半柔性路面大空隙基体沥青混合料设计与性能研究

基于矿料主骨料空隙体积填充法(CAVF)设计了3种不同空隙率的半柔性路面大空隙基体沥青混合料,采用马歇尔试验、透水试验与空隙率测定等试验评价其性能。结果表明,采用CAVF法设计的3种不同空隙率的基体沥青混合料,设计空隙率与实测空隙率较为接近,且具有适当的强度,较好的排水性能,砂浆的可灌入性强。     

基体沥青混合料的体积参数对半柔性路面材料的性能影响分析

基体沥青混合料体积参数是半柔性路面材料设计的重要指标,它关系到半柔性路面的各项使用性能.通过体积法设计了不同空隙率以及相同空隙率、不同孔结构的基体沥青混合料,并且对不同龄期半柔性路面材料进行了力学性能和路用性能的试验,然后与普通沥青混合料的性能进行比较,分析研究基体沥青混合料的空隙率和孔结构对半柔性路面材料性能的影响规律.研究结果表明:随着基体沥青混合料空隙率的增加,半柔性路面材料的力学性能明显提高,路用性能有所改善;对相同空隙率、不同孔结构的基体沥青混合料,均匀级配设计的力学性能和路用性能优于连续级配设计.采用30%空隙率均匀孔结构基体沥青混合料制备的半柔性路面材料,7 d马歇尔稳定度高达17.69 kN,7 d劈裂强度达到6.32 kN,残留稳定度和冻融劈裂强度比均超过100%,动稳定度达到30 000次/mm以上,低温抗弯拉劲度模量达到6 486 MPa,抗压回弹模量模量达到2 812 MPa.     

矿料级配对开级配沥青稳定碎石性能影响研究

针对开级配沥青稳定碎石ATPB材料组成设计中存在的问题,通过试验及理论计算,深入研究了矿料级配对ATPB混合料马歇尔性能及排水性能的影响。针对混合料设计过程常采用的设计空隙率的方法,拟合了关键筛孔通过率同空隙率之间的回归关系式,发现2.36mm及0.075mm筛孔通过率同混合料空隙率有较好的相关性。     

基于冻断试验的半柔性路面材料低温抗裂性影响因素研究

为了研究半柔性路面材料低温性能的影响因素,采用冻断试验评价半柔性路面材料低温性能,以冻断温度为评价指标,研究了沥青类型(90~#基质沥青、SBS改性沥青、TPS高黏改性沥青)、水泥基灌浆料种类(普通型灌浆料、橡胶粉型灌浆料、乳化沥青型灌浆料)以及基体空隙率(20%,24%,28%,32%)对半柔性路面材料低温性能的影响规律。试验结果表明:冻断试验能有效地区分出不同沥青、不同水泥基灌浆料、不同基体空隙率半柔性路面材料的低温抗裂性改善效益;冻断温度可有效地评价半柔性路面材料低温性能;基体空隙率在20%～32%范围内,冻断温度随着基体空隙率的增大呈先下降后上升的变化规律,基体空隙率在24%附近时,半柔性路面材料低温性能达到最佳;灌浆料增弹对半柔性路面材料低温抗裂性的改善效果明显,其中,乳化沥青灌浆料对半柔性路面材料低温性能的改善效果好于橡胶粉灌浆料;基体采用改性沥青后对冻断温度的降低幅度达到31.4%～38.3%,远大于灌浆料的影响,基体沥青的增弹比增黏对改善半柔性路面材料低温抗裂性更有利。     

排水性沥青路面坑槽修补用冷拌混合料试验研究

研究了一种以胶粘剂为结合料的大空隙排水性沥青路面坑槽修补用冷拌混合料,并对其进行了配合比设计,通过路用性能试验以评价其作为排水路面坑槽修补材料的适用性和耐久性。依据热拌沥青混合料配合比试验结果,以连通空隙率为主要评价指标,确定了冷拌混合料的最佳矿粉用量。路用性能试验结果表明,冷拌混合料满足水稳定性能、高温性能、低温抗裂性能和排水性路面渗水要求,可用作排水性沥青路面坑槽修补材料。     

基于贝雷法排水性沥青混合料级配设计方法研究

采用贝雷法设计排水性沥青混合料级配,并针对排水性沥青混合料的特殊性,提出采用"预留空隙率"进行整体级配设计.试验结果表明,用贝雷法设计的排水性沥青混合料可以预先控制空隙率大小并具有良好的路用性能,证明了贝雷法设计排水性沥青混合料的可行性.     

路面排水基层多孔混凝土性能试验研究

针对广州龙头山隧道排水的特点,选用了多孔混凝土这一有利于底部排水的材料,由于该隧道交通量大,要求强度远大于普通的多孔混凝土,因此该文改进了多孔混凝土的配合比设计,提出配制强度不低于20 MPa的多孔混凝土材料,并就强度和空隙率与水灰比、砂率等影响因素之间的关系进行了试验研究,提出了几组推荐配比.     

