基于动态贯入度试验的浇注式沥青混凝土高温性能影响因素分析

浇注式沥青混凝土在中国大跨径钢桥面铺装中得到了广泛的应用,但在使用中表现出高温稳定性不足的缺点,该文针对浇注式沥青混凝土在使用中存在的高温稳定性不足的问题,首次提出以动态贯入度及贯入度增量作为评价指标,从混合料设计级配、沥青种类及用量、粉胶比、机制砂组成等影响因素方面进行考虑,并运用统计学中的灰熵法分析各因素对浇注式沥青混凝土高温稳定性能的影响程度.     

矿粉对浇注式沥青混合料性能的影响分析

采用0.075 mm通过率(P0.075)不同的矿粉,分析P0.075对浇注式沥青混合料流动性、高温性能和低温性能的影响规律。研究结果表明:矿粉P0.075对浇注式沥青混合料的流动性和贯入度呈2次多项式函数关系,与贯入度增量呈指数函数关系,对低温弯拉性能影响不显著。施工控制过程中,矿粉P0.075应控制在83.0%~93.3%之间。     

基于不同超热温度的浇注式沥青混合料高温性能

浇注式沥青混合料摊铺温度一般在240℃左右,高温下沥青将发生严重的超热老化,然而超热老化温度对浇注式沥青混合料高温性能的影响规律鲜见报道.对此分别采用静态贯入度和动态贯入度试验对基于超热老化温度的浇注式沥青混合料高温性能变化规律进行了研究.研究结果表明:静态贯入度和动态贯入度均与超热老化温度高度线性相关,随着超热老化温度升高,贯入度值明显下降,并且动态贯入度考虑了改性沥青的弹性恢复能力,数值明显偏小.在通过降低超热温度提高浇注式沥青混合料疲劳性能的同时,必须采取措施解决由于超热老化温度下降导致其高温抗变形能力降低的问题.     

浇注式沥青混凝土在钢桥面铺装中的应用

为对浇注式沥青混凝土在钢桥面铺装中的应用效果进行评价,本文首先总结了浇注式沥青混凝土较传统桥面铺装所具有的优势,并通过实际工程对其应用效果进行了研究,结果表明浇注式沥青混凝土的流动度、贯入度和弯曲强度均满足规范要求,在实际钢桥面铺装工程中应用良好,显然浇注式沥青混凝土在钢桥面铺装工程中具有良好的应用效果。     

浇注式沥青混凝土高温稳定性影响因素分析

该文通过大量的贯入度试验,分别从6个方面(矿料级配、结合料、结合料含量、矿粉、温度、外加剂)展开对浇注式沥青混凝土的高温稳定性分析。研究得出级配对浇注式沥青混凝土的高稳性影响较小,而受其他几个因素的影响比较明显。     

复合浇注式沥青混凝土高温性能分析

由于钢桥面铺装存在特殊性,在国内浇注式沥青混凝土铺装并没有显示出更好的高温性能。本文采用高温车辙试验、贯入度试验等方法,分析了搅拌时间、预拌沥青碎石、结构厚度、改性剂及结构组成对复合浇注式沥青混凝土高温性能的影响,并提出了改善复合浇注式沥青混凝土高温性能的一系列措施。     

初探浇注式沥青混凝土的高温性能

该文主要采用贯入度试验,从矿料级配、结合料、结合料含量、矿粉等几方面展开对浇注式沥青混凝土的高温性能进行试验研究。结果表明级配对浇注式沥青混凝土的高温性能影响较小,受其它几个因素的影响比较明显。     

深圳南坪快速钢桥浇筑式沥青路面铺装技术研究

以深圳南坪快速路中山园钢桥面铺装为研究对象,设计浇筑式沥青混合料配合比,研究浇筑式沥青混合料的贯入度、流动性及低温性能,结果表明,60℃贯入度及其增量随浇筑式沥青混合料油石比的增加而增大、刘埃尔流动性则减小,油石比为7.2％、试验温度为-10℃时弯曲极限应变满足规范要求,60℃下动稳定度优异;在此基础上,制订钢桥面浇筑...     

