基于加速加载的沥青混合料车辙发展规律研究

为研究沥青混合料在实际运营条件下车辙变形特征,对AC-13和SMA-13沥青混合料在不同试验温度及加载次数下进行加速加载试验,分析沥青混合料车辙发展规律并提出车辙预估模型。结果表明：沥青混合料的车辙深度随着温度升高、加载次数增加而增大,在25℃、50℃条件下SMA-13的稳态变形速率分别为AC-13的75.6%、50.5%,SMA-13的抗变形能力要优于AC-13。基于加速加载试验提出的车辙预估模型综合考虑了试件厚度、试验温度和加载次数的影响,拟合精度良好,可以为沥青路面运营养护决策提供技术支撑。     

环氧沥青混凝土在钢桥桥面铺装中的应用研究

对于大跨径钢桥,桥面沥青铺装层作为桥梁行车系的重要组成部分,其好坏直接影响到行车的安全性、舒适性、桥梁耐久性。因此,除了对桥面沥青铺装层的强度、变形稳定性、疲劳耐久性等均有较高的要外．还要求其在使用性能上满足重量轻、高粘结性、不透水性等特殊要求。过去一些小跨径钢桥用普通沥青混凝土铺装,或者采用改性沥青铺装尚能对付．但是对于大跨径钢桥情况则不同。普通沥青铺装在短时间内就出现严重损坏．如广东九江大桥桥面铺装严重损坏就是一例。     

环氧沥青粘结层试验研究

钢桥面铺装的粘结层，历来是人们最为关注的问题。选择一种性能优异的粘结料对于保证钢桥面铺装的优良使用性能起非常重要的作用。本文针对环氧沥青粘结料进行相关的试验研究，从而了解环氧沥青粘结料的优异性能。     

钢桥面铺装环氧沥青粘结层施工

粘结层施工作为钢桥面铺装的重要一环,其材料特性与施工质量的优劣直接影响桥面的铺装使用性能.依据钢桥面铺装对环氧沥青粘结层性能的要求和粘结料的技术性能,介绍了环氧沥青粘结层洒布施工工艺,并对施工流程和施工质量控制等有关环节提出个人看法,供有关同行参考.     

沥青混凝土桥面铺装剪切试验研究

对沥青混凝土桥面铺装层进行剪切试验,并模拟了实际中的几种工况.通过对试件变形、应力及应变的分析,找出了引起桥面铺装层剪切破坏的主要原因.依据试件剪切破坏的过程,提出了疲劳破坏的控制条件.最后对试验误差进行了分析.     

环氧沥青在钢桥面铺装中的应用

环氧沥青混凝土具有很高的强度、优良的耐疲劳和耐腐蚀性能,优良的高温稳定性和水稳定性,并且在低温条件下的收缩系数与钢板相近,因此环氧沥青混凝土适合用作大跨度钢桥桥面铺装材料。     

钢桥面环氧沥青铺装层动水压力数值仿真分析

针对行车荷载下铺装层表面动水压力对铺装层的影响,研究钢桥面环氧沥青混凝土铺装水损害现象,量化分析行车荷载下钢桥面环氧沥青铺装层的动水压力。采用有限元软件ABAQUS建立轮胎-钢桥面环氧沥青铺装层模型,获取流体计算域中轮胎的形状及尺寸;基于计算流体力学建立钢桥面正交异性板铺装复合有限元模型,采用FLUENT数值仿真轮胎在有水铺装层表面上行驶时产生的动水压力;分析行车速度、水膜厚度、轮胎花纹深度等因素对动水压力的影响,得到动水压力的最不利工况。     

环氧沥青混凝土复合铺装结构疲劳试验研究

水泥混凝土桥面铺装整体结构的疲劳特性是决定铺装层使用寿命的关键.通过对双层沥青铺装层结构的复合梁以及"水泥混凝土板+双层沥青混合料铺装"三层复合结构的疲劳试验,对水泥混凝土桥面铺装层复合结构的疲劳性能进行了研究,同时考虑了层间防水粘结层的影响.结果表明当微应变为700×10-6时,"环氧沥青混凝土+SMA"结构的疲劳寿命是其他类型铺装结构的1.4倍;"水泥混凝土板+环氧沥青混凝土+SMA"三层复合结构的疲劳寿命是其他类型铺装结构的2.1倍.结论表明"环氧沥青+SMA"复合铺装结构适宜于水泥混凝土桥面铺装.     

