耐久性高模量混合料EME-14在干线公路车辙防治中的应用

耐久性高模量混合料能大幅提高路面抗车辙性能。以句容市243省道钤塘转盘改造暨南门快速通道建设工程为依托,探讨了耐久性高模量混合料EME-14原材料技术要求、混合料配合比设计方法,基于室内试验验证了混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性等路用性能。结合现场施工,分析了耐久性高模量混合料EME-14混合料在路面车辙快速维修中的施工工艺及质量控制要点,总结了其施工注意事项,可为类似工程提供参考借鉴。     

BRA/SBS复合改性沥青混合料路用性能研究与工程应用

大交通量和重载对沥青路面的抗车辙性能提出严峻考验,为了提升沥青混合料的抗车辙性能,减少沥青路面车辙,延长路面使用寿命,在常规沥青混合料中添加高灰分岩沥青BRA和聚合物改性剂SBS,形成复合改性沥青混合料。为研究复合改性沥青混合料的路用性能,首先进行了高灰分BRA与SBS复合改性岩沥青混合料的制备,然后对其路用性能性能进行了测试,并且与改性Sup20和高模量EME-14两种混合料进行对比,最后在实体工程中进行了示范应用。试验结果表明:采用高灰分BRA和SBS对普通沥青进行复合改性,能有效提高沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,且对提高沥青路面的抗车辙性能和抗水损害性能具有显著改善作用;工程实践表明,BRA/SBS复合改性沥青路面在行驶质量、车辙深度、抗滑性能和路面结构强度等方面均表现良好,尤其在抗车辙能力上有明显优势。     

矿物纤维沥青混合料在长陡坡路段的应用

介绍了矿物纤维沥青混合料在粤赣高速公路的应用情况,总结了该混合料的相关室内试验结果,采用激光横断面仪与落锤式弯沉仪(FWD)对矿物纤维试验段及其对比段进行了检测。结果表明,矿物纤维沥青混合料可提高路面面层的模量,改善沥青路面的抗车辙性能。     

矿物纤维沥青混合料在长陡坡路段的应用

该文介绍了矿物纤维沥青混合料在粤赣高速公路试验路段的应用情况,总结了该混合料的相关室内试验结果,采用激光横断面仪与落锤式弯沉仪(FWD)对矿物纤维试验段及其对比段进行了检测。结果表明,矿物纤维沥青混合料可略提高路面面层的模量,改善沥青路面的抗车辙性能。     

高模量沥青混合料抵抗车辙能力的试验分析

为分析高模量改性沥青能否提高混合料的模量及路面的抗车辙能力，文中采用粤赣（广东-赣州）高速公路拟定的级配及工地集料进行试验段沥青混合料配合比设计；试验段铺筑完后，从试验段、对比段的代表性位置钻取芯样，利用Cooper进行混合料的间接拉伸模量测定和RLWT试验。试验结果表明，采用高模量沥青混合料铺筑的路面具有较好的抗车辙能力。     

高模量沥青混合料抗车辙性能与施工特性研究

为深入研究高模量添加剂对沥青混合料抗车辙性能的影响,采用美国SHARP计划的动态剪切流变试验手段从研究高模量添加剂对沥青车辙因子的影响,通过复合式结构的高温车辙试验评价高模量沥青混合料作为中面层的抗车辙效果。结果表明:高模量添加剂可有效的提高沥青的车辙因子G*/sinδ,提高沥青的PG分级,增加沥青材料的应用范围;采用高模量沥青混合料铺筑中面层能够明显的提高路面结构的抗车辙性能;同时,高模量添加剂对路用性能均有不同程度的提高。     

无车辙路用环氧沥青混合料组合结构性能研究

针对道路沥青路面车辙严重、耐久性不足等特点,提出高模量沥青混合料HMM-13+不黏轮乳化沥青+路用环氧沥青混合料NRSMA-13组合结构,采用拉拔试验、剪切试验、组合结构车辙试验对其性能展开研究,黏层方面对比SBS改性乳化沥青与二阶环氧黏结剂。结果表明,路用环氧组合结构黏层采用0.5 kg/m²不黏轮乳化沥青性能良好,组合结构高温性能出色,适用于高温重载等路面结构苛刻要求的地区。     