运输时间对浇注式沥青混合料性能的影响

利用胶结料的3大指标及浇注式沥青混合料的级配、贯入度、低温弯曲应变等宏观指标对浇注式沥青混合料在长时间运输过程中的性能变化进行了试验研究。从回收胶结料的针入度、软化点及5℃延度以及混合料高低温性能来看,在浇注式沥青混合料的运输过程中存在较为明显的老化现象。从浇注式沥青混凝土的高低温性能及筛分结果来看,当运输时间超过240 min后,浇注式沥青混合料存在离析现象,对高温性能而言,混合料离析优于老化作用;对低温性能而言,在离析和老化的共同作用下,低温抗裂性急剧下降。浇注式沥青混合料的运输时间不宜超过240 min。     

严寒地区钢桥面浇注式沥青混凝土低温性能试验研究

浇注式沥青混凝土广泛应用于国内外钢桥桥面铺装,为研究浇注式沥青混凝土的低温性能,并确定浇注式沥青混凝土在我国严寒地区使用时低温性能的评价方法与评价指标,补充完善钢桥设计施工相关规范的空白。本研究系统调查了内蒙古地区气温状况,分析了我国现行沥青混凝土低温性能的评价方法和评价指标。通过不同温度下的小梁弯曲试验,低温劈裂试验和低温弯曲蠕变试验,研究了不同沥青混合料劲度模量随温度变化规律,劈裂强度随温度变化规律以及弯曲蠕变柔量随温度变化规律。在此基础上,对比分析了浇注式沥青混凝土,普通基质沥青混凝土和SBS改性沥青混凝土低温性能试验结果,得到了不同沥青混凝土低温性能随温度变化规律。研究表明:与普通基质沥青混凝土和SBS改性沥青混凝土相比,浇注式沥青混凝土具有更好的低温性能。在-26~-6℃温度范围内,随着温度的降低,浇注式沥青混凝土的劈裂破坏强度对温度变化更为敏感,浇注式沥青混凝土脆点温度为-16.1℃,明显低于普通基质沥青混凝土和SBS改性沥青混凝土。鉴于此,推荐采用劈裂试验作为浇注式沥青混凝土的低温性能评价方法可以更好地判断其低温性能。建议将劈裂试验得到的破坏强度作为严寒地区浇注式沥青混凝土低温性能评价指标。     

浇注式沥青混合料矿料评价法级配优化设计

针对浇注式沥青混合料性能波动范围大和高温性能不足的问题,结合混合料结构组成特点,基于矿料最大密度理论及贝雷理论,初拟10种级配曲线的矿料,通过体积性能、流动性能、嵌挤性能等多个参数的测试评价,提出了浇注式沥青混合料配合比设计过程中矿料评价指标,并制定了优化的级配范围。测试结果表明,所提出矿料级配评价指标及级配范围是合理可行的,级配范围内的浇注式沥青混合料的贯入度及增量波动范围极小,对指导浇注式沥青混合料配合比设计和保障混合料施工质量具有重要作用,但对混合料高温性能的改善非常有限。     

基质沥青品种对浇注式沥青及其混凝土性能影响

为研究基质沥青品种对浇注式沥青及其混凝土性能的影响,选择7种70#基质沥青,在相同条件下制备浇注式沥青及其混凝土GA10,探讨基质沥青品种对其性能的影响。试验结果表明:1)基质沥青品种对浇注式沥青及其混凝土技术指标的影响较小,7种浇注式沥青混凝土GA10的流动性、高温性能、低温性能、疲劳性能均满足技术要求,具有良好的路用性能; 2)浇注式沥青混凝土对基质沥青品种具有较强的普适性,不同地区钢桥面浇注式沥青铺装工程可就近取材,工程应用局限性较小。     

浇注式沥青铺装材料高温性能研究

针对浇注式沥青材料在钢桥面铺装工程中的应用,为进一步提升浇注式沥青混凝土的高温性能,现从浇注式沥青胶结料的类型、TLA掺量、外加剂、压入碎石对浇注式沥青混凝土高温性能的影响进行了相关研究。结果表明:30号直馏沥青+湖沥青的浇注式沥青混合料的高温性能最好;提高TLA掺量、掺加有机蜡类外掺剂,均可提高浇注式沥青混合料的高温性能。此外,压入碎石的粒径跟撒布量也会对浇注式沥青混合料的高温性能产生影响。     

细集料分档对MA浇注式沥青混凝土路用性能影响

为了研究细集料分档对MA浇注式沥青混凝土施工的和易性与路用性能的影响,针对细集料分档和不分档分别拌制浇注式沥青混凝土,以流动度、硬度、冲击韧性作为评价指标,研究细集料分档对其施工和易性和路用性能的影响。研究结果表明:细集料分档的浇注式沥青混凝土的流动度值、硬度值小于不分档的,而冲击韧性值大于不分档的;细集料分档的浇注式沥青混凝土的流动性、高温性能、疲劳性能均优于不分档的。其研究结果可供MA浇注式沥青铺装参考。     

