泡沫温拌再生沥青混合料回弹模量与动态模量的试验研究

为了研究不同RAP掺量对泡沫温拌再生沥青混合料模量的影响，明确泡沫温拌再生沥青混合料的力学性能和黏弹特性，对RAP掺量为0、20%、30%的泡沫温拌再生沥青混合料分别进行回弹模量和动态模量试验。利用回弹模量荷载～变形曲线及应力～应变曲线分别计算得到混合料的加载变形L₀、残余变形L₃以及耗散能W_i。此外，通过构建动态模量主曲线，预测55～70℃范围内动态模量。利用Cole-Cole曲线分析RAP对混合料玻璃态转化温度T_g的影响。研究结果表明，掺加RAP提高了混合料的回弹模量和动态模量，随着RAP掺量的增加，混合料的加载变形L₀、残余变形L₃以及耗散能W_i均有所降低。动态模量主曲线预测结果表明，当温度为70℃时，掺加30%RAP时动态模量比0 RAP和20%RAP分别提高了63.6%和52.3%。Cole-Cole曲线表明，添加RAP后混合料的玻璃态转化温度T_g由5℃向20℃偏移。上述指标均能够有效评价泡沫温拌再生沥...     

泡沫温拌-橡胶沥青混合料力学性能与疲劳性能研究

为了研究泡沫温拌沥青技术对橡胶沥青混合料力学性能与疲劳性能的影响,分别对泡沫温拌和热拌橡胶沥青混合料进行动态模量试验和四点弯曲疲劳试验。动态模量试验结果表明,不同温度及加载频率下泡沫温拌橡胶沥青混合料动态模量相较于热拌橡胶沥青混合料平均降低了11%。通过主曲线构建,预测得到在0℃以下的低温范围内泡沫温拌橡胶沥青混合料的动态模量小于热拌混合料;在55℃以上的高温范围,泡沫温拌和热拌橡胶沥青混合料动态模量基本相同。四点弯曲疲劳试验结果表明,泡沫温拌橡胶沥青混合料的疲劳寿命远高于热拌混合料;同时,循环加载41万次后泡沫温拌橡胶沥青混合料的累积耗散能Wɑ为(29.2±4.2)kJ/m~3,低于热拌的(34.1±2.8)kJ/m~3,说明泡沫温拌橡胶沥青混合料具有更优异的抗疲劳性能。     

泡沫沥青冷再生试验研究

本文介绍了泡沫沥青发生的原理，以及泡沫沥青冷再生的再生方式、施工工艺及优缺点。泡沫沥青冷再生最大的优点在于施工方便，强度较高、抗变形及疲劳性较好、价格低廉、铺筑碾压后即获得强度、可立即可开放交通。缺点在于需要专门的泡沫沥青发生装置，工程实践经验较为欠缺。     

基于MMLS1/3试验泡沫沥青冷再生混合料轮辙曲线特征及粗集料运动规律

对泡沫沥青冷再生混合料进行常温条件下的MMLS1/3加速加载试验,探讨了泡沫沥青冷再生混合料车辙深度、变形速率及横断面轮辙曲线特征,分析给出了泡沫沥青冷再生混合料车辙深度随加载次数的变化趋势;对不同加载次数下轮迹处MMLS1/3试件进行X-ray无损扫描,分析了不同加载次数下泡沫沥青冷再生混合料的轮辙曲线特征及粗集料运动规律。结果表明,对于未掺加水泥的泡沫沥青冷再生混合料试件,轮迹处车辙沿横断面分布呈U形,掺加1%~2.5%水泥后泡沫沥青冷再生混合料试件横断面车辙分布呈W形,可采用RDD=A×NB预估不同加载次数(N)下的车辙深度(RDD)发展规律;MMLS1/3加载试验过程中泡沫沥青冷再生混合料车辙发展规律可分为3个阶段,即压密阶段、蠕变稳定阶段、剪切破坏阶段;重复疲劳荷载作用下轮辙变形主要来源于泡沫沥青砂浆压密变形、集料受荷载作用产生的竖向位移及粗集料自身由不稳定状态转变为"平躺"状态所发生的水平转动位移,粗集料取向角随加载次数增大呈指数函数关系减小。MMLS1/3试验过程中压密变形主要是由车辆荷载的进一步压实作用引起,主要造成泡沫沥青冷再生混合料中大孔数量减少,微孔数量增多;试件破坏阶段泡沫沥青冷再生混合料内部微孔数量减小,大于1mm3空隙数量增多。掺加适量水泥可约束泡沫沥青冷再生混合料集料产生水平转动位移,具有维持加载过程中泡沫沥青冷再生混合料空隙形状和孔级配变化不大的作用。     

