碾压温度对SMA-13沥青混合料压实特性影响分析

文章结合京台高速公路徐州段工程实例,研究不同碾压温度下SMA-13沥青混合料的压实特性,通过对现场实测结果回归分析有效压实时间计算公式,以便合理安排施工作业长度和施工机械组合,有效指导SMA-13沥青路面施工。     

不同温度沥青混合料动稳定度试验研究

温度是造成沥青路面车辙病害的直接因素。阐述沥青路面车辙病害的影响因素,指出温度的重要性,以常用面层混合料类型SMA-13及AC-13沥青混合料为研究对象,研究不同温度(20~70℃)下沥青混合料动稳定度的变化规律。研究结果表明:沥青路面动稳定度随温度的升高呈下降趋势,且温度越高沥青路面动稳定度下降就越快,温度超过65℃时,SMA-13及AC-13沥青混合料的动稳定度皆不满足要求,当温度小于50℃时,2种混合料的动稳定度下降较缓慢,温度大于50℃时,2种混合料的动稳定度急剧下降,且AC-13沥青混合料的抗高温能力不及SMA-13沥青混合料的;应将沥青路面的温度控制在50℃以下,从而可会大大减少沥青路面的车辙病害。     

基于室内加速磨耗试验的SMA-13抗滑衰变规律研究

为研究SMA-13沥青混合料的抗滑衰变规律,对比分析了路面摩擦系数以及宏观构造这两个表征,并且对于沥青路面抗滑性能的检测方法以及指标进行了观察,在此基础上,采用自研的路面材料加速磨耗测试仪,对SMA-13混合料进行加速磨耗试验,通过摆式摩擦仪和人工铺砂法,分别测试了不同程度加速磨耗试验后的SMA-13混合料试件的摩擦系数和构造深度,进而研究SMA-13的抗滑衰变规律,结果表明:SMA-13混合料的构造深度与摩擦系数具有良好的相关性,在荷载作用初期,构造深度和摩擦系数衰减较快,后期趋于稳定。表明SMA路面的抗滑性能衰减主要发生在路面通车1~2 a的早期阶段,后期趋于稳定。采用对数法进行拟合,建立了摩擦系数和构造深度的相关性模型,将室内试验结果与工程实践进行对比,进一步验证了SMA-13沥青混合料及其路面抗滑性能的衰变规律。     

纤维对AC-13C和SMA-13路用性能的影响研究

为了研究纤维对AC-13C和SMA-13路用性能的影响,采用车辙试验、劈裂强度试验、冻融劈裂试验和构造深度试验,研究了木质素纤维、玄武岩纤维和聚酯纤维对AC-13C及SMA-13沥青混合料高温抗车辙性能、低温抗裂性能、水稳定性能和抗滑性能的影响,并基于试验结果分析了纤维对沥青混合料的作用机理。试验结果表明:与不添加纤维相比,3种纤维均可以有效改善AC-13C和SMA-13的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和水稳定性能,但削弱了其抗滑性能,提出了在高温多雨山区,宜采用添加聚酯纤维的SMA-13沥青混合料作为上面层,以提高沥青路面整体性能的结论。     

基于红外热成像技术的沥青路面降温特性研究

为分析大风、大温差地区沥青路面降温特性,文中探究红外热成像技术在沥青路面施工中的应用方式与效果,并通过红外热成像仪监测现场施工时AC-20C和SMA-13在铺筑过程中的降温曲线,分析在不同环境温度、不同风速、不同混合料类型下各混合料的降温特性,并计算有效碾压时间。结果表明,2种类型混合料降温速率随着风速的增大和环境温度的下降而逐渐增大,有效碾压时间也随之减少;相比于AC-20C沥青混合料,SMA-13受风速和环境温度的影响较大,在此基础上建立了以风速、环境温度作为变量的2种沥青混合料有效碾压时间的预估模型。     