贝雷法在排水性沥青混合料级配设计中的应用

基于贝雷法的逐级填充思想,将贝雷法应用于排水性沥青混合料级配设计中,并通过室内试验分析设计密度对混合料性能的影响。试验结果表明:基于贝雷法的排水性沥青混合料级配设计方法可以得到满足目标空隙率要求且路用性能良好的合理级配;设计密度与空隙率之间存在明显的线性相关,当目标空隙率确定为20%时,设计密度宜在102%左右。     

不同空隙率排水性沥青混合料宏观性能与微细观空隙结构研究

为了兼顾排水性沥青混合料排水性能与耐久性能,在JTG F40-2004推荐的OGFC-13矿料级配范围内选取5种级配,使得5种级配排水性沥青混合料空隙率为18%～24%,针对室内试验试验研究不同空隙率排水性沥青混合料力学性能、路用性能、疲劳性能,基于X-Ray CT的无损检测技术获取排水性沥青混合料内部的细微观空隙形态,采用平均空隙直径、空隙级配未评价指标,研究不同级配排水性沥青混合料的微观空隙分布特征,最后建立排水性沥青混合料细微观空隙结构与其宏观路用性能之间的关系。结果表明,9.5、4.75、2.36 mm这3种筛孔通过百分率与空隙率的相关性最好;在20%～21%空隙率时排水性沥青混合料的动稳定度达到峰值,抗弯拉强度、弯曲应变、浸水马歇残留稳定度、冻融劈裂强度比及各应力水平下的疲劳寿命随着空隙率增大而减小;排水性沥青混合料空隙体积测算的平均空隙直径为6.8～10.3 mm,表面积测算的平均空隙直径为8.8～13.4 mm,直径大于4 mm的空隙数量占总空隙数量的75%以上。建议排水性沥青混合料适宜的空隙率为20%～22%。     

水泥稳定碎石排水基层胶浆合理稠度的评价方法

为了定量评价水泥稳定碎石排水基层材料中水泥胶浆稠度的合理性,设计了针对水泥稳定碎石排水基层材料的析漏试验。以析漏质量为评价指标,根据对不同胶浆稠度的水泥稳定碎石材料的析漏试验确定了试验的标准析漏时间为60 s。以7 d无侧限抗压强度大于5 MPa和空隙差小于5%作为力学强度和空隙均匀性的评价标准,通过建立析漏质量与7d无侧限抗压强度和空隙差的关系,确定满足力学强度和空隙均匀性要求的水泥胶浆的析漏质量小于150 g。为检验方法的合理性,测试了采用该方法所设计混合料的空隙率和不同龄期的抗压强度、劈裂强度和回弹模量。结果表明,采用该方法设计的混合料既具有较大且均匀的空隙率,在不同的龄期又具有较高的抗压强度、劈裂强度和回弹模量,满足力学性能要求。     

基于灰关联方法的多孔沥青混合料排水性能分析

排水材料渗水系数及路面极限排水强度受多种因素影响,为研究各影响因素对渗水系数及极限排水强度的关联紧密程度,采用回归分析方法与灰关联分析方法研究渗水系数与路面极限排水强度的变化规律。结果表明,混合料空隙率、连通空隙率、空隙直径均与渗水系数有良好的相关关系,而路面极限排水强度受渗水系数、路面厚度、横坡坡度的影响;通过灰关联法分析,材料内部空隙直径对渗水系数的影响最为显著,而路面极限排水强度影响因素关联性大小依次为渗水系数>路面厚度>横坡坡度。建议工程实践中提高路面排水性能应着重考虑增加路面厚度及材料渗水系数,而渗水系数的增大应考虑增大级配粗度。     

多孔混凝土排水性能评价指标与标准研究

表征多孔混凝土排水基层排水性能的主要指标为空隙率和渗透系数,前者又分为全空隙率和有效空隙率。采用体积法试验测试多孔混凝土的空隙率,并利用自行研制的渗透仪测试多孔混凝土的渗透系数。试验结果表明:多孔混凝土有效空隙率随全空隙率的增大而增大,有效空隙率与全空隙率的比值亦随之增大,二者之间存在二次项关系;渗透系数与空隙率之间存在幂指数关系,渗透系数随空隙率的增大而增大。此外,针对多孔混凝土排水基层的特点,提出其空隙率与渗透系数设计标准。     

沥青路面水损害防治的基层处治措施研究

沥青路面水损害是高速公路早期常见的损害之一,为了提高沥青稳定碎石排水基层性能,从沥青的最佳使用量和混合料的空隙率出发,对排水基层的水稳定性进行对比研究,根据实验结果,沥青稳定碎石排水材料的用量应不低于2.5%低于3%,Asphalt Treated permeable Base(简称ATP)材料的目标空隙率应在20%以上。此时也可以最大限度提高水的渗透性和抗冻融劈裂强度。而且ATPB对路面的抗疲劳性能大大增加,不但减少了高速公路早期水损害,而且也提高了高速公路的长期寿命,是比较理想的防水措施。     

