结构自诊断沥青混凝土路用性能评价研究

通过马歇尔稳定度、冻融劈裂、车辙以及四点弯曲疲劳试验,对比分析评价了结构自诊断沥青混凝土水稳定性、高温稳定性和疲劳特性等路用性能.结果表明:石墨的掺入会在一定程度上降低结构自诊断沥青混凝土水稳定性能,但是由于同时降低了沥青胶浆的温度敏感性,因而对其高温稳定性具有改善作用;与普通沥青混凝土相比,结构自诊断沥青混凝土的疲劳寿命更短;并且疲劳破坏速率呈现出温度依赖性,在同一应变水平下,温度下降时,传导型沥青混凝土的破坏速率加快,疲劳寿命缩短.     

冷补沥青混合料性能评价指标体系

为了研究冷补沥青混合料的性能评价方法,分析了冷补沥青混合料的施工性能、初期强度、储存性能、成型强度和水稳定性等性能要求,指出施工性能是冷补沥青混合料最根本的性能。开发了贯入试验仪器,将贯入强度作为控制指标,用于定量评价冷补料的施工性能;提出了黏聚性试验方法,用于评价冷补料的黏聚性能;根据质量损失试验制定了修正马歇尔试验方法,用于评价冷补料的成型强度和水稳定性。由此,建立了基于施工性能的冷补沥青混合料评价指标体系。与国内以往基于马歇尔强度的评价指标体系相比,可以更有效地反映冷补沥青混合料的路用性能。     

高黏沥青改性剂的性能评价与工程应用

针对国内高黏沥青改性剂质量参差不齐、进口产品价格高昂等问题,以自主研发的高黏沥青改性剂PEA为研究对象,以日本进口改性剂T和某国产品牌改性剂H作为平行对照,分别就高黏沥青和高黏沥青混合料各项性能对比分析,并铺筑排水路面进行试验。结果表明,自主研发的高黏沥青改性剂PEA制备的沥青混合料路用性能和施工性能优越,各项路面检测指标符合技术要求。     

高等级沥青混凝土路面抗剪性能影响因素研究

运用多层弹性体系理论,以 GAMES 软件为力学分析工具,考虑路面结构层厚度、基面层模量及层间状态等因素,分析沥青路面抗剪性能的变化规律。结果表明：沥青路面剪应力峰值受面层厚度和基层厚度影响不明显,通过增加面层厚度和基层厚度提高路面抗剪性能加重了经济成本,收效甚微;面层内剪应力峰值随基层模量增加而减小,但变化不明显,说明增加基层模量对沥青路面抗剪性能的提高作用不大;上面层与中面层模量比越大,上面层内剪应力峰值越大,且这种影响较为明显;在层间粘结减弱的过程中,面层内最大剪应力峰值随之减小。     

Superpave沥青结合料性能等级评价的试验研究

运用Superpave沥青结合料规范的有关试验评价体系,分别对两种国产沥青的路用性能进行试验分析,确定了两种沥青的性能等级,同时结合沥青粘度和粘温曲线确定了有关施工指标,对我国沥青混合料的设计与施工具有一定的理论指导意义。     

国外温拌沥青混合料技术与性能评价

温拌沥青的概念是最近10年来在欧洲发展起来的,德国、挪威、法国都对其进行了研究。在美国,NCAT以及其他一些机构也对其进行了研究。温拌沥青混合料是一种绿色、节能、环保的路面新材料,它的生产施工温度介于热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料之间。其力学性能和路用性能不亚于传统的热拌沥青混合料,但生产施工温度可以降低30~50℃。该文通过与热拌沥青混合料的对比,介绍了欧洲使用的温拌沥青混合料技术及对它的性能评价,并介绍了温拌沥青混合料的优缺点和需要解决的问题。     