泡沫沥青冷再生混合料MMLS3试验轮辙曲线特征及影响机理

对泡沫沥青冷再生混合料进行常温条件下的MMLS3加速加载试验，研究泡沫沥青冷再生混合料的长期使用性能，探讨泡沫沥青冷再生混合料的车辙变深度、变形速率及横断面轮辙曲线特征，给出泡沫沥青冷再生混合料车辙深度随加载次数的变化趋势，并对不同加载次数下轮迹处MMLS3试件进行X-ray无损扫描，分析不同加载次数下泡沫沥青冷再生混合料的空隙率分布特征及粗集料运动规律，揭示泡沫沥青冷再生混合料的疲劳损伤规律。研究结果表明：对于未掺加水泥的泡沫沥青冷再生混合料试件，轮迹处车辙沿横断面分布呈U形；掺加1%~2.5%水泥后，泡沫沥青冷再生混合料试件横断面车辙分布呈W形，可采用车辙深度R_DD=AN^B预估不同加载次数N下的车辙深度发展规律；MMLS3加载试验过程中泡沫沥青冷再生混合料车辙发展规律可分为3个阶段，即压密阶段、蠕变稳定阶段、剪切破坏阶段；重复疲劳荷载作用下轮辙变形主要来源于泡沫沥青砂浆压密变形和集料受荷载作用产生的竖向位移及粗集料自身由不稳定状态转变为"平躺"状态所发生的水平转动位移，粗集料取向角随加载次数增大呈指数函数关系减小。     

基于FLAC3D的泡沫混凝土密度分层对高速公路老路拓宽的影响

新老路基结合部分的不协调变形是高速公路改扩建的关键难题,重复不间断的交通荷载作用,会加大新旧路基间的差异沉降。研究目的是使用泡沫混凝土作为拓宽路基材料,提出沿路基高度自下而上泡沫混凝土密度递增的新理念以有效减小差异沉降。研究方法是通过制备实验与数值模拟相结合,确定出不同密度下泡沫混凝土的力学参数,在FLAC3D中分析不同密度下老路拓宽的沉降规律;并与传统的设计方案对比,得到工程中泡沫混凝土密度分层方案的优化设计。研究结果表明:采用下部密度小、上部密度大的泡沫混凝土更有利于控制新老路基结合部的不协调变形,节省材料和造价。下部密度小能有效减少整体路基的自重应力,上部密度大的泡沫混凝土刚度大,能有效扩散路面结构的附加应力和行车荷载,降低深部软土承担的附加应力,减少新路基沉降,控制路基结合部的不协调变形。该研究可为高速公路改扩建时的泡沫混凝土设计和施工提供有益的参考。     

泡沫沥青和水泥用量对冷再生沥青混合料路用性能的影响

为明确泡沫(乳化)沥青和水泥掺两种粘结材料对冷再生混合料路用性能和耐久性的影响,通过车辙试验、贯入剪切试验、低温弯曲试验、加速加载试验、四分点加载疲劳试验、研究了泡沫(乳化)沥青和水泥两种粘结材料对沥青路面冷再生混合料高低温性能、长期高温抗变形能力以及抗疲劳耐久性性能的影响。试验结果表明,泡沫(乳化)沥青冷再生混合料车辙变形量主要是压密变形所致,水泥掺量越大泡沫(乳化)沥青冷再生混合料抗高温性能和高温剪切疲劳性能越好;随着水泥、沥青粘结料掺量增大,冷再生混合料低温抗裂性能呈先增大后减小的变化趋势,对于泡沫(乳化)沥青冷再生混合料低温抗裂性能而言,存在一个最佳的泡沫(乳化)沥青和水泥用量,在2.0%~4.0%泡沫沥青和2.5%~4.5%乳化沥青用量下适宜的沥青粘结料与水泥掺量比例为1.5∶1~2.7∶1;对于泡沫(乳化)沥青冷再生混合料抗疲劳性能而言,存在一个最佳的沥青粘结料和水泥掺量,为确保冷再生混合料具有最优的抗疲劳性能需达到沥青结合料和水泥掺量的相对平衡,用于冷再生混合料适宜的水泥掺量为1.0%~2.0%。为完善泡沫(乳化)沥青冷再生混合料的材料组成设计方法以及性能评价体系提供了参考。     

泡沫温拌再生沥青混合料力学性能研究

为了研究不同掺量废旧沥青混合料RAP对泡沫温拌再生沥青混合料力学性能的影响,分别对0%、20%、30%RAP掺量的混合料进行动态模量试验。采用Sigmoid函数拟合得到参考温度T=20℃时的动态模量主曲线,并基于缩减频率f_r对沥青混合料的服役温度进行划分,最后预测得到不同RAP掺量混合料在高温区域的动态模量。试验结果表明:提高RAP掺量能提高混合料的动态模量,尤其在低频高温区内。而在高频低温区,不同RAP掺量主曲线相差不大。当泡沫温拌再生沥青混合料的温度为55～70℃时,预估得到不同RAP掺量的泡沫温拌再生沥青混合料动态模量。当混合料受到的影响温度越高,掺加RAP对提高混合料的模量越有利。     

