高速公路沥青路面老化沥青的频率敏感性研究

基于不同服役时间老化沥青路面的上面层和中面层芯样,在试验室抽提回收得到老化沥青,通过频率扫描试验分析其频率敏感性,从而对老化沥青流变性能进行评价。结果表明:沥青路面在服役过程中,上面层由于与外界直接接触,对荷载频率比中面层更加敏感,沥青路面在服役开始后短时间内沥青的频率敏感性较大。     

沥青路面面层各结构层疲劳寿命预测分析

为准确预测沥青面层各结构层的疲劳寿命,文中通过现场芯样动态模量试验及落锤式弯沉仪,现场检测获取了长期服役后道路各结构层的模量参数。采用BISAR软件分析沥青路面各结构层在长期服役后的层底拉应变,建立疲劳开裂寿命预测模型,分析比较沥青路面面层各结构层的疲劳寿命。研究表明,①在标准荷载作用下,取芯路段中面层剩余疲劳寿命最大,其次是上面层,下面层疲劳寿命最小;②公路路面技术状况指数PQI与路面剩余疲劳寿命之间不存在明显联系,通过路面表观性能,并不能准确反映路面服役寿命。     

基于MMLS3试验的混合料离析对沥青路面长期高温性能的影响

利用小型加速加载设备（MMLS3）分别对吉珲高速沥青路面上面层（SMA-16）和中面层（AC-20）进行加速加载试验研究,在分析判断中、上面层沥青混合料沿横断方向的离析程度的基础上,通过室内加速加载20万次试验,研究不同施工空隙率离析及不同重复荷载作用次数对中、上面层长期高温车辙的影响规律。研究结果表明：施工空隙率离析对沥青路面长期高温性能影响显著;上面层和中面层对应重复加载次数下的车辙深度随离析程度的增加而增大,其中对中面层的影响更为显著;累积加载达到10万次后,路面结构材料内部出现了应力疲劳,重度离析试件的车辙发展出现突变,20万次时车辙变化率要高出无离析试件276%。     

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。     

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。     

双层沥青路面压实特性的影响因素

为了探讨双层沥青路面的压实特性,通过室内马歇尔击实试验研究了摊铺工艺、混合料类型、结构层厚度对10cm双层沥青路面压实的影响。摊铺工艺拟采用分层摊铺和双层一次摊铺;上面层混合料拟采用AC-13、AC-16,下面层混合料拟采用AC-20、AC-25;结构层厚度拟采用3cm上面层加7cm下面层、4cm上面层加6cm下面层、5cm上面层加5cm下面层3种组合。研究结果表明:压实度为98%时,采用双层一次摊铺工艺压实特性更优;从易于压实的角度考虑,建议采用双层一次摊铺工艺,10cm双层沥青路面采用上面层3cm厚AC-13加下面层7cm厚AC-20的组合。     

沥青路面老化的试验研究

针对沥青老化对路面结构的影响,通过短期RTFOT试验,对使用年限、路面深度及空隙率进行研究。结果表明:沥青路面在使用初期的老化最为严重,随后老化速率逐渐降低;路面深度增加时,沥青老化程度降低,面层底部沥青的软化点有所增加;空隙率增加时,沥青老化程度逐渐增加;上面层模量增加时,路面表层的开裂概率随之增加。     

半刚性基层沥青路面温缩反射裂缝疲劳扩展分析

为研究半刚性基层沥青路面温缩反射裂缝的疲劳扩展过程,基于断裂能释放率改进的Paris公式,应用扩展有限元方法建立半刚性基层沥青路面反射裂缝的疲劳扩展模型,得到沥青面层内反射裂缝扩展长度与温缩应力循环作用次数之间的关系,并对影响面层反射疲劳裂缝寿命的因素进行了分析。结果表明,极限断裂能释放率较高的沥青混合料具有较长的疲劳寿命,可延缓反射裂缝向面层顶部扩展;沥青面层疲劳寿命随面层厚度增大、基层弹性模量减小而延长;降低基层弹性模量时,裂缝扩展每单位厚度的疲劳寿命会延长,抵抗温缩反射裂缝疲劳扩展的上面层深度也会增加。     