高速公路沥青面层混合料开裂性能指标试验研究

文章通过低温间接拉伸蠕变试验和路面抗裂性能(OT)试验对通车年限相同、地理环境相近但不同沥青面层结构的高速公路沥青面层混合料芯样进行了不同角度的试验分析研究,得出了相对应的试验性能指标。结果证明,蠕变柔量和开裂损失率指标可有效预测和评价沥青面层混合料开裂现象,即在相同试验温度条件下,SMA-13级配沥青混合料蠕变柔量大于AC-16和AC-20级配沥青混合料蠕变柔量,且AC类沥青混合料的低温蠕变柔量变化快于SMA类沥青混合料,而抗开裂性能指标中AC-16与AC-20级配沥青混合料相近,SMA-13级配沥青混合料抗开裂性能损失程度最小,因此加铺SMA结构的沥青混合料面层结构适应变形的能力强,沥青路面不易开裂。     

“农村公路+安全”模式下抗凝冰沥青路面应用效果研究

针对农村公路陡坡路段和桥面铺装上面层,采用抗凝冰SMA-13沥青路面结构提高其安全与行驶质量。进行室内抗凝冰SMA-13沥青混合料配合比设计,并通过路用性能试验、抗凝冰性能试验、冰层界面拉拔试验、破冰能力试验、抗滑性能试验及抗凝冰持续时间试验等对其抗凝冰效果进行评价。结果表明,与常规SMA-13沥青混合料相比,抗凝冰SMA-13沥青混合料的路用性能略有衰减但满足规范要求,且能有效降低路表冰点和冰雪与路面材料之间的黏结力,改善车辆行驶过程中车轮的破冰效果进而提高低温条件下路表摩擦系数,有利于提高农村公路特殊路段的行驶安全性。     

成型温度对温拌SMA混合料性能的影响

分别在不同温度下成型温拌SMA-13混合料试件和热拌SMA-13混合料试件,对比分析成型温度对SMA-13混合料体积指标、稳定度和流值的影响,并对热拌和温拌SMA-13混合料的路用性能进行检测。结果表明,温拌SMA-13沥青混合料的拌和温度宜控制在150~160℃,适宜成型温度为140℃左右;掺加Fasir温拌剂后,SMA-13沥青混合料的高温性能得到较明显改善,低温性能和抗水损害性能略有降低,但仍能满足规范要求。     

不同温度下沥青混合料的抗剪性能及其评价指标

为了分析不同温度下沥青混合料的抗剪性能,选用了SMA-16、Superpave-16、AC-16及AC-13这4种不同的沥青混合料,分别进行不同温度下的单轴贯入实验、APA车辙实验及单轴贯入疲劳试验,采用3种抗剪性能评价指标评价了这4种沥青混合料不同温度下的抗剪性能,同时对沥青混合料的抗剪评价指标的相关性进行了分析。分析结果表明:温度对沥青混合料的抗剪性能影响很大,对沥青混合料进行抗剪性能评价时应充分考虑其温度特性;抗剪强度、APA车辙深度及剪切模量具有很好的相关性。     

薄层铺装在新沂河大桥桥面铺装改造工程中的应用研究

依托新沂河大桥桥面铺装改造工程,介绍U-PAVE10沥青混合料胶结料与级配的特点。通过室内试验验证其高温抗车辙性能、低温抗裂性能和常温疲劳性能,并与SMA-13沥青混合料进行对比,结果显示U-PAVE10沥青混合料各项性能均优于SMA-13沥青混合料。另外,现场施工检测结果也显示U-PAVE10沥青混合料能够保证混合料在温度散失较快,且碾压不能开振条件下的压实效果,且密实不渗水,表面抗滑性能良好,表明U-PAVE10沥青混合料作为超薄罩面技术应用在混凝土桥面铺装改造工程中是完全可行的。     