沥青混凝土桥面铺装受力特性的有限元分析

针对混凝土桥梁沥青混凝土桥面铺装层的受力状态,建立力学分析模型,并通过对桥面铺装体系在各种荷载作用下的受力分析,分析铺装层的变形情况,研究其应力变化规律,确定铺装层与桥面板连接刚度的适宜范围．为桥面铺装层设计提供力学理论依据。     

复合载荷下沥青路面高密实摊铺特性

为提高沥青路面的初始密实度,获得摊铺机熨平板作业后铺层混合料的高密实特性,考虑振捣机构和振动机构共同作用的影响,针对熨平板动力学特性及其对铺层混合料的压实作用,建立了熨平板压实系统动力学模型;基于不同振捣频率和振动频率下的熨平板位移变化,剖析了铺层混合料密实度与熨平板动态响应的关系;采用正交试验方法进行了仿真设计,以熨平板动态响应的平均位移峰值为密实度评价指标,分析了振捣机构和振动机构共同作用下混合料的密实效果;进行了熨平板对混合料的高密实摊铺效果试验,验证了只有振捣机构作用时的路面密实度和加入振动机构作用后路面密实度增量随振捣频率的变化,并对密实度增量和只有振捣机构作用时的路面密实度进行了相关性分析。研究结果表明：振捣频率和振动频率差值增大时,振捣作用对熨平板位移峰值的影响不显著,振动压实可补偿振捣压实较弱位置的密实度,但存在压实极限;振捣频率为10~18 Hz,且振动频率匹配在30~40 Hz范围内时,振捣与振动的复合压实达到最佳状态,可提高混合料的密实度,并可避免高密实摊铺作业时熨平板对混合料的过压实;振动频率分别匹配在高密实频率范围以内和以外时,混合料密实度增量相差2%~6%。     

环氧沥青混凝土抗疲劳层对柔性基层长寿命沥青混凝土路面结构的影响

开发了一种适用于道路工程的新型环氧沥青, 基于拉伸试验、黏度试验和荧光显微技术评价了其抗拉强度、断裂伸长率、黏度随时间增长规律和微观固化机理; 设计了AC-13C环氧沥青混凝土, 评价了其路用性能和疲劳特性, 分析了普通沥青混凝土、SBS改性沥青混凝土与环氧沥青混凝土作为抗疲劳层材料对柔性基层长寿命沥青混凝土路面结构厚度与疲劳寿命的影响。试验结果表明: 开发的环氧沥青抗拉强度为2.47 MPa, 断裂伸长率为2.65, 满足环氧沥青抗拉强度不小于1.5MPa、断裂伸长率不小于2的技术要求; 环氧沥青黏度增长到1Pa·s的时间为54min, 54min后, 黏度迅速增大, 因此, 施工时环氧沥青混凝土的拌和、运输与摊铺总时间应控制在54min内; 根据环氧沥青混凝土疲劳方程反推出当其疲劳寿命为10亿次时的疲劳应变极限为333με; 相对于普通沥青混凝土和SBS改性沥青混凝土, 环氧沥青混凝土抗疲劳层路面结构的疲劳寿命分别增大了2.92×10⁵、4.39×10³倍, 沥青层厚度分别减小了18、10cm; 环氧沥青的微观固化机理为环氧树脂与固化剂在沥青中逐渐从点到线、由线到网形成交联的三维网状结构。     

