水泥路面沥青薄层罩面层间抗剪强度及影响

针对旧水泥混凝土路面沥青薄层罩面易发生推移等破坏问题,选取3种黏层油(普通乳化沥青、SBS改性乳化沥青、自制高性能乳化沥青)、3种罩面层沥青混合料(AC-10、SMA-10、DTFC-10)以及3种混凝土板表面粗糙状况(原状、凿毛、刻槽),通过直接剪切试验对黏层油类型及用量、罩面层沥青混合料类型、水泥路面表面构造等因素对层间抗剪强度的影响进行了研究,并运用灰色理论分析了不同因素的影响程度。结果表明:黏层油种类对层间抗剪强度有显著影响,层间抗剪强度随黏层油用量增加呈先增大后减小趋势,且黏层油用量为0.8 L/m 2时,层间抗剪强度达最大值;罩面层沥青混合料类型对层间抗剪强度也有影响,加铺超薄磨耗层DTFC-10罩面后层间抗剪强度明显高于其他2种混合料;水泥混凝土板表面粗糙状况对层间抗剪强度也有影响,凿毛表面略高于刻槽,但明显高于原状表面。灰关联分析表明:影响层间抗剪强度的关键因素是罩面层混合料类型和黏层油,水泥混凝土板表面粗糙状况和黏层油用量也对其有一定影响。

超薄罩面沥青混凝土应用与发展综述

针对超薄罩面实体工程在铺筑时存在的原材料选择、技术性能指标及要求不合理等问题,梳理了国内外主要国家超薄罩面规范,对比评价了技术指标要求及级配范围,结合实体工程应用调查,给出了超薄罩面沥青混凝土原材料、级配范围和技术指标要求建议,为超薄罩面沥青混凝土的工程应用提供参考。结果表明:超薄罩面层厚宜为20~25 mm,采用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene-butadiene-styrene block copolymers,SBS)改性沥青,沥青用量为4.8%~5.3%,粘层油选择阳离子改性乳化沥青;推荐技术性能指标要求为浸水马歇尔试验残留稳定度不小于85%、冻融劈裂试验残留强度比不小于80%、动稳定度不小于3000次/mm、弯拉应变不小于2500με、构造深度范围为0.8~1.5 mm。确定合理的原材料、技术指标及性能参数,对实体工程的质量至关重要。

掺粉煤灰水泥稳定碎石收缩特性研究

为了评价粉煤灰对水泥稳定碎石收缩性能的影响,通过干缩试验和温缩试验,研究了水泥稳定碎石和不同粉煤灰掺量的水泥粉煤灰稳定碎石混合料收缩特性变化规律。结果表明：水泥粉煤灰稳定碎石与水泥稳定碎石混合料具有相似的干缩和温缩变化规律;粉煤灰掺量为5%~10%时,水泥粉煤灰稳定碎石的干缩和温缩得到明显改善,从而减小产生收缩裂缝的几率;粉煤灰掺量〉15%时,试件干缩和温缩均显著增大。建议粉煤灰最佳掺量为5%~10%。

紫外线对沥青特征官能团和玻璃化温度的影响

为了评价紫外线老化对沥青性质的影响,利用红外光谱和差示扫描量热分析方法,研究了不同紫外线老化时间对沥青特征官能团和玻璃化转变温度的影响。通过试验分析,得到紫外线老化0、240 h、720 h、1200 h与沥青特征官能团吸收峰强度及玻璃化转变之间的关系。结果表明:基质沥青经240 h紫外线老化即达深度老化,羰基和亚砜官能团吸收峰强度最大,而比热容和玻璃化转变温度最小,如继续老化,则其羰基、亚砜官能团、比热容和玻璃化温度变化趋于平缓;SBS改性沥青深度老化速度远慢于基质沥青。