美国超薄罩面混合料SMA-5在抗滑磨耗层中的应用

沥青路面养护中,罩面层受净空标高、桥梁承载能力和经济投资等条件限制,其层厚不宜太厚,因此采用超薄沥青混合料势在必行。美国采用SMA-5作为超薄抗滑表层具有优良的应用效果,介绍了SMA-5混合料的原材料比较、矿料级配设计、最佳沥青用量的确定和路用性能检验,提出了SMA-5超薄抗滑表层沥青混合料的设计方法。     

成品仓储存过程中沥青混合料温度衰减分析

为研究机场不停航施工沥青混合料储存过程中的温度变化规律,文章通过对成品仓不同部位加装温度传感器分别采集仓壁与仓中间处混合料温度,分析储存时间与储存温度对AC-20与SMA-13混合料储存过程中温度衰减的影响。结果表明：混合料储存过程中温度衰减随储存时间延长而增大,随储存温度升高而减小;储存12h后,AC-20温度衰减了7.6℃～13.0℃,SMA-13温度衰减了7.8℃～11.8℃,仓壁处混合料温度衰减幅度大于仓中间处;混合料温度离析随储存时间延长而增大,且SMA-13温度离析略小于AC-20;沥青混合料温度衰减曲线表明,混合料温度呈二次多项式衰减,温度衰减方程可用于预测某一时刻仓内混合料的温度值。     

采用抗滑性能衰减率设计抗滑耐久型沥青混合料

为了设计具有优良抗滑耐久性的沥青路面,该文基于压力胶片技术研究成果,设计不同级配的抗滑层SMA和GAC沥青混合料,采用抗滑性能衰减率评价其不同加速加载搓揉阶段的抗滑性能,进而比选出具备优良抗滑性能及抗滑耐久性的沥青混合料。研究结果显示:合理控制4.75 mm档筛孔通过率是沥青混合料抗滑性能设计的关键,该文设计的各抗滑层抗滑性能方面:SMAGACAC,SMA-4和GAC-4及GAC-5具有优良的抗滑性能及耐久性,推荐其作为路面抗滑层,条件具备时优先选用SMA-4。     

高温环境对潮湿地区沥青路面抗滑性能影响的实验分析

在高温环境下,对潮湿地区3种级配沥青混合料SMA-13、OGFC-13、AC-13的路面抗滑性能影响进行了分析。结果表明,随着温度增加,3种级配沥青混合料的迟滞分量、摩擦系数总体呈现降低趋势,随温度的变化,粘附分量变化趋势由于级配不同存在差异。随着温度降低,混合料摆值衰减速率增加,在温度为35℃时,沥青混合料摆值衰减呈现出先增大后减小最后趋于平稳的趋势。在温度为5℃时,沥青混合料摆值衰减呈现出逐渐减小最后趋于平稳的趋势。在磨光200次后,AC-13构造深度进入稳定阶段;在磨光2 050次后,SMA-13构造深度进入稳定阶段。SMA-13构造深度要远大于AC-13的构造深度,经过磨光就能与稳定构造深度相接近。     

沥青路面超薄罩面层的材料组成与抗滑性能

针对沥青路面抗滑性能衰减过快及行车安全问题,以SMA-05、AC-05、OGFC-10作为超薄罩面层材料,采用马歇尔法进行混合料组成设计,通过车辙试验和加速磨耗试验,评价各混合料高温稳定性和抗滑性能。结果表明:骨架密实型结构SMA-05的高温稳定性最优;随着加速磨耗次数的增加,3种沥青混合料抗滑性能演变规律一致,OGFC-10混合料摩擦系数衰减最快,AC-05和SMA-05混合料的摩擦系数衰减幅度较小,其中SMA-05混合料的持久抗滑性能最优。     

