沥青混合料疲劳损伤试验表征综述

针对沥青混合料疲劳损伤细观形态难以与宏观力学性能表征联系起来的现状,从损伤机理、表征模型及疲劳性能试验方法三方面综述了沥青混合料疲劳性能表征的发展现状、存在的问题,预测了其未来的发展方向。研究表明:由于沥青混合料是一种多相、多组分、多尺度的黏弹性材料,在评价其疲劳性能时,宏观的疲劳试验需要结合计算机断层扫描、数值模拟和数字图像相关技术等细观分析方法。沥青混合料疲劳性能试验方法目前应用最为广泛的是室内小型试件疲劳试验,由于不同试验方法中设置的试验条件各不相同,故其试验结果和性能参数呈现出显著的差异性。应重点研究沥青混合料抗疲劳开裂性能的细观结构损伤开裂形态与宏观性能表征的联系;改进现有疲劳试验方法的试验条件、开发先进的三维应力状态的加载设备,并增加试验的尺度以反映真实荷载环境下的疲劳性能;基于能量理论和黏弹性连续损伤揭示沥青混合料疲劳特性和历史荷载条件下的疲劳损伤规律。

高抗裂改性乳化沥青开发及性能研究

通过研究适用于高寒地区的高性能改性乳化沥青,为实体工程提供借鉴和指导依据。通过自主开发制备了改性乳化沥青,确定各配方最佳掺量,并通过弯曲梁流变试验及紫外老化试验,对比现有市场上4种改性乳化沥青的低温性能及抗紫外老化性能,并利用灰色关联分析法分析各项指标的相关性,并从微观角度观测了改性乳化沥青蒸发残留物抗紫外老化开裂性能。结果发现:以最佳掺量制备的改性乳化沥青残留物在弯曲梁流变试验-18℃时,蠕变劲度小于300 MPa,m值大于0.3,k指标最小;温度越低时,紫外老化影响效果越明显,随着温度逐渐降低,未经过紫外老化的k指标与软化点的相关性增加;沥青紫外老化前、后的低温蠕变速率与k指标相关性较弱,与蠕变劲度相关性大,自制改性乳化沥青蒸发残留物经过紫外老化30 d后,其沥青膜未产生明显开裂,验证了自制的改性乳化沥青有较强的抗紫外老化开裂的性能。

热反射涂料在沥青道面中的路用应用性能研究

现全面探究热反射涂料在沥青道面中的路用应用性能。通过拉拔试验、抗滑性测试、耐磨性评估和冻融循环试验等多种方法,对热反射涂层的黏附性、抗滑性能、耐磨性及耐温变性进行了系统研究。结果表明,环氧树脂热反射涂层与沥青道面之间具有优异的黏附力,其黏附性强于沥青与集料之间的黏附。然而,涂覆热反射涂层可能会降低沥青道面的抗滑性能。对此,提出了添加石英砂的方式来改善抗滑性。此外,耐磨性试验表明,环氧树脂热反射涂层在耐磨性能方面优于其他常见涂层,而SiO_(2)的引入,能进一步提升其耐磨性。经过加速磨光试验后,涂层的抗滑性仍能满足道路的使用要求。最后,通过冻融循环试验,验证了热反射涂层的出色耐温变性,在多次冻融循环后,涂层表面无裂纹和脱落现象,与沥青混凝土面层间保持完好黏附。研究为热反射涂料在沥青道面中的应用提供了理论支持和实践指导,对提升路面性能、保障行车安全具有重要意义。

不同类型沥青混合料的生产能耗对比分析

基于热力学原理,对目前道路建设中常用的热拌沥青混合料、温拌沥青混合料和冷拌沥青混合料的生产耗能进行理论计算并进行对比分析。结果表明:热拌沥青混合料的生产能耗最高,温拌沥青混合料次之,冷拌沥青混合料最低,其中热拌沥青混合料和温拌沥青混合料的生产耗能主要消耗在集料的加热上,冷拌沥青混合料的生产耗能主要消耗在乳化沥青的生产上。

基于表面自由能理论分析沥青-集料界面之间的黏附能力

基于表面自由能理论,对加入Sasobit、RH有机温拌剂的温拌沥青与不同集料(石灰岩和玄武岩)之间的黏附能力进行研究,建立不同体系的黏附模型及水损害模型并计算其黏附功和剥落功;利用能量参数评价不同体系的沥青-集料界面之间的黏附能力。结果表明:无水条件下,温拌剂的加入会提高沥青-集料界面之间的黏附能力,但在有水条件下,温拌剂的加入却剧烈降低了沥青-集料界面之间的黏附能力;同时,集料的性质也会对沥青-集料界面之间的黏附能力有影响,石灰岩较玄武岩更有利于提高沥青-集料界面之间的黏附能力。