层间界面对混凝土桥面铺装结构性能的影响

为了评价混凝土桥面铺装层层间界面形式对结构性能的影响,利用复合试件的高温性能试验和疲劳后层间剪切试验,研究了不同界面形式对铺装层高温性能的影响,以及不同界面形式层间抗剪强度随弯拉疲劳次数的变化情况。结果表明:层间界面纹理形式对铺装层高温性能及层间抗剪强度随弯拉疲劳的衰减有显著影响;纹理越丰富,且主要以微观纹理为主的界面,越有利于扩散荷载应力,减小铺装层受力,间接提升铺装层抗变形能力;以界面摩阻力为主要来源的层间抗剪强度,其随弯拉疲劳衰减的速率明显小于以层间粘结力为主要来源的界面。

测试条件对SBS改性沥青表观黏度影响研究

黏度是沥青的一项重要性质,与沥青混合料施工温度和施工和易性密切相关,为了评价测试条件对黏度的影响,采用布洛克菲尔德黏度计,研究了不同时间、温度和转速条件下SBS改性沥青表观黏度变化情况.结果表明:SBS改性沥青表观黏度值随时间增加逐渐趋于稳定,温度越高、剪切速率(转速)越大,黏度趋于稳定的时间越短,且初始黏度与稳定黏度之间的差值越小;当温度超过150℃时,黏度与转速无关;不同温度下进行SBS改性沥青黏度测定时,转速应不小于20 r/min.

SBS改性沥青混合料疲劳极限拉应变研究

为了证实和确定SBS改性沥青混合料疲劳极限标准,通过控制应变的小梁疲劳试验,研究了SBS改性沥青混合料疲劳寿命随拉应变水平的变化规律,拉应变水平的变化模拟了实际路面沥青层厚度变化对层底拉应变的影响.结果表明:当拉应变水平较高时,沥青混合料疲劳寿命有限;随着拉应变水平降低,疲劳寿命逐渐增大,且拉应变水平越低,增幅越大;当拉应变水平由400×10-6向100×10-6变化时,疲劳曲线在200×10-6处有明显的转折,此后,随着拉应变水平进一步降低,疲劳曲线明显变得平缓,呈现典型的渐近线特征,这证实了SBS改性沥青混合料存在疲劳极限这一假设;基于交通发展、设计年限和经济性,通过理论计算,建议SBS改性沥青混合料疲劳极限拉应变可以采用140×10-6.

经济型低胶粉掺量橡胶沥青混合料路用性能研究

为了评价低胶粉掺量橡胶沥青对连续密级配混合料性能的影响,采用储存稳定性试验、车辙试验、低温弯曲试验、水稳定性试验和疲劳试验,分别对采用基质沥青、外掺7%和18%胶粉的橡胶沥青混合料工程特性进行了评价。结果表明:外掺7%胶粉制成的橡胶沥青混合料相比于18%胶粉掺量橡胶沥青混合料高温性能、低温性能和疲劳性能均有一定程度衰减,但比普通沥青混合料仍有明显提高;低胶粉掺量沥青混合料试件浸水残留稳定度高于普通沥青混合料和常规胶粉掺量沥青混合料,而冻融劈裂比略低于普通沥青混合料,但高于常规胶粉掺量沥青混合料试样;同时,低胶粉掺量橡胶沥青储存稳定性优于常规胶粉掺量橡胶沥青,且沥青用量降低,具有良好的技术经济性。

胶粉掺量及存储时间对橡胶沥青技术性质的影响

为了研究废旧橡胶粉掺量及存储时间对橡胶改性沥青技术性质的影响,采用湿法制备了橡胶改性沥青,通过试验,得到了橡胶改性沥青针入度、延度和软化点随胶粉掺量和热储存时间的变化规律。结果表明：掺加橡胶粉会使沥青针入度降低,掺量越大,衰减幅度越大;掺加橡胶粉对提高沥青软化点有利,掺量越高、热储存时间越长,软化点提高幅度越大;掺加橡胶粉对改善沥青延度有利,掺量越高,延度提高幅度越大;建议胶粉掺量为20%~22%,热储存时间以2~4h为宜。

克拉玛依重交通90^#及其SBS改性沥青紫外线老化研究

为了评价紫外线对沥青的影响,对克拉玛依重交通90#沥青和其SBS改性沥青采用紫外线加速老化试验,并利用红外光谱分析方法,研究不同老化时间对沥青特征官能团的影响.结果表明:沥青受紫外线老化时间越长变化越明显;基质沥青经老化240 h即达深度老化,其羰基和亚砜官能团吸收峰强度均达最大,随着老化的持续进行,沥青的羰基和亚砜官能团吸收峰强度变化趋于平缓;SBS改性沥青老化720 h,其亚砜官能团吸收峰强度趋于最大,持续老化至1 200 h,其羰基官能团吸收峰强度趋于平稳.表明加入SBS改性剂可以明显改善沥青的耐紫外线老化性能.