基于路面加速加载的沥青路面疲劳损伤预估模型标定方法

为提高工程应用中沥青路面疲劳损伤预估模型的可靠性,提出了一种结合小型试件试验与足尺路面加速加载试验的模型标定方法;基于路面疲劳损伤发展特征分析,提出采用非线性增量递归法的沥青路面累积疲劳损伤分析方法,适用于疲劳损伤预估模型由小尺寸试验向足尺试验条件的转移与外推;基于小尺寸试件试验疲劳寿命预估模型构建了足尺沥青混合料层疲劳损伤预估模型,利用疲劳寿命预估模型转移方程实现足尺路面加速加载条件下的疲劳损伤预估;为确定模型转移方程,提出了基于路面加速加载试验的疲劳损伤标定方程,推导了疲劳损伤预估模型待定系数标定方法;利用重型荷载模拟器实施了级配碎石组合式基层沥青路面足尺试验路段加速加载试验,结合路面钻芯试样动态模量与四点弯曲疲劳试验,标定和验证了沥青混合料层的疲劳损伤预估模型。研究结果表明：非线性增量递归法可考虑材料非线性、性能衰减和加载历史对结构层疲劳损伤累积的影响,符合实际路面疲劳损伤发展规律;利用标定确立的疲劳损伤预估模型可以预测试验路不同加载区间沥青混合料层的累积疲劳损伤,50%和90%的预测值相对实测结果的误差分别小于3.1%和20.0%,表明该预估模型具有一定可靠性;提出的模型标定方法,可为基于路面加速加载试验的沥青路面疲劳损伤预估模型建立提供参考,为路面设计和养护维修决策提供更加可靠的性能预估模型。     

施工关键因素对环氧沥青混凝土路用性能的影响

为了研究施工关键因素与环氧沥青混凝土路用性能的综合关系, 通过模拟施工关键因素的变化, 在室内进行多指标正交试验, 关键因素主要包括环氧沥青中A、B组分质量比(A组分为环氧树脂, B组分为石油沥青与固化剂组成的匀质合成物)、油石比、集料级配、混凝土成型时间、混凝土成型温度与压实功, 多指标主要包括高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性、渗水性、抗滑性与水稳定性, 利用改进灰色局势决策计算正交试验中每种局势的路用性能与最优局势的灰色综合关联度, 并通过SPSS软件进行极差与方差分析。分析结果表明: 局势4的灰色综合关联度为0.943 7, 与局势3的灰色综合关联度相差0.081 1, 较大的差值说明不同的局势与最优局势的联系紧密程度相差较大, 根据各局势的灰色综合关联度得出18种制作试件方案的优劣排序; 成型时间的极差为2.857, 集料级配的极差为1.555, 两者相差1.302, 说明不同的关键因素对环氧沥青混凝土路用性能的影响程度不同, 根据各关键因素的极差得出6个关键因素对环氧沥青混凝土路用性能的影响程度由大到小依次为成型时间、油石比、A、B组分质量比、压实功、成型温度与集料级配; 比较每个关键因素的各水平的灰色综合关联度均值, 可以得出最佳的施工方案为A、B组分质量比取1∶2.9, 油石比取6.5%, 集料级配取2.36 mm筛孔通过率设计中值, 成型时间取55 min, 成型温度取120℃, 压实功取轮碾24次; 方差分析中各关键因素的F检验值均大于临界值19, 具有良好的显著性。可见, 采用改进灰色局势决策可以有效评估不同施工方案下环氧沥青混凝土路用性能, 并可以结合极差分析确定施工过程中各关键因素对环氧沥青混凝土路用性能的影响程度与最佳的施工方案。     

