙产生的结论。     

关于沥青混合料密度测试计算方法的探讨

通过对沥青混合料设计方法的研究,提出了最大理论密度、压实沥青混合料试件与芯样密度的有效确定方法,并对沥青混合料老化时间的影响进行了分析。所得成果可为公路工程管理人员、路面设计工程师、沥青混合料设计工程师和施工工程师提供参考。     

温拌沥青混合料在公路路面中的应用

通过对温拌沥青混合料从搅拌、运输、试验路段施工、路面质量检测及其经济效益等方面与热拌沥青混合料进行比较,阐述了温拌沥青混合料路面施工的优缺点,得出了温拌沥青混合料在公路路面施工中的推广价值及社会经济效益。     

采用数字图像处理技术和内聚力模型模拟沥青混合料裂缝扩展

裂缝是沥青混凝土路面的主要病害之一。通常,对沥青混合料的裂缝研究没有考虑沥青混合料细观结构的各向异性,对于裂缝尖端的塑性特征也研究不足。采用数字图像处理技术,实现沥青混合料细观结构的有限元二维建模,采用内聚力模型对单调加载情况下半圆弯拉试验裂缝的动态扩展进行数值模拟,此研究可以进一步发展到疲劳特性研究。     

高速公路相变沥青混合料路用性能及融冰雪效果分析研究

冰雪天气对高速公路的交通运输安全有较大影响，研究融冰雪材料对于解决冬季路面结冰问题具有重要意义。相变材料具备储能放热的特性，将相变材料掺入沥青混合料，可提高沥青路面融冰雪性能，抑制路面冻结，从而提高路面安全性和道路通行能力。文章依托河北省某重点高速公路项目，选定适用的相变材料后，针对相变沥青混合料的路用性能进行了车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验，检测了相变沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性。综合考虑路用性能各项指标后，确定相变材料的最佳掺量为3.5‰。在冬季雪后试验段现场实测融冰雪效果，采用红外热像仪对试验段路面温度状况进行数据采集，发现相变沥青混合料路面温度明显高于普通沥青混合料路面，进一步证明了相变材料的添加提高了路面的保温能力，融冰雪效果显著。研究成果可为相变材料的推广应用提供参考。     

高性能抗疲劳材料对路面结构影响研究

当抗疲劳材料具有较好的疲劳特性时,其对柔性长寿命路面结构具有较大的影响。本文采用普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料、环氧沥青材料作为抗疲劳层,研究三种材料对路面结构力学特性、结构厚度、疲劳寿命的影响。研究发现,当抗疲劳层材料具有较高的疲劳特性时,可起到减薄沥青层整体厚度、提高路面疲劳寿命的作用。     

沥青路面冷再生路用性能试验

为了研究水泥对废旧沥青混合料路用性能的影响,通过系统的室内试验研究,对旧路面层与基层沥青混合料(Ⅰ型混合料)和旧路面层材料(Ⅱ型混合料)的物理力学性质进行了分析与评定;对冷再生材料的路用性能进行了研究。结果表明:对于试验所用冷再生材料,只要水泥剂量不小于5%,建议采用Ⅰ型混合料的冷再生施工方法。     

温拌沥青混合料的应用研究

在目前的道路建设中,路面材料采用沥青混凝土是一个主流的方向。在道路路面施工中,热拌沥青混合料使用得较为普遍。但是热拌沥青混合料在拌和过程中不仅会浪费大量能源,还会造成严重的环境污染、危害施工人员健康。针对这种现象,经过长期研究,温拌沥青混合料应运而生。通过对温拌沥青混合料的技术原理研究及优缺点分析,为温拌沥青混合料在工程实际中的应用提供参考。     

基体沥青混合料的体积参数对半柔性路面材料的性能影响分析

基体沥青混合料体积参数是半柔性路面材料设计的重要指标,它关系到半柔性路面的各项使用性能.通过体积法设计了不同空隙率以及相同空隙率、不同孔结构的基体沥青混合料,并且对不同龄期半柔性路面材料进行了力学性能和路用性能的试验,然后与普通沥青混合料的性能进行比较,分析研究基体沥青混合料的空隙率和孔结构对半柔性路面材料性能的影响规律.研究结果表明:随着基体沥青混合料空隙率的增加,半柔性路面材料的力学性能明显提高,路用性能有所改善;对相同空隙率、不同孔结构的基体沥青混合料,均匀级配设计的力学性能和路用性能优于连续级配设计.采用30%空隙率均匀孔结构基体沥青混合料制备的半柔性路面材料,7 d马歇尔稳定度高达17.69 kN,7 d劈裂强度达到6.32 kN,残留稳定度和冻融劈裂强度比均超过100%,动稳定度达到30 000次/mm以上,低温抗弯拉劲度模量达到6 486 MPa,抗压回弹模量模量达到2 812 MPa.     

多空隙排水沥青混合料材料设计参数研究

通过对多空隙排水沥青混合料(OGAFC)材料力学性能的试验研究，得到了这种类型沥青混合料材料的劈裂和抗压设计参数，从混合料的力学性能方面分析和研究了多空隙排水路面使用寿命较低的原因，对其的应用范围及如何延长其使用寿命提出了参考性建议。     

纤维沥青混凝土在赤通高速的应用技术研究

通过研究普通及纤维沥青混合料各项路用性能及力学性能,表明添加纤维能显著改善沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性能,并且能有效增加混合料的整体性与柔韧性,适于作为路面铺装材料。同时针对内蒙古赤通高速公路路面铺筑,研究了纤维沥青混合料的施工控制技术。     

泡沫沥青混合料物理力学特性的试验研究

泡沫沥青混合料是一种全新的道路材料，其有关特性尚不完全清楚。本文以泡沫沥青稳定2种骨料(新砂石料和回收料)为基础，从材料的选取与级配的组成、沥青的最佳发泡条件、混合料拌和方法及养护方案等几个方面提出一种泡沫沥青混合料的研究方法，并对该材料的物理性质和强度特性进行了研究。结果表明泡沫沥青混合料密度较小，空隙率较大，其强度能够满足路面设计规范关于基层设计参数的要求。水泥作为填料对泡沫沥青混合料强度影响不大，其主要作用是能显著改善水稳性。     

高速公路沥青混凝土路面混合料取样方法研究

取样方法的选择在沥青混凝土路面检测和质量控制中至关重要。本文对路面各层次结构的混合料材料的取样方法进行了对比分析,得出了无机材料基层、稀浆封层、沥青混合料各自最佳取样方法。     

沥青路面抗车辙性能影响因素研究

沥青路面是中国高等级公路的主要路面类型,车辙病害是沥青路面的主要病害之一。为分析沥青路面车辙影响因素及其程度,该文针对不同沥青混合料类型、不同路面构造类型进行了室内车辙试验,影响因素包括结合料类型、集料级配类型、最大粒径、上下面层混合料类型等。试验结果表明:沥青针入度、集料级配、沥青混合料物理性能对沥青混合料抗高温稳定性的影响比较接近,防治沥青路面车辙需要从沥青材料、矿料级配和沥青混合料施工质量等方面采取综合处置措施。沥青路面上面层混合料的动稳定度对沥青路面结构整体高温稳定性的影响大于下面层混合料的动稳定度。在沥青路面产生的永久变形(车辙)中,上面层混合料仍具有重要影响,但下面层混合料的影响程度上升。因此,在进行路面抗车辙能力设计时,既要考虑沥青混合料的高温稳定性,又要考虑路面结构组合。