抗车辙沥青路面的设计及应用研究

在对沥青路面车辙病害及成因分析的基础上,提出按照长寿命沥青路面结构设计理论加大抗车辙沥青路面的厚度,并通过采取多级嵌挤密级配设计法进行沥青混合料级配优化设计和掺加抗车辙剂的方法对胶结料进行改性,从而综合提升沥青混合料的抗车辙性能。绥牡高速公路长大纵坡的工程应用实践表明,在加大沥青层厚度和优化沥青混合料性能的基础上,可以使路面获得良好的抗车辙性能和使用性能。     

抗车辙沥青混合料技术经济评价

为选择满足沥青路面抗车辙要求的沥青混合料,采用高模量剂、抗车辙剂、30^#沥青和70^#沥青设计AC-25沥青混合料,通过高温稳定性、低温抗裂性能与水稳定性试验进行技术性能评价,通过混合料材料组成进行经济性评价。结果表明,高模量剂、抗车辙剂沥青混合料与30^#沥青混合料均具有良好的抗车辙能力;抗车辙剂沥青混合料的低温抗裂性能优于高模量剂沥青混合料;抗车辙剂、高模量剂沥青混合料的水稳定性优于30^#、70^#沥青混合料;30^#沥青混合料的材料成本低于高模量剂、抗车辙剂沥青混合料;抗车辙剂沥青混合料的综合性能最好。     

沥青混合料抗车辙性能的灰色理论分析

基于对秦巴山区内公路沥青路面车辙病害成因的调查与分析,通过室内模型试验和对已有研究成果的总结,利用灰色理论分析了不同影响因素对沥青混合料抗车辙性能的影响程度,并建立了以沥青用量、碾压次数及级配类型等因素为参数的沥青混合料抗车辙性能预估模型。研究结果表明:沥青混合料的集料粗细程度与分形维数成反比,集料越细,其分形维数越大,反之越小;沥青用量对沥青混合料抗车辙性能的影响程度最大,级配类型和温度次之,碾压次数的影响最小;沥青混合料抗车辙性能的主要影响因素为沥青用量、集料级配类型及温度;基于材料组成和外界环境因素建立的沥青混合料抗车辙性能预估模型为沥青路面抗车辙设计提供了依据和手段。     

常规设备对Superpave沥青路面永久变形的预测

优质路面(Superpave)沥青混合料组成设计方法中对永久变形的预测采用的方法和设备是一般试验设计单位无法满足的。利用沥青路面分析仪(APA)和马歇尔稳定仪研究了影响沥青混合料抗车辙性能的各个因素,并分析了间接拉伸强度和混合料的抗车辙性能的关系,为合理预测沥青混合料的车辙病害提供了重要依据。     

SMA沥青路面抗车辙性能研究

通过足尺路面加速加载试验系统,对SMA沥青路面的抗车辙能力与普通沥青混凝土路面进行了对比试验。试验结果表明,SMA沥青混合料具有较好的抗车辙能力,而中面层沥青混凝土是沥青路面车辙的主要贡献者,仅仅加铺一层SMA沥青混合料并不能从根本上解决沥青路面的车辙问题,需要加强对各层沥青混合料的综合设计。     

不同中面层沥青混合料抗车辙性能研究

通过研究发现沥青路面的车辙破坏往往发生在沥青路面的中面层。基于此通过对比分析中面层材料设计时常用的三种沥青混合料的高温抗车辙试验,并通过动稳定度、相对变形、综合稳定系数三个评价指标,综合评价了三种中面层沥青混合料的高温抗车辙性能,为以后高等级沥青路面中面层材料设计提供理论指导参考。     

