柔性路面沥青稳定基层疲劳设计准则

柔性基层沥青路面在我国高等级公路上的应用日益广泛,但目前仍缺乏系统的柔性基层沥青路面设计方法.该文通过UTM4试验系统进行了4种级配沥青稳定基层混合料的三分点小梁弯曲疲劳试验,选择模量和沥青饱和度作为沥青稳定基层疲劳性能的关键影响因素,对不同级配的沥青混合料疲劳试验数据进行多元非线性回归分析,建立了沥青稳定基层多参数疲劳模型.根据对我国柔性基层沥青路面的使用寿命调查获得的设计弯沉与累计当量轴次的经验关系式,计算了沥青稳定基层实际疲劳寿命.将其与室内疲劳试验结果进行对比,认为现场修正系数应取为355,从而得到了柔性路面沥青稳定基层的疲劳设计准则.     

基于汉堡车辙试验的在役高速公路沥青路面高温性能研究

车辙是中国路面破坏最严重的形式之一,严重损害了沥青路面的使用性能。该文基于汉堡车辙试验,针对江苏省某通车运营接近设计寿命的高速公路沥青路面的车辙深度、蠕变斜率指标对高温性能进行评价分析,研究交通量、基层结构对中下面层沥青混合料高温性能的影响,以及芯样高温性能与路面车辙指标之间的关系。结果表明:汉堡车辙试验能够显著区分不同类型沥青混合料的高温稳定性;交通量对芯样高温性能具有显著的影响;在特重交通量条件下,运营接近设计寿命沥青路面的中下面层芯样,高温性能仍处于稳定发展阶段。     

玄武岩纤维AC-13C沥青混合料路用性能研究

为研究玄武岩纤维沥青混合料在干旱荒漠区的路用性能,对AC-13C型沥青混合料配合比进行设计,通过车辙试验、冻融劈裂试验分析掺入0.4%玄武岩纤维对沥青混合料高温性能和水稳定性的影响,通过对试验路技术状况的检测评价玄武岩纤维沥青路面的使用性能。结果表明,掺入0.4%玄武岩纤维能显著提升沥青混合料的高温稳定性,动稳定度是普通沥青混合料的2.7倍,同时可改善沥青混合料的水稳定性;玄武岩纤维沥青路面的破损状况、防滑性能与抗渗性能均优于普通沥青路面。     

密级配沥青稳定碎石疲劳性能研究

沥青混合料的疲劳破坏是柔性路面结构设计中重要的控制指标因素,沥青稳定碎石在国内路面结构中得到逐步应用,然而对这种材料的疲劳性能的研究还较少。为了完善柔性路面结构设计体系,本文采用四点弯曲疲劳试验方法对比研究ATB25和AC25、AC20等3种不同级配的疲劳性能。通过对试验结果的统计和回归分析,得出3种混合料疲劳性能差别、温度对疲劳寿命的影响、ATB25的室内疲劳预估模型。结果表明ATB25具有较好的疲劳寿命,AC20疲劳性能最优,ATB25与AC25疲劳性能相近;相对于AC20,ATB25疲劳寿命受温度的影响更大。在柔性路面结构中,ATB类沥青混合料作为最下层沥青混合料具备较好的抗疲劳性能。     

ATH/EG复合阻燃剂对沥青及大空隙沥青混合料性能影响

为提升阻燃剂在隧道沥青路面中的阻燃应用效果，探究阻燃剂对沥青及大空隙沥青混合料性能的影响，采用水热法制备了氢氧化铝(ATH)/可膨胀石墨(EG)复合型阻燃剂，并成型了适用于隧道环境具有阻燃和降噪功能的大空隙沥青混合料。采用氧指数试验分析了复合阻燃剂对沥青阻燃性能的影响，采用动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验分析了复合阻燃剂对沥青高低温流变特性的影响，采用马歇尔试验、汉堡车辙试验、动态模量试验以及疲劳试验分析了复合阻燃剂对大孔隙沥青混合料路用性能的影响。结果表明：ATH和EG比例为1∶1时复合阻燃剂的协同阻燃效果最优，且随着复合阻燃剂掺量的增加沥青的阻燃性能越好；复合阻燃剂提升了沥青的高温性能，但降低了低温性能，综合考虑沥青的阻燃性能及流变性能，推荐ATH/EG复合阻燃剂掺量为15%～20%;ATH/EG复合阻燃剂提高了大空隙沥青混合料的高温稳定性和动态模量，但降低了沥青混合料的疲劳性能。     

基于综合性能的沥青混合料组成结构优化

为了基于性能进行沥青混合料组成设计,对沥青混合料的综合性能优化进行了研究。根据胶浆理论,将沥青混合料的性能分为分散相主导型和分散介质主导型两类。选择4.75 mm筛孔通过率、0.075 mm筛孔通过率(矿粉用量)、粉胶比、空隙率作为沥青混合料性能优化决策参数。采用BP神经网络和遗传算法相结合的方法,对沥青混合料组成结构参数进行了优化。研究结果表明,随着疲劳性能的权重减小和高温稳定性权重的增大,4.75 mm筛孔通过率应逐渐减小;无论对疲劳性能还是高温稳定性,都需要5%~7%的矿粉用量和足够的沥青用量;粉胶比越小,沥青用量越大,疲劳性能越好;3%~4.5%空隙率的沥青混合料综合性能较好。     