环氧树脂沥青混合料粘弹行为的力学模型分析

通过弯曲蠕变试验,分析了环氧树脂沥青混合料不同温度下的蠕变特征。根据蠕变力学模型,采用3单元、4单元、2阶广义Kelvin模型、3阶广义Kelvin模型以及修正的2阶广义Kelvin模型分别对不同温度的蠕变行为进行了拟合。结果表明,环氧树脂沥青混合料各温度的蠕变变形开始发展很快,然后逐渐变慢,最后达到了平衡。采用修正的2阶广义Kelvin模型可以较为精确地表述材料不同温度的蠕变行为;通过不同温度下修正的2阶广义Kelvin模型的参数解析,可以得到材料的弹性模型随着温度变化趋势呈S形。研究成果可以为材料热粘弹性能的进一步研究提供依据。     

采用动态粘弹谱仪分析沥青高温性能

采用动态粘弹谱仪(DMTA)研究了沥青在动载作用下的变形特性,即动态粘弹性,从微观角度对沥青的高温性能进行了评价,且对沥青的温度敏感性进行了分析。     

泡沫沥青现场冷再生技术应用及性能评价

近年来,沥青路面现场再生技术在中国得到广泛应用和发展,尤其是现场冷再生技术以其方便、快捷的施工而得到迅速推广。笔者首先对泡沫沥青现场冷再生技术材料的组成设计及技术要求进行了探讨,并根据工程经验和在国内外研究成果的基础上,提出泡沫沥青再生混合料的设计和试验方法。通过对养生完成后的泡沫沥青混合料试件进行性能试验,评价其路用性能。最后采用落锤式弯沉仪评价再生沥青路面的结构强度增长规律以及使用效果,显示泡沫沥青现场冷再生路面甚至达到了新建沥青路面的结构强度,取得了理想的效果。     

基于动态粘弹力学的沥青胶浆高温性能试验研究

通过对粉煤灰、矿粉、消石灰、水泥4种矿物填料组成的沥青胶浆进行动态频率扫描试验和稳态流动试验,对4种不同矿物填料、不同粉胶比对沥青高温性能的影响进行了评价。研究表明:沥青胶浆的线粘弹范围小于沥青的线粘弹性范围;掺加4种矿物填料的沥青胶浆在代表胶浆的低温状态的高频区域内复合模量的增长趋向一致,在代表胶浆的高温状态的低频区域复合模量的差别变大;相同粉胶比下消石灰对沥青的高温性能提高最显著,其他依次为粉煤灰、水泥、矿粉,但后三者对沥青的影响差别不大;粉胶比的增加与复合模量、粘度的增加并不成正比例。     

基于热力学的沥青混合料粘弹-粘塑性损伤本构模型

为了表征沥青混合料的力学行为,以不可逆热力学理论为基础,推导出沥青混合料粘弹-粘塑性损伤本构模型;将建立的本构模型用于分析沥青混合料三轴蠕变试验和等应变速率压缩试验.结果表明:该模型能够合理描述沥青混合料蠕变试验的三阶段,准确表征其三维变形特征,并能从机理上分析沥青混合料的变形行为;可以较准确地预估等应变速率压缩试验中的应力-应变发展规律及应力峰值和体积变形规律;所提出的粘弹-粘塑性损伤本构模型能够表征沥青混合料在多种压缩加载模式下的力学行为特征.     

不同结构类型沥青混合料抗裂性能对比分析

沥青路面的抗裂性能是影响路面开裂的重要因素。本文通过对骨架结构SMA-16及密实悬浮结构AC-13、AC-20沥青混合料进行抗拉强度和低温抗裂性能测试对比分析。结果显示:骨架结构类型沥青混合料的抗拉强度和低温抗裂性能明显优于密实悬浮结构类型的混合料;对于同类密实悬浮结构的沥青混合料,随着粒径的增大,其抗拉强度和抗裂性能呈现降低现象。     