粉煤灰与粒化高炉矿渣对水泥稳定碎石强度和收缩特性影响研究

为了系统评价活性粉末对水泥稳定碎石路用性能的影响,采用无侧限抗压试验、间接抗拉试验、干缩试验和温缩试验,研究了粉煤灰与粒化高炉矿渣单掺及复掺比例对水泥稳定碎石强度和收缩性能的影响规律。结果表明:粉煤灰、粒化高炉矿渣在单掺、复掺下均能通过填充效应及二次水化反应改善水泥稳定碎石力学特性和收缩特性,其中掺加粒化高炉矿渣的水泥稳定碎石强度增长较快,复掺粉煤灰与粒化高炉矿渣对水泥稳定碎石力学特性与收缩特性改善效果最佳。

星型SBS改性沥青热氧和紫外光老化特性研究

为了评价热氧和紫外光老化对星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青主要技术性质的影响,通过室内老化模拟试验,研究了沥青经不同老化时间的针入度、延度、软化点和表观黏度的变化规律,基于表观黏度建立了星型SBS改性沥青老化动力学模型。结果表明,热氧老化与紫外光老化对星型SBS改性沥青主要技术特性的影响基本相同,即针入度、延度随老化时间延长呈减小趋势,135℃表观黏度呈增大趋势,而软化点呈非单调性变化趋势;不同基质沥青制成的SBS改性沥青在热氧老化过程中老化反应速率存在差异,而在紫外光老化过程中基本接近;SBS改性沥青热氧老化与紫外光老化均遵循一级氧化动力反应方程,建立的老化模型能预估热氧和紫外光耦合作用下星型SBS改性沥青的表观黏度。

沥青路面表面用疏水涂层制备与评价

为了提高沥青路面水稳定性,以有机硅树脂和甲基硅酸钠为原料,制备了沥青路面表面用疏水涂层;采用图像法分别测定了涂抹不同配比疏水涂层沥青混合料试块表面与水的接触角,通过吸水率、浸水马歇尔和冻融劈裂试验评价了沥青混合料试样涂抹疏水涂层后水稳定性,使用手工铺砂法和摆氏摩擦系数仪法分析了疏水涂层对沥青路面表面抗滑性的影响。结果表明:涂抹制备的两种疏水涂层试块表面与水的接触角均大于90°,且明显高于未涂抹试块,显示出良好的疏水效果;涂覆两种疏水涂层的沥青混合料试件的吸水率均降低,水稳定性有所改善,但试件表面构造深度和摆值均有一定程度衰减,在实际应用时应综合考虑疏水效果和抗滑性衰减。

厚沥青路面Top-Down裂缝分析及对路面设计的启示

Top-Down裂缝是厚沥青层路面的主要损坏方式。该文首先对Top-Down裂缝的产生机理进行了分析,然后使用断裂力学和有限元模型,对有裂缝路面的裂缝扩展机理和裂缝的增长阶段进行了研究。结果表明,裂缝扩展的机理主要是拉应力作用,路面结构和荷载谱(大小和位置)也很重要;而荷载位置和温度在沥青混凝土中诱发的劲度梯度,连同沥青和基层的劲度,对裂缝扩展也有重大影响。

水泥粉煤灰稳定碎石强度增长特性

为了评价水泥粉煤灰稳定碎石强度增长特性，通过不同龄期无侧限抗压强度试验和劈裂试验，研究了不同粉煤灰掺量下水泥粉煤灰稳定碎石强度变化情况。结果表明：粉煤灰的掺人，对水泥稳定碎石早期抗压强度和劈裂强度都有影响，掺量越大早期强度越低；掺加粉煤灰对长期强度有利，就提高长期强度而言，粉煤灰最佳掺量约为10％；由于7d抗压强度不足以反映掺粉煤灰的水泥稳定碎石强度特性，建议采用7～90d强度增长率作为评价其强度潜能，在实际工程中应适当降低其7d强度要求。