高速公路服务区停车坪透水铺装结构浅析

阐述高速公路服务区停车坪透水铺装结构方案实施目的与意义,对路面结构实施进行可行性分析,对土基抗冻性能与路面稳定性进行试验分析,初步设计高速公路服务区停车坪透水铺装各结构层方案。

基于复数模量的干法改性沥青老化动力学研究

为了评价沥青在干法改性前后的抗老化性能,通过复数模量法对基质沥青、干法改性沥青的老化动力学进行了研究,得到了2种沥青样品的老化动力学参数及方程。结果显示:经过干法SBS改性后的沥青具有更高的反应活化能,抗老化能力较强。另外数据拟合的相关性较好,进一步验证了采取复数模量参数为基础的老化动力学研究的可行性。

玄武岩料源与加工特性对路用性能影响分析

从不同料场获取的玄武岩集料,按照设计的配合比制备沥青混合料,并进行常规高温稳定性、低温稳定性和水稳定性试验。研究了不同加工特性对粗集料的棱角性、针片状含量和含泥量的影响。研究结果表明,料源直接影响混合料的性能;随着针片状含量的增加,两种混合料的浸水残留稳定度和冻融劈裂残留强度比都明显降低,特别是对于多孔集料制备的混合料,降低幅度更为显著;随着针片状含量的增加,两种混合料的疲劳性能也会下降,但增加针片状含量后,混合料的疲劳寿命对应力变化的敏感程度降低。

还原雾封层技术在城市高架桥排水路面中的应用研究

排水路面作为一种功能型铺装在我国高速公路及城市道路中的应用日益广泛,而在复杂的车辆荷载作用下,排水路面易出现表面掉粒、松散的病害,如不能尽快修复,则会出现坑槽及大面积破损,本文针对排水路面易出现的松散、掉粒病害,对雾封层技术在排水路面预防性养护方面进行相关室内及现场测试,为排水路面预防性养护的应用提供参考与借鉴。

基于Superpave与贝雷法的ORHA改性沥青混合料配合比设计研究

随着我国道路里程的不断增加,各种新型沥青混合料改性工艺层出不穷,其中高模量沥青混合料以其优异的高温性能在道路领域应用越来越广,传统的马歇尔设计方法在骨料嵌挤能力的选择上略有欠缺,为了提高混凝土的整体模量,选择合适的沥青混合料设计方法,是提升混凝土整体性能的关键。本文主要介绍一种基于Superpave设计方法,并采用贝雷法进行级配验证的可用于道路面层的高模量沥青混合料Sup-16级配方案。

基于微观角度水性环氧乳化沥青固化机理研究

文中基于微观结构角度对水性环氧乳化沥青的固化机理进行研究,通过对常温和40℃下的水性环氧乳化沥青微观结构进行对比,研究其微观结构在固化过程中的形貌变化。研究表明:温度对水性环氧乳化沥青固化效果影响很大,会使其微观图像表现出两种截然不同的形貌特征;40℃时有着明显的三维网络结构,而常温下环氧树脂作为分散相存在其中,系统处于亚稳定相态;从微观机理角度来看,该沥青采用黏度范围1~3Pa.s作为控制混合料碾压的范围具有一定的合理性。

基于界面力学响应的沥青路面坑槽修补研究

使用数值模拟,基于界面力学响应研究了适宜的沥青路面坑槽修补的方法,得到如下结论:方形修补块在侧面更容易发生界面上的竖向剪断,从而可以认为圆形的修补方式更优;修补深度对底面剪应力有较大的影响,而对侧面拉应力和剪应力影响不大;侧面界面拉应力与剪应力随着修补面尺寸的增加而增大,底面界面剪应力随修补面尺寸增大而减小。侧面倾角的减小使3种应力降低,在倾角60°以下时更明显;随着模量比的增加,各项应力均呈下降趋势。因此在实际坑槽修补时,建议选择圆形补块形状,选择修补面直径为80cm^120cm,补坑底面尽量深,侧面可以根据破损情况处理成斜面,修补材料应选取模量较大者。

水泥混凝土路面加铺高模量沥青混凝土施工工艺研究

水泥混凝土路面以其强度大,承载力强被普遍用于高速公路收费站等受力较为复杂的地段,然而随着车流量的增大,水泥混凝土路面受到损伤后难以修复的问题也不断涌现,而沥青加铺技术作为一种有效的修复手段,近些年也在我国普遍应用。高模量沥青混凝土的出现,解决了加铺结构层易出现的车辙、裂缝等病害,本文主要结合哈同高速宾西收费站改扩建项目,从混合料拌合、运输、摊铺、碾压等典型施工工艺方面对水泥混凝土路面加铺高模量沥青混凝土的施工工艺进行研究总结。