高模量沥青混合料应用综述

该文对高模量沥青混合料的应用作了论述。高模量沥青混合料(High Modulus Asphalt Concrete)能够减少路面结构的变形,延缓车辙的产生,改善路面的疲劳性能,延长路面的使用寿命。目前HMAC在国外已经比较成熟,并且已有相应的规范标准,而我国刚刚起步,针对高模量沥青混合料,应进一步研究,形成符合我国国情的成套技术。     

高模量沥青路面车辙的数值分析

为研究高模量沥青混合料对沥青路面抗车辙能力的影响,分别采用PR外掺剂和50#硬质沥青制备高模量沥青混合料,应用于路面结构的中、下面层,再利用ABAQUS有限元程序进行了路面车辙的数值分析。结果表明,采用PR外掺剂和50#硬质沥青后,沥青混合料模量显著提高,蠕变应变显著降低;高模量沥青路面的路表车辙大幅减少,幅度达36.4%;沥青面层各层永久变形占总车辙的比例表现为上面层比例变化不大,中面层比例降低,下面层比例提高。高模量沥青混合料可以提高沥青路面的抗车辙能力,值得推广应用。     

高模量沥青混合料马歇尔法配合比设计指标研究

为了推广应用高模量沥青混合料EME技术,选择3种来源集料、4种沥青结合料,设计了9种沥青混合料,同时进行法标综合性能和我国马歇尔法试验对比研究。分析认为,法标设计体系与我国相差较大,其EME沥青混合料技术无法直接应用于我国工程。通过马歇尔试验表明,马歇尔试件空隙率为1.3%～3.5%;关于EME沥青混合料矿料间隙率VMA,对于EME-14为12.7%～13.7%,对于EME-20为12.9%～14.3%;沥青饱和度为74.5%～89.9%;马歇尔稳定度为15.9kN～23.2kN;流值为2.2mm～3.2mm。通过数据分析,提出了基于马歇尔法的高模量沥青混合料配合比设计指标,并经法标综合验证,采用马歇尔法进行高模量沥青混合料配合比设计是可行的,技术指标是合理的。     

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。     

基于路面实际工作温度的沥青混合料路用性能研究

为研究路面实际工作温度及沥青种类的选用对沥青混合料路用性能的影响规律,文章选取常用级配(SUP-13、SUP-20、SUP-25)沥青混合料研究路面实际工作温度及沥青种类对不同SUP级配沥青混合料路用性能的影响规律。研究结果表明:使用SBS改性沥青代替其他基质沥青可以大幅度提高沥青混合料的耐高温、耐低温性能,但在非严苛的温度下,SBS沥青与其他基质沥青的使用效果并没有特别大差距,甚至在某些温度下使用适宜的基质沥青可以达到与使用SBS沥青类似的效果。在夏季路面工作温度不是特别高的区域及路面结构层,使用30号沥青或其他低标号的沥青代替SBS改性沥青可以获得相当的路面抗车辙性能;在冬季路面工作温度不是特别低的区域及路面结构层,使用70号沥青或其他高标号的沥青代替SBS改性沥青可以获得相当的路面低温抗裂性能。而且,还会产生较高的经济效益。     

高模量沥青改性剂在武汉江北快速路中的应用

通过对沥青的高、低温性能及沥青混合料的动态模量、车辙、低温弯曲、水稳定性能进行试验分析,对比研究了不同高模量沥青改性剂的综合性能。试验结果表明:掺加0.3%高模量改性剂的沥青混合料在45℃、10Hz条件下动态模量可达7 214MPa,动稳定度可达13 754次·mm~(-1),-10℃弯拉应变大于2 500με,冻融劈裂强度比为91.2%;自主开发的高模量改性剂(MA103C)具有良好的高温模量和抗车辙性能,且能够兼顾低温性能,综合性能较优,已成功应用于武汉江北快速路新建工程。     

高模量沥青研究与性能试验

在介绍高模量沥青研究过程和原材料试验的基础上,进行了3种高模量沥青性能试验,同时进行高模量沥青混合料验证试验。结果表明,高模量沥青的针入度为20~50(0.1 mm),软化点≥60℃,脆点≤-10℃,135℃动力粘度<3 Pa.s,PG等级为PG76-22;高模量沥青混合料高温抗车辙性能、动态模量、抗水损害性能、经济性能均强于SBS改性沥青和辽河AH-90#基质沥青混合料,证明了在路面中面层应用高模量沥青混合料是解决高温状态下路面产生车辙病害的有效途径。     

高模量沥青混合料模量对比评价

介绍了3种提高沥青混合料模量的途径及它们的作用原理,即采用高模量改性沥青、矿物纤维加强和界面改性.通过测试试验段、对比段沥青混凝土芯样在40℃条件下的间接拉伸模量,对这几种高模量改性方法的效果进行了对比评价.结果表明采用高模量改性沥青、矿物纤维增强沥青或PR添加剂改性沥青均能明显提高沥青混合料的间接拉伸模量,从而改善沥青混凝土路面的抗车辙性能;相对而言,高模量改性沥青对混合料的模量提高效果最为显著,另外两种效果相当.     