冷再生沥青混合料性能评价

从基层材料的功能要求出发,评价了乳化沥青冷再生混合料的高温性能、劈裂强度和水稳定,从而论证冷再生沥青混合料用作高速公路沥青路面基层材料的可行性。通过马歇尔稳定度试验和劈裂强度试验评价了冷再生混合料的强度性能,确定了混合料的最佳沥青用量;用车辙试验检验了再生混合料的高温稳定性;用冻融劈裂试验评价了再生混合料的水稳定性。研究发现,冷再生混合料的最佳沥青用量为(纯沥青油石比)2.5%;最佳油石比下,冷再生混合料车辙动稳定度均大于3000次/mm,冻融劈裂残余劈裂强度比为97.39%。结果表明,所设计的冷再生混合料具有较高的力学强度,优良的高温性能和水稳定性,能够用于铺筑高速公路沥青路面基层。     

沥青路面热阻粘封层机理及性能研究

从传热学机理出发,首先在理论上研究了路面结构材料各参数对于沥青路面结构温度的影响,并探讨了阻热型结构层对路面结构温度场的作用。然后对热阻材料需满足的性能进行了分析,并初步选择了数种性能合理的热阻材料。通过室内的热辐射系统模拟了外界太阳能的辐射,并对不同热阻材料组成的结构进行了辐射试验,以研究其结构导热特性。最后对热阻粘封层的经济性进行了对比分析。试验结果表明,在一定时间的高温作用下,功能、厚度适宜的热阻结构层可以改善路面结构温度场,降低中下面层沥青混合料的工作温度,从而提高沥青路面的高温稳定性。     

影响沥青混合料抗剪强度的试验研究

通过对影响沥青混合料抗剪强度参数的因素进行试验分析,研究不同的集料类型、沥青混合料级配、沥青用量以及压实度因素对抗剪强度参数的影响。结果表明:沥青是影响最大抗剪强度的主要因素,集料特性对混合料的内摩阻角影响显著;在最佳沥青用量附近,混合料的最大抗剪强度达到最大值;最大抗剪强度随着压实度增大、空隙率减小而增大,可以通过增加压实度使沥青路面抗剪能力增大。     

SHRP沥青性能分级量度的探讨

利用SHRP胶结料试验仪器,基于表征沥青路用性能的流变力学指标,测试了不同标号、不同老化程度的道路沥青在一定适用温度范围内的性能特征.分析结果表明,胶结料高温指标车辙因子G＊/sinδ对于不同标号沥青的响应程度较低温指标劲度模量S明显偏大.也即,6℃量度的SHRP温度分级在反应不同沥青使用高温与使用低温性状的差异时并不协调.进一步分析得出,与目前针入度级方法比较,在评定试验沥青低温性能的量度方面,SHRP方法的温度分级量度偏大.     

硬质沥青及其混合料高温性能试验研究

针对夏季炎热地区沥青混凝土路面高温车辙破坏严重的问题,本文采用硬质沥青这一新材料。通过对硬质沥青(A-30)、石油沥青(A-70)、SBS改性沥青及其混合料在高温稳定性方面进行全面对比试验,以评价硬质沥青及其混合料的高温性能,为硬质沥青的推广应用提供依据,也为夏季炎热地区、重轴载道路和长大纵坡路段的高等级公路沥青路面建设提供参考。     

新疆地区沥青改性研究进展

为明确新疆地区沥青改性研究现状,系统调查并梳理了新疆基质沥青、SBS改性新疆沥青、胶粉改性新疆沥青研究成果,对比分析新疆沥青改性前后性能差异;基于沥青组分与改性机理探究新疆沥青的改性难题;总结新疆改性沥青性能提升工艺研究成果.结果 表明:新疆沥青改性后,其高低温性能、抗疲劳能力有较大提升,经SBS改性后针入度降低18％...     

灰色聚类法在沥青路面性能评价中的应用研究

旧沥青路面性能评价对养护方案制定尤为重要,准确地评价旧路面状况才能采取合适的养护措施,充分利用有限的养护资金,取得最佳养护效果。总结了灰色聚类的一般步骤,然后将其应用到路面性能评价中。通过实例,验证了此法在旧路面性能评价中的可行性。