CZW抗车辙剂改性沥青混合料配合比设计与性能研究

针对广东地区在高温重载条件下的沥青路面易出现车辙、推移拥包等早期损坏,尤其是长大陡坡段的路面车辙等病害,在热拌沥青混合料配合比设计方法的基础上,对比研究了CZW抗车辙剂改性沥青混合料、70号普通沥青混合料和SBS改性沥青混合料的路用性能。试验研究表明,CZW抗车辙剂沥青混合料相比70号普通沥青混合料和SBS改性沥青混合料,具有更优异的高温稳定性能,CZW抗车辙剂可大幅提高70号普通沥青混合料的高温性能。在高温重载条件下,CZW抗车辙剂改性沥青混合料的动稳定度是70号普通沥青混合料的13倍;是SBS改性沥青混合料的1.3倍。CZW抗车辙剂改性沥青混合料路用性能良好,尤其适用于高温多雨、重载交通等特殊地区,具有较好的推广应用价值。     

DOMIX改性沥青混合料特性试验研究

对Domix沥青混合料及SBS改性沥青混合料的高温、低温、疲劳性能进行对比试验,探讨2种混合料在极端温度、重载下不发生车辙时的动稳定度控制标准,分析2种混合料对其动稳定度控制标准的适应性。试验结果表明:沥青路面上面层的抗车辙性能对沥青路面整体的抗车辙性能影响最明显;Domix沥青混合料低温性能及疲劳性能低于SBS改性沥青混合料。为平衡Domix沥青混合料低温及疲劳性能,基于其高温性能,提出Domix复掺改性的建议。     

再生剂对就地热再生混合料抗车辙性能的影响研究

沥青路面就地热再生中一般添加再生剂来对老化沥青进行中再生。本文在室内通过老化沥青的再生实验和再生混合料的车辙实验及动态蠕变实验,对再生剂对于再生混合料的高温抗车辙性能的影响展开研究。结果表明,老化沥青再生后软化点和车辙因子下降,再生混合料的抗车辙性能随再生剂用量的增大而降低。因此在进行再生混合料设计时,因严格控制再生剂的用量以保证再生混合料的高温性能。     

30#硬质沥青及沥青混合料的性能研究

沥青路面采用的沥青标号将直接影响其使用性能,近年来国际上使用的沥青有向稠的方向发展的趋势,以期增强沥青路面的抗车辙能力,尤其是中下面层。该文通过室内试验测试了30#硬质沥青的性能指标,对其沥青混合料进行了配合比设计,并分析了30#硬质沥青混合料的性能,结果表明30#硬质沥青混合料具有优良的抗高温变形能力,用于沥青路面的中下面层可以大幅度减少由于高温和重载所产生的车辙。     

再生沥青混合料设计针入度范围的研究

依托广佛高速公路大修工程的沥青路面热再生实践,通过室内试验研究了不同设计针入度对再生沥青混合料AC-25的马歇尔指标、高温稳定性、水稳定性和抗裂性等路用性能的影响规律,从而提出了再生沥青混合料合理的设计针入度范围。结果表明,再生沥青混合料有利于提高沥青路面的高温抗车辙能力和抗裂能力,但降低了抗水损害能力和低温抗裂性能,从而为沥青路面再生技术的应用提供依据。     

抗车辙剂掺量对沥青混合料动稳定度的影响

抗车辙剂可以显著改善沥青混合料的抗车辙性能,本文对比分析了不同抗车辙剂掺量对北京地区常用沥青混合料动稳定度的影响。结果表明,AC-13C（采用改性沥青）掺加0．2％抗车辙剂、AC-16C（采用改性沥青）掺加0．3％抗车辙剂、AC-20C掺加0．4％抗车辙剂和AC-25C掺加0．5％抗车辙剂,可分别满足北京市沥青路面抗车辙设计施工指导意见和行业标准的要求,可作为北京市城市道路养护管理中沥青路面抗车辙设计的依据。     

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。     

岩沥青在宋梁路上的应用研究

车辙是影响沥青路面使用寿命的主要因素,本文选用布敦岩沥青、抗车辙剂、硬质沥青、SBS改性沥青混合料进行对比试验,研究布敦岩沥青混合料路用性能。车辙试验表明,岩沥青可以明显提高沥青混合料高温性能,与A-70#沥青混合料相比,其动稳定度提高250%,与30#硬质沥青混合相比,动稳定度提升80%,与SBS改性沥青混合料及添加抗车辙剂混合料动稳定度相近;浸水马歇尔试验和冻融劈裂强度试验结果表明,岩沥青可以明显提高沥青混合料的抗水损害性能,与SBS改性沥青混合料及添加抗车辙剂混合料水稳定性相近。低温弯曲试验表明,岩沥青改善混合料低温性能效果不明显。     