青临高速试验路沥青路面结构应变分析和永久变形预估

为了分析和预估青临高速试验路沥青路面结构疲劳寿命和永久变形,为长期性能观测验证提供基础对比数据,按照标准试验方法对试验路土基、粒料、无机结合料以及沥青混合料的力学参数进行测试分析;结合同类道路交通荷载分析,得出试验路交通组成、轴载谱及3类典型轴的最大特征值;按照弹性层状理论计算了常温和高温条件下沥青层底最大弯拉应变;用MEPDG永久变形预估模型分析了不同路面结构沥青层永久变形发展规律,预测车辙养护修复的时间。结果表明,所设计的沥青路面结构基本满足长寿命沥青路面沥青层底弯拉应变小于疲劳极限应变的要求,MEPDG预测车辙主要发生在表面层,中下面层车辙较小,表面层采用高模量沥青混合料可显著提高路面抗车辙能力。     

高模量沥青混合料技术路径与合理评价指标应用研究

为分析高模量沥青混合料(EME)技术路径与合理评价指标,梳理EME应用进程,明确实现途径,从高温稳定性和疲劳性能方面,分析评价指标及评价标准,并选取典型应用案例进行应用效果分析。结果表明:EME可通过直接使用直馏硬质沥青或添加复合硬质沥青高模量剂两种方式实现,前者更适合应用于大规模普通路面;与法国车辙试验相比,我国动稳定度试验可更好地反映EME车辙变形特征;两种混合料实现途径均可满足疲劳性能要求;路面结构组合采用中下面层双层高模量时,抗车辙性能优异,经历夏季高温超重交通使用后平均车辙深度3.45mm。     

基于弯沉盆变化率的沥青路面弯沉温度修正模型

基于FWD检测设备测得的路表弯沉,可以通过模量反演来确定路面结构承载力,从而对路面结构的维修养护提供建议。但由于沥青混合料为温度敏感性材料,其受温度影响较大,温度的变化会引起力学性质的变化,进而影响到结构承载力。因此,建立了基于弯沉盆变化率的沥青路面弯沉温度修正模型。对一条在役高速公路沥青路面在不同季节、不同温度下,进行了路面弯沉测试,反算了沥青层模量,通过对比分析,确定了沥青层代表温度;对完整弯沉盆的温度修正方法进行了研究,确定了精度最高的温度修正模型;对比了“先修正”和“后修正”的计算结果,验证了对完整弯沉盆进行温度修正的可行性。研究结果表明:1/2深度处的温度更适宜作为沥青层的代表温度;采用弯沉变化率得到的弯沉-温度修正拟合结果精度更高;基于“先修正”与“后修正”两种方法得到的面层反演模量具有很好的一致性,为沥青路面反算模量提供了一个新的思路。     

矿物纤维沥青砼用于陡坡路面的适应性分析

在重载交通量很大的粤赣高速公路选取陡坡试验段,将中、上面层采用SBS改性沥青掺0.5%美国福倍安道路专用矿物纤维混合料铺筑的路面进行试验,并与中、上面层采用SBS改性沥青铺筑的对比段路面进行比较.通过间接拉伸劲度模量试验、多轮车辙仪(RLWT)抗车辙试验、现场车辙检测和落锤式弯沉仪(FWD)检测及模量反算等方法对比分析,试验段的各项指标及对比结果说明,SBS改性沥青掺0.5%矿物纤维混合料铺筑的路面具有较强的抗车辙性能.     

高模量改性沥青在长陡坡沥青路面中的应用

由于重载交通的作用,一些高速公路沥青混凝土路面出现了车辙等早期损害。为了预防车辙病害的出现,粤赣高速公路长陡坡沥青路面铺筑了高模量改性沥青混合料试验段。该文主要介绍了高模量改性沥青和高模量改性沥青混合料的室内试验,总结了高模量改性沥青混合料的施工控制要点。试验结果表明,高模量改性沥青能显著提高混合料的抗车辙性能。