泡沫沥青常规技术指标分析及流变特性研究

为研究沥青发泡后自身性质的改变,选取90#基质沥青及SBS改性沥青,对比分析发泡前后常规技术指标的变化,并结合动态剪切流变试验(DSR)、弯曲梁流变试验(BBR)探究泡沫沥青的流变特性。试验结果表明:泡沫沥青老化后性能与发泡前相比衰减严重;90#泡沫沥青、SBS泡沫沥青黏附性较发泡前均下降一个等级;泡沫沥青高温稳定性下降,SBS泡沫沥青下降尤为显著;90#泡沫沥青抗疲劳能力、低温抗裂能力降低,SBS泡沫沥青中温抗疲劳能力、低温抗裂能力提高。     

泡沫轻质土在临近营业线的铁路软弱地基处理中的应用

高速铁路引入既有客运专线车站路基时,由于新线路基施工,可能导致临近营业线路基变形过大而直接威胁到运营线行车安全。商合杭高铁肥东站路基工程设计,拟采用泡沫轻质土填筑路基,通过数值模拟研究分析了填筑泡沫轻质土路基的可行性。结果表明:泡沫轻质土用于基床以下本体路基填筑时,新线路基沉降满足设计要求,且可有效减少既有线的附加沉降。     

泡沫轻质土在高速公路改扩建工程中的应用

泡沫轻质土为新型的科技工程轻质材料,是指使用人工材料制作的表观密度较低而强度较高的材料,其主要特点是表观密度比一般的土体小,而强度和变形特性可以达到甚至超过良好土体。其特有的轻质性可大幅降低填土载荷,节省扩建路基的软基处理费用,同时其较高的压缩模量可避免常规填料由于自身压实度不够或上覆荷载作用下引起的较大压缩变形,大大减少了软基上新老路基的差异沉降。这些特性决定了泡沫轻质土在路基拓宽工程中应用前景广阔。泡沫轻质土施工的高效便捷性可大幅提高工程施工进度、缩短工期,并且泡沫轻质土固化后的直立特性可减少工程用地,为路基拓宽工程中解决软基处理和征地拆迁问题提供了一种新的解决思路和技术手段。以江广高速公路改扩建项目JG-JD-1标泡沫轻质土路基施工为背景,探讨了泡沫轻质土在高速公路改扩建工程中的应用,介绍了泡沫轻质土的施工方案、技术措施及控制要点。     

泡沫轻质土在高速公路软土地基处理中的数值分析研究

为提高软土地基上高速公路路堤的稳定性,减少地基的总沉降量及工后沉降量,常采用泡沫轻质土作为路基填料,以减少路堤的自重来达到上述目的。通过数值分析方法,研究泡沫轻质土的处理效果及变形特征,并与实测成果相比较,计算和分析均表明,采用泡沫轻质土处理软土地基,能有效减少地基的总沉降量及工后沉降量。     

泡沫温拌再生沥青与热拌再生沥青温度敏感性研究

对回收沥青掺量分别为0%,20%,40%,60%,80%的泡沫温拌再生沥青和热拌再生沥青进行针入度试验,布氏黏度试验和动态剪切流变试验,研究其温度敏感性能。结果表明:回收沥青的加入可以降低泡沫温拌再生沥青和热拌再生沥青的温度敏感性能,且泡沫温拌再生沥青温度敏感性要小于热拌再生沥青,泡沫温拌再生沥青的力学性能相对稳定;采用黏温指数｜VTS｜和复数模量指数CNI评价泡沫温拌再生沥青的温度敏感性较为合理。     

泡沫混凝土的强度特性及在路堤填筑中沉降分析

采用室内试验和数值模拟的方法,分别研究了泡沫混凝土的强度特性和在路堤沉降中的变形特性,结果表明:泡沫混凝土的抗压强度受体积参数和养护条件影响较大,试件湿容重为700 kg/m3时,其抗压强度值仅为湿容重为1 176 kg/m3试件的20%;随气泡群含量和气泡平均尺寸的增加,泡沫混凝土试件的抗压强度显著降低;浸水饱和状态和低温养护条件同样会降低泡沫混凝土的抗压强度。与堆载预压法相比,采用泡沫混凝土进行路堤填筑沉降量降低近50%,说明采用泡沫混凝土对于控制软土路基沉降具有明显的优势,研究结果可为实际施工提供参考和依据。     