橡胶和SBS对排水沥青混合料性能影响的试验研究

排水沥青路面(PA)具有良好的排水和降噪性能,但相对于密级配沥青混合料,其抗车辙能力、抗疲劳与抗水损害等性能较差。为评价橡胶颗粒(CR)对排水沥青路面性能的影响,以普通排水沥青混合料与5%SBS改性排水沥青混合料为对照组,研究了CR掺量为10%、15%、20%橡胶改性排水沥青混合料的抗车辙、抗析漏、抗滑与水稳定性等性能。结果表明:CR和SBS既降低了排水沥青路面的渗透性,也显著提高了抗车辙能力。同时CR还可以提高混合料的初期回弹模量、抗滑性和抗水损害能力,但CR掺量过大会对路面性能产生不利影响。     

抗车辙剂改性沥青混合料路用性能研究

为了对抗车辙剂改性沥青混合料的性能进行研究,文中基于沥青路面车辙成因分析和抗车辙剂的作用原理,分别对70号基质沥青和SBS改性石油沥青进行改性,通过对比试验,对常规沥青混合料和抗车辙剂改性沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性和高温稳定性进行分析,并在实际工程中进行应用验证。结果表明,抗车辙剂能明显提高沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,且能较好增强混合料低温抗裂性能,工程应用效果良好。     

基于现场钻芯取样的沥青结构层抗车辙性能评价方法

为了快速检测与评价所铺筑沥青路面结构的抗车辙性能,提高沥青路面施工质量水平,首先设计了圆柱形试件车辙试验所需的试验模具,采用ANSYS软件模拟圆柱形试件和板式试件的车辙试验,分析了圆柱形芯样车辙试验的可行性;其次采用2种基质沥青、1种改性沥青、5种级配的5组沥青混合料,在不同厚度和温度条件下进行圆柱形芯样车辙试验,分析确定了圆柱形芯样车辙试验的条件;最后结合现行规范要求,根据板式试件车辙试验和圆柱形试件车辙试验的相关性,建立了基于现场钻芯取样的沥青路面抗车辙性能检测标准。研究结果表明:可采用70℃下路面圆柱形芯样的车辙试验评价沥青路面高温抗车辙能力,并要求高温性能质量标准下的车辙动稳定度大于2 450次.mm-1;该法可实现对现场沥青路面抗车辙性能的快速检测与评价,有利于提高混合料设计水平与路面施工质量。     

天然岩沥青改性沥青路面抗车辙性能分析

分析了天然岩石沥青改性剂的作用机理,通过车辙试验和动态蠕变试验研究了岩沥青改性沥青混凝土的高温性能,并采用有限元分析计算了岩沥青改性剂对沥青路面结构抗车辙性能的影响。研究结果表明:岩沥青改性剂可提高沥青混凝土的模量,使混合料的动稳定度值和蠕变模量得到大幅提高,明显改善了沥青混合料的高温性能;与普通沥青路面结构相比,岩沥青改性沥青路面结构的抗车辙变形能力可提高20%。     

花岗岩沥青混合料水稳性解决措施研究

花岗岩沥青混合料的抗水损坏能力一直是高等级公路沥青路面解决的首要问题。实际工程中一般是在沥青中掺抗剥落剂或在沥青混合料中掺石灰。此类方案对沥青混合料其他性能的影响如何，通过系统地研究沥青混合料的水稳性变化规律、高温抗车辙能力、低温抗裂能力，为酸性石料的沥青混合料设计施工提供参考。     

沥青砼高温稳定性影响因素的灰关联分析

沥青路面车辙是多因素综合作用的结果.文中从混合料角度分析了影响沥青混合料抗车辙性能的因素,并通过不同因素条件下沥青混合料高温车辙实验,以动稳定度作为参考序列,对影响因素进行了灰关联分析,寻找影响路面车辙性能的主要因素.