寒冷地区浇注式沥青混凝土高温稳定性与技术指标研究

为进一步了解浇注式沥青混凝土在我国寒冷地区应用时的使用性能,研究了浇注式沥青混凝土破坏机理,分析了现行规范对浇注式沥青混凝土高温性能的规定,调查了我国实际工程中浇注式沥青混凝土的使用情况。分析了沥青混凝土桥面铺装层层间受力状态,并对我国寒冷地区桥面铺装层高温环境特征进行研究。得到了我国浇注式沥青混凝土桥面铺装实体工程动稳定度值的区间,其中67%的实体工程动稳定度大于1 000次/mm,33%处于400~500次/mm范围内。得到了铺装层厚度、铺装层模量、超载、温度对桥面铺装层层间力学性能的影响规律,不同影响因素对桥面层间的最大剪应力影响程度的大小排序为:温度超载厚度材料模量。我国北方寒冷地区夏季最高温可达42. 6℃,在我国寒冷地区使用浇注式沥青混凝土时,需将高温稳定性能作为重要因素考虑,建议以工程所在地七月最高气温作为浇注式沥青混凝土铺装层设计高温设防值。建议增加车辙试验作为浇注式沥青混凝土高温性能评价方法,采用动稳定度作为评价指标。有关结论可为浇注式沥青混凝土设计与施工提供参考。     

钢桥面浇注式沥青混合料铺装的性能

根据大跨径钢桥面铺装的使用性能要求,通过流动度试验、贯入量试验、车辙试验、低温极限弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、间接拉伸疲劳试验等系统研究了浇注式沥青混合料的性能。与AC 13I及SMA的对比分析结果显示,浇注式沥青混合料在钢桥面铺装中应用比AC 13及SMA更有优势。     

温拌改性剂对浇注式沥青混合料性能的影响性研究

为了对比研究温拌改性剂RH和Sasobit对浇注式沥青混合料路用性能的影响,在油石比为8.5％、9.0％、9.5％的浇注式沥青混合料中分别掺入0、1％、2％、3％的温拌改性剂RH和Sasobit,并通过刘埃尔试验、贯入度试验、车辙试验和低温弯曲试验对浇注式沥青混合料性能进行检测.试验结果表明,RH和Sasobit能有效提高浇注式沥青混合料的流动性,且RH的降黏效果优于Sasobit;RH使浇注式沥青混合料的高温性能稍有降低,而Sasobit能提高浇注式沥青混合料的高温性能;RH和Sasobit均对浇注式沥青混合料的低温抗裂性能有不利影响,其掺量不宜过高.     

沥青混合料复合结构单轴贯入试验研究

设计并成型浇注式沥青混合料(GA)+高弹改性SMA复合结构试件以及SMA和GA单一结构试件。在不同加载速率和不同温度下分别进行单轴贯入试验,试验结果表明:复合结构在不同加载速率的贯入强度在GA和SMA之间,随着加载速率的增加,SMA的贯入强度不断提高,复合结构和GA的贯入强度先增大后减小。随着温度升高,复合结构和单一结构的贯入强度显著下降,温度对SMA和复合结构破坏时形变量影响较小,而对GA影响很大,SMA提高了复合结构的抗变形能力。复合结构的破坏发生在上层SMA,虽然下层GA没有发生破坏,但是高温时发生较大的流动变形,需要在桥面铺装底面层GA设计时予以重视。     

高弹改性沥青应用于浇筑式沥青混合料的性能研究

为了兼顾沥青混凝土的高温稳定性与施工和易性,浇筑式沥青混凝土钢桥面铺装结合料一般采用聚合物与天然沥青的复合改性技术。加入天然沥青可提升浇筑式沥青混凝土的高温稳定性能。而为了应对不断增加的交通荷载需求,尝试采用高弹改性沥青作为浇筑式沥青混凝土的结合料。基于流动性、贯入度和贯入度增量等性能控制指标,选用贵州黔西南地区的辉绿岩,通过对比分析采用高弹改性沥青和复合改性沥青的两种浇筑式沥青混合料(GA-10)的性能,结果表明:采用两种不同沥青的GA-10性能相差不大,均能满足规范要求,采用高弹改性沥青混合料虽然降低了部分施工和易性,但对高温稳定性提升明显,同时其疲劳性能优异。因此高弹性沥青用于浇筑式沥青混凝土是可行的。     

复合浇注式沥青混合料铺装性能分析

结合南京长江第四大桥钢桥面铺装工程,基于复合浇注铺装技术,通过贯入度试验和刘埃尔流动度试验确定初始最佳沥青含量,由高温车辙试验和低温弯曲试验确定最佳沥青含量.并通过刘埃尔流动度试验、高温车辙试验、低温弯曲试验、复合件疲劳试验进行路用性能检验.研究结果表明:沥青含量为8.3％的浇注式沥青混合料具有优良的抗老化性能、抗疲劳性能,下层浇注与上层高弹改性组成的复合结构具有优良的路用性能.