老化对沥青路面疲劳性能的影响

为探究老化对沥青混合料疲劳性能的影响,建立更为合理的沥青混合料疲劳方程,采用烘箱对沥青混合料试件在163℃条件下进行了不同时间的老化,并采用UTM材料试验机对不同老化时间后的沥青混合料试件进行了疲劳试验,建立了各自的疲劳方程;采用老化方程对沥青混合料经过不同时间老化后的疲劳寿命进行了拟合,得到了考虑沥青老化的沥青混合料疲劳方程,并提出了考虑老化的沥青路面疲劳寿命预估方法和步骤。研究结果表明,沥青混合料的疲劳性能受老化的影响显著,在对沥青混合料进行疲劳设计时应考虑沥青老化对其的影响。     

基于博纳帝再生设备的上面层再生混合料性能研究

该文目的是研究基于博纳帝再生设备生产的上面层再生混合料的抗裂性能。以30%RAP掺量的AC-16型沥青混合料为主要研究对象,采用低温小梁试验、半圆弯曲试验、间接拉伸疲劳试验分别对再生混合料抵抗低温裂缝、反射裂缝及疲劳裂缝的能力进行了研究,并与新拌混合料进行了对比。结果表明:博纳帝再生设备生产的上面层再生混合料的低温抗裂性能相对较差;相比新拌混合料,抗反射裂缝能力有小幅下降,但随着路龄的增加,其抗裂性能衰减较快;其疲劳裂缝敏感度增大,疲劳寿命降低,但变化并不明显。采用博纳帝再生设备生产的上面层再生混合料抗裂能力有所保障,但对低温环境比较敏感。     

破碎卵石沥青混凝土在西藏高海拔地区的应用研究

依托西藏林芝至米林机场专用公路新改建工程B合同段,将当地河滩卵石破碎后应用于沥青道路面层,研究其在该地区的适用性。该项目中,上面层采用AC-13C型沥青混合料,中面层采用AC-20F型混合料,下面层采用AC-25F型混合料,分别对其进行配合比设计和路用性能验证。试验结果表明,破碎卵石集料能完全满足该地区沥青路面的路用性能。此外,破碎卵石应用于沥青路面面层还具有较高的社会、经济和环境效益。     

基于弯沉衰减和荷载疲劳的沥青路面使用寿命研究

结合室内试验和理论分析,针对山西祁临高速公路沥青路面面层弯沉衰减和荷载疲劳作用对沥青路面的影响进行调查研究,建立沥青路面在车辆荷载作用下的弯沉衰减和疲劳寿命计算模型,研究成果对山西祁临高速公路使用寿命的研究具有一定的参考价值。     

水泥混凝土桥梁长寿命桥面铺装层复合结构疲劳特性

为了构建疲劳性能优异的水泥混凝土桥梁长寿命铺装结构,借鉴长寿命沥青路面设计的基本思路,选取3种铺装复合结构方案,采用应变控制的四点弯曲疲劳试验,并基于Weibull分布理论对复合结构的疲劳特性进行分析,建立长寿命桥面铺装复合结构双对数疲劳预估方程。研究结果表明：3种铺装复合结构的疲劳寿命均服从双参数Weibull分布;在失效概率为0.1时,复合结构上面层同为AC,下面层采用环氧沥青混合料（EAM）代替SMA后,其疲劳性能得到提高,复合结构下面层同为EAM,上面层采用SMA代替AC后,疲劳性能得到再次提高;＂EAM＋SMA＂的组合具有较好的抗疲劳性能,同时满足长寿命桥面铺装的结构最优设计特点,为今后长寿命桥面铺装相关研究提供了基础。     

广西宜河高速橡胶沥青路面和SBS改性沥青路面性能对比研究

依托广西宜河高速公路开展橡胶沥青路面结构形式的试验路铺筑（7 cmARAC-20C下面层+5 cmARAC-13C上面层），与正常路段的SBS改性沥青路面结构形式（8 cm 70号道路石油沥青AC-25C下面层+6 cm SBS改性沥青AC-20C中面层+4 cm SBS改性沥青AC-13 C上面层）进行对比，并开展沥青胶结料、成品混合料室内性能、现场抗滑指标试验以及长期路用性能观测评价对比研究。结果表明:两种路面结构的使用性能相当。     