橡胶沥青胶浆低温流变特性灰关联分析

为评价不同组成因素对橡胶沥青胶浆低温流变特性的影响,采用弯曲梁流变仪,测出了3种胶粉掺量、3种胶粉细度以及8种粉胶质量比(0.8,0.9,1.0,1.1,1.2,1.3,1.4)的橡胶沥青胶浆蠕变劲度和蠕变曲线斜率,并运用灰色理论分析了不同因素的影响程度。研究结果表明:橡胶沥青胶浆低温蠕变劲度模量随胶粉掺量的增加而减小,蠕变曲线斜率则呈增大趋势;20目胶粉具有最低的蠕变劲度模量和最大的蠕变曲线斜率;粉胶比增大会导致蠕变劲度模量增大和蠕变曲线斜率减小;粉胶比对橡胶沥青胶浆低温蠕变劲度模量影响最大,其次是橡胶粉掺量;基于橡胶沥青胶浆低温流变特性,建议粉胶比小于1.2,采用22%的胶粉掺量和20目胶粉。

韩国长寿命沥青路面层厚度确定方法

长寿命路面是一种新的路面设计理念。该文使用具有不同层厚和模量组合的有限元程序,建立了一个包含结构、材料信息、表面弯沉以及路面临界响应等信息的综合数据库;根据极限应变水平概念和建立的综合数据库,研究了长寿命路面的典型层厚度和模量变化对临界路面响应的影响;最后,建立了确定满足长寿命路面要求的层厚和模量的简化设计方法。

弱风化石粒料结构强度与组成关联因素

为了评价弱风化石粒料的结构强度以及影响因素,采用加州承载比(CBR)试验和大型直接剪切试验,结合灰色关联分析方法,研究了弱风化石粒料的变形、强度宏观结构性能与不同组成指标的关系以及关联度。根据试验结果分析得到弱风化石CBR值、抗剪强度剪切角φ值与弱风化石粒料组成中最大粒径、粒料大于4.75 mm含量(质量含量)、小于0.60 mm含量、小于0.075 mm含量之间的关系及关联度。结果表明:影响弱风化石粒料结构强度的关键因素是集料最大粒径、粒料大于4.75 mm含量、小于0.60 mm含量和小于0.075 mm含量等;粒料最大粒径及粒料大于4.75mm含量对粒料结构性能影响最大,小于0.60 mm含量次之,影响最小的是粒料小于0.075 mm含量。

超载对AC-25沥青混合料疲劳极限影响

为了评价超载诱发的高应变对长寿命沥青路面底层沥青混合料低应变疲劳极限的影响,采用四点弯曲小梁疲劳试验,对AC-25沥青混合料进行了低—高交变应变循环加载,分析了弯拉劲度、相位角、耗散能和累积耗散能以及疲劳耐久极限的变化规律。结果表明:在低应变水平疲劳试验中引入高应变水平疲劳加载,对AC-25混合料弯拉劲度有一定加速衰减的作用;同时,沥青混合料在进行高应变水平疲劳加载时,其相位角小于低应变水平,而耗散能和累积耗散能均大于低应变水平加载;当由高应变水平恢复至低应变水平疲劳加载时,混合料有自愈合特征,弯拉劲度、相位角、耗散能和累积耗散能的变化趋势近似按照低应变水平进行;因此,超载诱发的有限大小高应变会对长寿命沥青路面层底沥青混合料造成一定损伤,但由于自愈合特性,并不会完全破坏混合料疲劳极限特征。

道路与机场工程材料方向校外实践教育基地建设探讨

校外实践教育基地是进行实践教学的重要场所,也是现代高等教育的重要组成部分。文章首先阐述了道路与机场工程材料方向校外实践教育基地建设的意义,进而分析了目前在进行校外实践教育中存在的主要问题,并针对性提出了道路与机场工程材料方向校外实践教育基地建设的建议。