重庆渝邻高速公路排水性沥青混凝土路面修筑与性能

介绍了重庆渝邻高速公路排水性沥青混凝土路面的材料、结构、施工、成本及使用性能。试验路使用了3种改性沥青,设计实施了4种试验路段,具有不同的设计空隙率。通过试验路的修筑,检验并验证了排水性沥青混合料的材料设计方法,总结了排水性沥青混凝土路面的施工工艺与质量控制技术,实际考察了排水性沥青混凝土路面的使用性能。试验效果表明,排水性沥青混凝土路面雨天表面不积水,车辆行驶时不会产生溅水和水雾现象,车辆行驶视线好,路面表面粗糙,构造深度大,抗滑性能高,大大提高雨天行车的安全性,还具有降低路面噪声的功能。排水性沥青混凝土路面是一种具有优良路用性能的高速公路表层结构,非常适合在我国南方多雨地区使用。     

大孔隙混凝土排水基层的施工与检测

提出了2种形式的路面结构内部排水系统，通过试验路施工总结出大孔隙混凝土排水基层的施工工艺。在施工完成后对其强度及空隙率等指标进行了检测，并对其排水性能进行了验算。     

排水沥青路面排水能力分析及目标空隙率确定

为提高排水沥青路面的设计可靠性,通过分析排水沥青路面的渗流特性,建立排水沥青路面的渗透计算模型,利用渗透计算模型计算特定降雨强度下排水沥青路面的排水能力,并依据实际降雨强度初步提出排水沥青路面目标空隙率的确定方法。研究结果表明:增加排水面层的厚度、增大路面坡度、提高排水面层的渗透系数、缩短排水长度都能降低路表发生径流的可能。联合渗透系数与降雨强度的关系式,可确定特定降雨强度下排水沥青路面的目标空隙率。     

排水基层多孔混凝土的物理力学性质

多孔混凝土作为路面的基层,应具有良好的物理性质和力学性质,前者主要指其排水、收缩及抗冲刷等性能,后者主要指其强度和应力-应变特性.通过试验与分析,给出多孔混凝土有效空隙率和全空隙率,及渗透系数与空隙率的关系;得出多孔混凝土强度随龄期的发展规律,弯拉强度、劈裂强度与抗压强度的相关关系,抗压强度与空隙率的关系以及两种形式下的双对数疲劳方程;提出多孔混凝土弯拉弹性模量与弯拉强度,以及抗压弹性模量与轴心抗压强度的关系;得出多孔混凝土的温缩系数和干缩系数.     

排水基层多孔混凝土的物理力学性质

多孔混凝土作为路面的基层,应具有良好的物理性质和力学性质,前者主要指其排水、收缩及抗冲刷等性能,后者主要指其强度和应力-应变特性。通过试验与分析,给出多孔混凝土有效空隙率和全空隙率,及渗透系数与空隙率的关系;得出多孔混凝土强度随龄期的发展规律,弯拉强度、劈裂强度与抗压强度的相关关系,抗压强度与空隙率的关系以及两种形式下的双对数疲劳方程;提出多孔混凝土弯拉弹性模量与弯拉强度,以及抗压弹性模量与轴心抗压强度的关系;得出多孔混凝土的温缩系数和干缩系数。     

水泥稳定碎石排水基层级配和胶浆设计

水泥稳定碎石排水基层作为路面内部排水设施的主要形式被广泛应用.碎石材料的级配和水泥胶浆的性能是影响其排水功能和力学性能的两个主要因素,分别针对这两部分进行材料设计.采用CBR和动载压人试验对级配进行筛选.采用正交设计的试验方法,研究了各组分材料对材料的7d和28 d的抗压、抗折强度的影响,并用功效系数法确定满足多项指标要求的优化配合比方案.最后测试了所设计排水基层材料的体积指标和力学性能.试验结果表明.所设计排水基层材料满足排水功能和力学要求.     

排水沥青路面性能影响因素试验研究

排水沥青路面是一种排水降噪的功能型路面,其骨架空隙的结构使其具有与密级配沥青混合料不同的性能特点。现研究了排水沥青路面性能的影响因素,评价了空隙率、压实度、分块施工对-13排水沥青混合料肯塔堡飞散损失、动稳定度、扭转飞散等性能指标的影响。研究表明,空隙率偏大和压实度不足,都会降低排水沥青混合料的抗飞散和抗车辙性能,分块施工造成的冷接缝不利于排水沥青混合料的抗扭转破坏性能。因此,应加强排水沥青路面的空隙率设计和压实度控制,尽量减少施工冷接缝。