环保安全型沥青路面的抗滑性能分析

随着汽车数量的增加,行车安全问题逐渐引起社会各界的重视,如何提高沥青路面雨天抗滑性能成为当前研究的重点。文中根据国内外研究状况,设计了一种大孔隙环保沥青混合料ESM-13;对沥青路面抗滑指标进行研究,对环保安全型沥青路面进行室内抗滑试验,并对采集到的抗滑数据进行分析。结果表明正常工况下SMA混合料的抗滑性能强于ESM混合料,但ESM混合料在雨天工况具有很好的抗滑性能和排水能力。     

SAC沥青路面在高原多年冻土区适应性试验研究

针对高原多年冻土区公路对沥青混合料性能的高要求,从矿料级配角度出发,试验选取多碎石沥青混合料（SAC）和沥青玛蹄脂混合料（SMA）作为高原多年冻土区沥青路面的路用性能试验用料,用密级配AC-13进行对比。试验结果表明:SAC-13与AC-13破坏弯拉应变差异并不明显,而SMA-13的破坏弯拉应变较AC-13降低20.7%。三种级配沥青混合料动稳定度由高到底依次为SAC-13,SMA-13和AC-13,选用的两种抗滑表层较密级配AC-13动稳定度提高了一倍左右;三种级配沥青混合料的水稳定性基本相当。高原多年冻土区沥青路面病害主要以低温病害为主,因此SAC-13级配沥青混合料在高原多年冻土区公路沥青路面应用更具合理性。     

基于压力胶片技术的沥青混合料抗滑耐久性评价

为评价沥青混合料的抗滑耐久性,自主研发了加速加载搓揉试验机,采用压力胶片测量技术,对经过0,2,4,6,8h搓揉试验的不同类型沥青路面车辙板进行静载压力胶片试验,尝试采用压力胶片测量技术结合数据分析提出新的指标来评价沥青混合料的抗滑耐久性。采用0.2~0.6 MPa胶片和0.5~2.5 MPa胶片分别研究不同搓揉时间后的车辙板与轮胎静态接触的有效面积和应力集中效应,并通过压力胶片数据采集分析软件重构应力集中三维效果图。研究结果表明:不同搓揉时间下轮胎与路面接触的有效面积不同,搓揉时间越长接触面积越大,在0~8h搓揉过程中有明显递增趋势;不同搓揉时间下轮胎与路面接触的应力集中效应不同,在0~8h搓揉过程中应力集中效应有明显递减趋势;压力胶片测量技术能够很好地反映轮胎与路面间的真实接触状态和路面应力集中的衰减过程;相同原材料下,GAC-13级配的沥青路面抗滑性能及耐久性均优于AC-13;提出采用应力集中分布率和抗滑性能衰减率表征沥青混合料的抗滑耐久性,这2个指标与构造深度及摆值相关性良好,评价沥青混合料的抗滑耐久性具有足够的准确性及可靠度,为后续采用该指标设计优良抗滑性能的沥青混合料提供借鉴。     

油蚀对沥青混合料高温性能的影响

公路上燃油汽车漏油情况时有发生,造成沥青路面不同程度的污染,影响沥青路面性能。对沥青混合料试件表面涂刷柴油和机油的方式模拟油蚀过程,采用马歇尔试验及车辙试验,测试并分析了油蚀过程对沥青混合料试件高温性能的影响。结果表明：油蚀过程将显著降低沥青混合料试件的马歇尔稳定度和动稳定度,降幅与油蚀时间成正比;柴油油蚀对沥青混合料稳定度降低的影响大于机油油蚀的影响;与SMA-13混合料相比,AK-13A混合料的抗油蚀能力更低。     

基于约束试件温度应力试验评价几种沥青混合料的低温性能

为了准确评价沥青混合料低温性能,利用自行开发的约束试件温度应力试验设备对AC-16、AC-20、SMA-13和SMA-16沥青混合料的低温抗裂性能进行了评价分析。试验结果表明:沥青品种与混合料类型对沥青混合料的低温抗裂性能有着显著的影响;成品SBS改性沥青有着较好的低温性能;SMA类沥青混合料低温性能优于AC类沥青混合料。