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。     

时温对环氧沥青混合料性能的影响

环氧沥青混合料作为一种使用性能优异的高等级铺面工程材料,其热固性赋予沥青优良的物理、力学性能。然而环氧沥青在固化剂的官能团作用下,其化学反应复杂,反应过程受各种因素影响较大。从影响环氧沥青混合料性能的因素出发,通过超温、超时以及混合料在不同固化程度与试验温度条件下的试验研究,分析时间、温度等因素对环氧沥青混合料性能的影响,为九江长江二桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装施工提供技术保障。     

沥青稳定碎石动态模量主曲线的研究

通过对沥青稳定碎石试件进行不同温度、不同频率下的压缩动态模量试验,根据时间一温度等效原理得出在参考温度下沥青稳定碎石动态模量的主由线及移位因子表达式,从而得出各种频率下沥青稳定碎石的动态模量。     

公路水稳基层快速修补技术的应用

文章进行了不同养生温度、不同养生时间条件下的水稳试件抗压强度试验,得到了不同设计强度下水稳基层养生时间与养生温度的时温曲线,建议根据时温曲线进行工程施工。结果表明:面层紧跟基层施工的养生方式能提供较好的高温养生条件,达到快速修补的目的。     

再生沥青混合料单轴静态蠕变试验的离散元仿真

根据新拌沥青混合料细观力学研究现状,提出了基于三维离散元方法和虚拟图像技术的再生沥青混合料细观力学仿真思路,并介绍了实现过程.利用虚拟图像技术,生成基于再生沥青混合料细观结构的虚拟试件,建立了离散元细观模型,提出了细观模型参数的确定方法.利用再生沥青胶浆单轴静态蠕变试验,获得了再生沥青胶浆的细观模型参数.依据时温等效原理,进行了粘弹性参数转换,以提高模型的计算效率.采用PFC3D离散元方法,利用PFC自带的FISH语言,编制相应的程序,输入转换后得到的模型参数.使用模型参数模拟再生沥青混合料单轴静态蠕变的虚拟试验,并与再生沥青混合料室内试验结果进行对比,验证了虚拟试验的合理有效性.     

重载下长大纵坡沥青混凝土路面破坏机理分析

针对我国高速公路使用过程中,重载和长大纵坡对沥青混凝土路面的影响特性进行分析。提出长大纵坡的界定标准以及重载的换算公式。对长大上坡和长大下坡分别进行力学分析,并通过引用时温等效特性,运用蠕变速率模型,对重载作用下的长大纵坡路段沥青混凝土路面的破坏机理进行详细分析。     

时温等效原理在车辙预估中的应用

针对某高速公路工程,预估沥青路面5 a车辙深度。建立有限元模型模拟沥青路面温度场,按方形均布的垂直荷载,分析计算荷载作用时间,借助时温等效原理将较低温度下的作用时间转化成高温下的作用时间,建立恒温作用下的沥青路面车辙计算方法,得到沥青路面典型结构5 a车辙深度。通过与实际工程5 a车辙深度的对比,基于时温等效的车辙预估计算结果与实际相符。恒温作用下的沥青路面车辙计算方法提高了车辙预估的计算效率,并通过低温季节与高温季节转化时间的对比,得到车辙主要发生的月份,为道路维护提供依据。     

环氧沥青混合料强度的时温依赖性

分析了环氧沥青化学反应机理及强度增长特征，并根据固化进程中环氧沥青体系黏度增长规律，建立其强度的时温模型，进而研究了促进剂的含量对强度增长的影响。依据等温养生试验，解析强度方程参数，并采用强度方程对自然养生的强度进行预测。结果表明：理论预测强度和实际强度较为吻合；混合料强度增长主要与结合料体系的黏度增长有关；该方法可用于实体铺筑环氧沥青混合料的强度预测，并确定实际养生期限以及开放交通的时间。     

改性沥青老化后动态粘弹力学行为的研究

确定了基质、改性沥青的线粘弹范围,并利用时温等效原理探讨了4种改性沥青和基质沥青经过短期、长期老化后动态粘弹力学性能的变化规律。研究表明:改性沥青的线粘弹范围小于基质沥青的线粘弹范围;基质沥青最容易发生老化;橡胶改性沥青、复合改性沥青经过短期、长期老化后动态粘弹行为向基质沥青转变,复合改性沥青对温度的敏感性最低;PE改性沥青和SBS改性沥青在高频和中频阶段经过短期老化后老化程度很小,在低频区域经过短期、长期老化后,复合模量变小。     

基于时温等效原理的基质沥青快速老化试验与分析

基于时温等效原理在不同老化环境下对基质沥青的组分进行分析,对常规指标进行对比评价,并提出基质沥青的快速老化方法和标准。结果表明,老化后的基质沥青表现为四组分含量发生变化,质地变硬,黏度升高,高温性能提高,低温性能降低;163℃、1h的老化条件与120℃、5h的老化条件等效,163℃、10h的老化条件与180℃、5h的老化条件等效;推荐采用180℃、5h的薄膜加热试验来评价沥青耐老化性能。