沥青稳定基层混合料疲劳性能试验研究

对5种级配的沥青稳定基层混合料进行了控制应变的三分点小梁弯曲疲劳试验,分析了级配、沥青用量、沥青品种和温度对沥青稳定基层疲劳性能的影响规律。研究表明:悬浮密实型沥青混合料的疲劳性能较嵌挤型沥青混合料好得多;沥青用量增加,疲劳寿命显著增长,由马歇尔方法确定的最佳沥青用量并非沥青混合料疲劳性能最佳的沥青用量;沥青混合料疲劳寿命随试验温度的提高而显著增长;采用改性沥青的沥青混合料疲劳性能较普通沥青有一定改善。这些规律可以为沥青稳定基层的混合料设计提供参考。     

纤维改性沥青混合料性能研究进展

纤维作为一类沥青混合料添加剂和稳定剂,能有效改善沥青路面的各项性能指标,延长沥青路面的使用寿命。该文通过分析国内外相关文献,总结了纤维改性沥青及沥青混合料的作用机理、纤维掺量对性能的影响及不同类型纤维改性沥青的特点。纤维能有效改善沥青混合料的高温性能、低温性能和疲劳性能,尤其对沥青混合料的抵抗低温和疲劳开裂具有较大的优势。选择合适的纤维长度和掺量、改性纤维的表面结构都能提高纤维的改性效果。纤维复配改性沥青可改善单一改性沥青的部分性能不足的问题,进一步提升沥青混合料的综合性能。纤维改性沥青混合料可全面提升沥青路面的综合性能,为持久耐用的长寿命路面提供技术支持。最后,结合纤维增强作用机理对沥青混合料的性能影响进行分析,给出了后续的研究方向。     

再生沥青混合料路用性能试验研究

通过室内试验对不同RAP回收沥青路面材料掺量、不同混合料类型的再生沥青混合料进行了路用性能综合评价,结果表明:使用RAP材料的再生混合料,其高温性能优于新料沥青混合料,低温性能稍逊于新料沥青混合料,RAP掺量越高,低温性能下降越快;再生混合料的水损害抵抗能力主要受沥青混合料类型等因素的影响.应变控制疲劳试验结果表明,再...     

沥青稳定基层疲劳试验荷载控制模式选择

研究何种疲劳试验方法更符合沥青稳定基层混合料的疲劳特性。首先分析全厚式沥青路面的沥青稳定基层疲劳时的应力应变状态，及这种应力应变状态与疲劳试验的荷载控制模式的关系；其次，分析应变控制的疲劳试验结果的实用性；最后，提出一种简便易行的应变控制模式的实现方法。研究表明，全厚式沥青路面结构中，沥青稳定基层的应力应变状态更接近于应变控制模式疲劳试验的工作状态，因此，沥青稳定基层混合料的疲劳试验宜采用应变控制的荷载模式。     

钢桥面SMA沥青铺装层应用优化研究

鉴于SMA沥青混合料近年来在正交异性钢箱梁桥面铺装层上的应用效果不是很理想,以及对国内已建钢箱梁桥面铺装层的分析研究,从混合料级配优化角度,试验室制作采用不同沥青改性剂、外加剂组合成的五种SMA沥青混合料,通过室内试验,确定每种方案的常规指标、车辙等路用性能指标,并结合复合梁疲劳试验结果进行对比分析,最终确定了最佳的沥青混合料组合方案。结果表明,高粘改性剂相对SBS改性剂有较好的路用性能,各种外加剂的选用对混合料的高温稳定性、耐疲劳性有较大提高。     

硫磺改性沥青混合料性能及其应用研究

为改善沥青的高温性能,减小沥青路面车辙,提出了用SEAM改性沥青的新方法。为证明SEAM改性沥青混合料在车辆荷载和气候作用下的性能变化,通过室内试验,研究了SEAM改性沥青混合料的马歇尔性能指标、高温、低温稳定性、水稳定性和疲劳性能及影响其性能的因素。现场验证了SEAM改性沥青混合料路面的性能、使用效果和经济性。室内试验结果表明,当SEAM掺量大于20％以后,SEAM改性沥青混合料具有较好的抗车辙性能和抗疲劳性能。与普通沥青混合料路面相比,SEAM改性沥青混合料路面施工工艺和程序与普通沥青混合料相同,但在性能上SEAM改性沥青混合料好于普通沥青混合料,并可以节约一定的工程费用。基于SEAM改性沥青混合料在高温条件下的良好路用技术性能,得出了SEAM改性沥青混合料可以作为气候炎热地区沥青路面设计的一个方案选择的结论。     