紫外老化沥青混合料水稳定性研究

为研究沥青混合料紫外老化过程中的水稳定性能,采用实验室模拟紫外环境和自然大气暴露两种老化方式,改进浸水马歇尔试验、冻融循环劈裂试验和浸水车辙试验,实现了沥青路面水损害环境模拟,对不同老化程度的混合料,采用马歇尔残留稳定度、残留劈裂强度比和车辙深度评价其水稳定性能。试验结果表明,随着紫外老化时间延长沥青混合料水稳定性能衰减。试验方法结果表明实验室模拟紫外老化与自然大气老化之间具有一定相关性,采用冻融循环劈裂试验和浸水车辙试验评价紫外老化混合料的水稳定性能更加合理。     

SBS改性沥青的回收和再生剂对改性沥青的性能影响分析

该文从促进资源的可再生利用方面入手,针对江苏省高速公路上、中面层广泛使用SBS改性沥青的情况,从通车已经5年的江苏某高速公路上利用切割机、风镐挖取上面层沥青混合料,用旋转法沥青回收仪回收沥青后进行各种性能测试以及分析再生剂对老化沥青的性能改善,并将试验结果成功应用到现场热再生中,为沥青路面的再生利用提供技术依据.     

紫外光老化对沥青使用性能的影响性研究

为解决强紫外线对沥青产生老化问题,利用紫外老化环境箱模拟野外环境老化条件进行试验,通过动态剪切流变仪分别研究了老化时间变化对SBS改性沥青和基质沥青高温、低温及疲劳性能的影响.试验结果表明,强紫外光对SBS改性沥青能够产生严重老化,主要表现为疲劳性能和低温性能大幅衰减,高温性能进一步得到改善,且都与老化时间关系较紧密;同时,随测试温度升高,老化时间对G*/sinδ、G* sinδ的影响幅度逐渐减小,说明紫外光对SBS改性沥青老化具有温度敏感性.研究结论可以为沥青路面选择抗光老化性较好的沥青提供良好技术支持.     

紫外线老化对沥青路面性能影响研究

通过室内模拟紫外老化试验,研究紫外线老化对沥青路面低温抗裂性和疲劳性能的影响。通过试验分析得出,紫外线老化后沥青路面在低温最大弯拉强度和最大弯拉应变都降低,抗疲劳性能下降。     

持续极端高温天气下沥青路面温度特性分析

近年来极端高温天气频发,且高温天气持续时间越来越长,严重影响沥青路面性能。为此,文章建立了持续极端高温天气下沥青路面温度计算模型,监测了持续极端高温下路面温度变化,验证了模型正确性,分析了持续极端高温天气的影响。结果表明:持续极端高温天气下沥青路面温度可达到72℃,上面层底部温度能达到65℃,中面层温度为56℃,下面层温度为45℃～50℃;上面层及中面层最高温度高于现有规范车辙试验的60℃,容易诱发车辙。研究结果能为夏季高温地区沥青路面设计提供支撑。     

高模量沥青混凝土在半刚性基层长寿命沥青路面中应用的合理性研究

为了修筑更具耐久性的半刚性基层长寿命沥青路面,探究高模量沥青混凝土在半刚性基层长寿命沥青路面应用的合理性及可行性,采用弹性层状体系模型分析了不同层间结合状态和不同下面层模量对路面典型结构力学状态的影响。进而通过不同温度、不同控制模式的四点弯曲疲劳试验,评价了高模量沥青混凝土的抗疲劳特性,采用累积耗散能指标将其与表面层材料进行了比较。结果表明:对于薄面层的半刚性基层沥青路面,当沥青面层与半刚性基层的层间结合状态不能处于完全连续状态时,沥青面层底部将会产生明显的拉应力和拉应变,沥青面层存在弯拉疲劳损伤的风险;随着下面层模量的增加,沥青面层底部的剪应力略有增加,而最大剪应力均值有所减小,有利于改善沥青下面层的抗剪能力;不同控制模式下高模量沥青混凝土的抗疲劳性能有所差别,而采用累积耗散能指标可以有效地将应力、应变两种不同控制模式的疲劳方程进行统一,20℃时高模量沥青混凝土具有更好的抗疲劳性能;在半刚性基层长寿命沥青路面中,下面层使用高模量沥青混凝土可以改善路面的抗车辙和抗疲劳性能,为实体工程建设提供一定的参考依据。