沥青混合料动态模量试验标准研究

以国外研究成果和经验为基础, 采用无侧限抗压测试方法测定沥青混合料的动态模量, 对静压成型试件的空隙分布不均匀性进行了验证, 对试件制作方法进行了改进, 得到了静压成型切割试件, 并对2种试件的空隙率进行对比分析。根据Vander Poel公式, 确定了荷载频率。采用有间隙的加载模式, 以试样达到稳态振动为基本原则确定了荷载循环作用次数, 并以最后5次的平均应变峰值计算动态模量。确定了荷载级位与应变测量方式, 并选取处于稳定期的试验数据作为最终的试验结果。测试了静压成型切割试件的动态模量, 计算了动态模量均值、均方差与变异系数。分析结果表明: 静压成型切割试件的空隙率平均为4.2%, 远小于静压成型试件的空隙率平均值6.5%, 而且离散性较小, 试件空隙分布均匀, 较静压成型试件更接近马歇尔试件的空隙率, 且在荷载作用下更容易达到稳定状态; Haversine荷载波形、10Hz荷载频率、0.9S荷载作用间隙时间和0.7MPa荷载级位较接近行车荷载的作用; 采用顶面法测量试件变形; 当荷栽作用次数为200次时, 认为试件已达到稳态振动, 所以荷栽循环作用次数取200次; 对于单个试件, 选取第3~5次的试验数据计算其动态模量, 如第5次与第3次试验动态模量差值大于等于200MPa, 应将试件废弃; 3种沥青混合料动态模量为1650~2970MPa, 试验结果离散性较小, 均方差为100~230MPa, 变异系数为59, 6~99/6, 可见, 试验方法可行。     

足尺沥青混凝土路面加速加载动力响应

采用足尺沥青混凝土路面加速加载试验设备, 检测了移动车辆荷载下路面结构的动力响应, 分析了面层底部的动应变和土基顶竖向压应力, 研究了车辆轴重、行驶速度和轮胎胎压对路面结构动力响应的影响, 分别建立了动力响应与轴重、车速的回归模型, 在不同轴重、车速和胎压下对4种路面结构进行了试验。分析结果表明: 在行车荷载作用下, 面层底部应变响应呈拉压应变交变状态; 在中等试验温度条件下, 面层底部应变响应随轴重的增加而线性增加, 土基顶竖向压应力呈单向应力状态, 且随轴重增加而增大; 车速显著影响面层底部应变响应, 但对竖向压应力影响不大, 仅影响应力的脉冲持续时间; 随车速增加, 应力脉冲时间缩短, 面层底部应变响应减小; 重载车辆在低速行车时对路面的破坏作用更严重, 但胎压对面层底部应变和土基顶竖向压应力影响较小。     

长短纤维沥青砼力学性能试验对比研究

通过纤维沥青混合料马歇尔试验,系统的研究纤维掺量,纤维类型,沥青用量,击实次数,纤维形状各方面影响因素对砼马歇尔指标的影响及路用性能,并分析了相应的纤维作用机理,旨在发现一些规律来指导混合料的设计施工.     

浅谈沥青路面的养护对策

针对沥青路面的养护特点,从初期养护、日常养护及季节性养护三个方面对沥青路面养护进行了论述。     

格栅加筋沥青砼小梁抗弯拉试验研究

通过格栅加筋沥青砼小梁抗弯拉试验的研究分析,提出了用弯拉强度和弯拉模量来描述材料抗裂性能的参数λ,对格栅加筋沥青砼路面提高路面的使用寿命及抗裂性能进行研究,认为格栅加筋沥青砼路面对提高路面的使用寿命和抗裂性能是有益的.     

广佛高速公路改性沥青砼路面技术研究

广佛高速公路改性沥青砼路面 ,系通过对其聚合料沥青进行性能改善铺筑而成 ,它具有较强的低温抗裂性 ,高温稳定性 ,能承受重交通量的汽车荷载的作用 ,减少车辙 ,降低噪音 ,延长道路的使用寿命 ,值得推广应用 .