运营中地铁变形的动态监测方法研究

结合深圳地铁2号线东延线施工实际,对与之空间垂直相交的地铁4号线实施动态变形监测。论述了隧道变形的影响及实施动态监测的原则,探讨了隧道变形监测的布点方案及动态监测方法,并对监测结果进行了分析,提出了加强现场安全管理措施。     

泡沫沥青冷再生技术在高速公路基层处治中的适用性及施工工艺研究

G30连霍高速公路古永段养护大修过程中产生大量RAP,既占地又污染环境。为提高RAP利用率，将一定比例的RAP、骨料、石屑、水泥和泡沫沥青配制成泡沫沥青再生混合料，测试其最佳含水率、最大干密度、最佳泡沫沥青用量及主要性能变化规律，并铺筑试验路，探究泡沫沥青再生混合料基层处治的施工工艺和性能，同时分析其经济效益。结果表明：泡沫沥青再生混合料的密度与含水率变化呈二次抛物线形式，最佳含水量为5.6%,最佳拌和用水量为4.5%。干、湿劈裂强度、ITSR、TSR等4个指标与泡沫沥青用量近似成二次抛物线形式，OFC为2.5%,水泥用量1.8%,干、湿劈裂强度、ITSR、TSR分别为0.73 MPa、0.62 MPa、84.9%和96.5%。泡沫沥青再生混合料承载能力较大，抗变形能力最强，无侧限抗压强度都大于1.4 MPa。与境内常用的3种再生混合料基层单价进行对比，泡沫沥青冷再生混合料成本最低。     

泡沫混凝土的强度特性分析及在路堤填筑中的沉降数值模拟

基于室内试验方法,研究了密度、水灰比、粉煤灰掺量、养护方式、龄期对轻质泡沫混凝土强度的影响。试验结果表明:密度、养护方式对轻质泡沫混凝土的强度影响大,水灰比强度越低,混凝土强度越高,当粉煤灰掺量低于40%时,对混凝土影响较小,足够龄期可以提高混凝土强度。利用ANSYS数值模拟方法研究了轻质泡沫混凝土在路提填筑中的变形特性。结果显示:利用轻质泡沫混凝土填筑路堤,其最终沉降数值为5.07 cm,相对于普通分层填筑路堤,沉降值下降了27%。     

浅埋明挖小间距隧道回填施工方案及力学性能研究

为研究浅埋明挖小间距隧道回填施工方案以及回填过程中对衬砌结构变形和应力的影响,依托重庆市渝北区金洲大道与星光大道延伸段节点改造工程,采用有限元分析方法对比土石混合料、泡沫轻质土两种材料回填方案,并结合现场监测数据对衬砌结构变形、应力进行分析。结果表明：与土石混合料回填相比,采用泡沫轻质土回填的结构变形、应力均满足承载力要求;顶板、墙角、底板位移分别减少约24%、29%、11%且未超出位移容许值,拉应力分别减少约41%、39%、27%;当衬砌结构回填深度为0、2、4、6 m时,结构各部位拉应力变化趋势较缓,且变形、应力基本呈对称分布,可以有效避免结构拉剪破坏。综合考虑施工便利性、结构安全性、回填土压实度,对该隧道回填采用特殊部位以泡沫轻质土分层回填,两侧及顶部以土石混合料分层回填的回填方案;现场以此方案进行回填施工后,结构位移、应力均未超过容许值,因土拱效应,现场实测值小于模拟值。     

拉延凹模动态模面补偿方法研究

根据拉延模具虚拟合模结果,对拉延凹模动态变形进行分析,重点研究拉延凹模动态模面的补偿方法。结果表明,采用模具进行反向补偿由于压机作用而产生的变形,在拉延凹模局部特征部位进行紧压处理,补偿因动态变形造成的局部特征不清晰,此项工作可大量减少钳工手动研修量。     

基于最大黏聚力性能的泡沫沥青冷再生混合料配合比设计方法

泡沫沥青作为一种新型的道路建筑材料,主要应用于病害道路的冷再生工程中。泡沫沥青冷再生混合料中沥青是以发泡的形式掺加,这使得沥青同集料接触更为充分,因而传统的热拌沥青混合料配合比设计方法对这种新兴材料并不适用。为了提高再生混合料的抗剪切变形和整体稳定性,该文通过对泡沫沥青再生基层混合料强度构成原理进行分析,提出以获得混合料最大黏聚力为目标的配合比设计方法。试验通过对拟定的不同组成级配进行力学强度试验,对目前泡沫沥青冷再生混合料推荐级配范围进行了检验与分析,建议泡沫沥青混合料级配设计应尽量靠近规范推荐级配范围中限。同时该文通过对关键筛孔过筛率变异性研究,确定了泡沫沥青冷再生混合料的关键筛孔4.75mm过筛率的允许波动范围。