新型橡胶沥青应力吸收层设计研究

为了提高改性沥青应力吸收层的性能,基于不同级配特点,确定了新型橡胶沥青应力吸收层的最佳级配,提出了橡胶沥青应力吸收层混合料的技术指标,并对比研究了其高温性能和疲劳性能。结果表明：在9％的沥青用量情况下,研发的新型橡胶沥青应力吸收层具有良好的路用性能。     

抗车辙剂/纤维复合改性沥青混合料的路用性能

为研究抗车辙剂与武岩纤维这2种外加剂对沥青混合料路用性能的影响,通过室内试验分析了抗车辙剂1玄武岩纤维复合改性沥青混合料的路用性能,并与基质沥青、单掺抗车辙剂、单掺玄武岩纤维的酒青混合料路用性能进行了对比分析。试验结果表明:单掺抗车辙剂能显著提升基质牺青的高湿性能,单掺玄武岩纤维能显著提升基质酒青的低湿性能,而抗车辙剂1玄武岩纤维复合改性酒青混合料的高温稳定性、低湿抗裂性、水稳定性和抗疲劳性能均较2种外加剂单提时有所提升。因此.抗车辙剂和玄武岩纤维复合改性能明显提升沥青混合料的路性能,在实际I程中可加以应用。     

三种增强纤维对沥青混合料性能影响的试验研究

在沥青混合料中掺入GBF、聚酯纤维和木质素,采用力学和弯曲疲劳试验,对比分析不同纤维组合对沥青混合料相关路用性能的影响。试验研究发现,掺加GBF的沥青混合料,在提高沥青路面的高温稳定性和低温抗裂性方面有明显的效果。     

回收聚酯纤维沥青混合料路用性能试验研究

对普通沥青混合料、常规聚酯纤维沥青混合料、回收聚酯纤维沥青混合料的路用性能进行了研究分析。通过沥青混合料的高温性能、水稳定性及疲劳性能试验，对比了常规聚酯纤维与回收聚酯纤维对沥青混合料路用性能的改善效果。研究结果表明沥青混合料中掺入2种聚酯纤维后，其路用性能具有明显的改善，其中对高温性能和疲劳性能的改善幅度最大，而对水稳定性的改善幅度较小。回收聚酯纤维的路用性能改善效果弱于常规聚酯纤维。     

基于GTM的FAC环氧沥青混合料配合比设计

普通的沥青混合料和改性沥青混合料在高温、湿热地区很难满足超长陡坡、大跨径桥梁、超长隧道路面等对沥青混合料的路用性能要求高的特点。利用环氧沥青混凝土具有强度高、柔韧性好,良好的高温稳定性、层间结合能力强及优良的抗疲劳等特性来满足这些特殊路段路面的对沥青性能的要求。采用体积法进行FAC-13环氧沥青混合料配合比设计,并结合GTM法来解决沥青混凝土通车后在重载交通碾压下产生"二次压实"现象的难题。试验结果表明基于GTM的FAC-13环氧沥青混合料具有良好的高温稳定性和体积特性,设计过程对解决特殊路段沥青路面病害具有一定的借鉴作用。     

虎门大桥TAF环氧沥青钢桥面铺装技术研究

桥面铺装是大跨径桥梁的关键技术之一,环氧沥青混合料铺装层以其强度高、刚度大、高温稳定性和低温抗裂性能好、抗疲劳性能好等优点,已经广泛应用于国内大跨径钢桥面铺装。结合虎门大桥应用TAF环氧沥青混合料进行钢桥面铺装的工程实际,总结了TAF环氧沥青混合料在虎门大桥钢桥面铺装中的施工经验。     

矿料级配对沥青混合料路用性能影响的试验分析

以典型的AC—13沥青混合料为基础,通过系统室内对比试验,对5组由粗到细级配的沥青混合料的基本物理性质、高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、疲劳耐久性等路用性能进行了研究。试验结果表明,级配变化对沥青混合料路用性能有直接的影响,且存在一定的规律性,总体表现为靠近规范级配中值附近其综合性能较好;不同级配类型的沥青混合料路用性能的优点表现不一样,粗级配更有利于抗高温变形的提高,细级配更有利于抗水损害、抗弯拉破坏、抗疲劳开裂等性能的提高。研究成果为沥青混合料级配选择和优化设计提供参考。     

TLA改性沥青混合料配合比设计研究

采用马歇尔试验配合比设计方法分别对TLA改性沥青混合料和基质沥青混合料进行了配合比设计并对其路用性能进行了检验。研究结果表明:由于TLA改性沥青中灰分的掺入,TLA改性沥青混合料的最佳油石比与基质沥青混合料的最佳油石比之间存在一个转换系数,并使得TLA改性沥青混合料最终合成级配比原合成级配变得略细,而且主要影响2.36 mm以下筛孔的通过率。TLA改性沥青混合料具有优良的高温稳定性、水稳定性和抗渗性,可应用于我国高速公路沥青路面工程中。