新旧沥青路面黏结界面处理方式对路面性能的影响试验

为研究新旧沥青路面黏结界面对修补路面性能的影响,采用含界面黏结缝的复合小梁以模拟修补后的新旧沥青路面,以界面黏结材料类型及用量、黏结面形式作为影响因素,分别进行了复合小梁的四点弯曲疲劳和拉拔正交试验。结果表明:①黏结面形式对复合小梁的疲劳寿命影响最大,黏结材料类型对复合小梁的界面黏结强度影响最大;②为综合提高复合小梁的疲劳寿命和界面黏结强度,建议最佳界面处治方案为:采用0.6kg/m^2的高黏弹改性乳化沥青均匀涂抹在倾斜角为30°的切割面;③即使采用结论②中的最佳界面处治方案,其复合小梁的疲劳寿命仍远远低于正常无缝路面。

基于MEPDG高寒地区沥青路面结构性能预测

为揭示特殊环境对路面性能的影响,采用力学-经验法(MEPDG),对比分析了半刚性和全厚式2类沥青路面的损坏发展及其性能衰减趋势。研究表明,由于MEPDG设计法引入气候模型EICM,在路面结构性能预测对环境因素的考虑更为充分,在面层厚度及结构总厚度相同的条件下,全厚式结构的纵向及网状裂缝发展速度更快,但横向开裂少、平整度衰减慢,虽然其后期使用性能指数PQI下降略快,但行驶质量指数RQI始终优于半刚性结构,全厚式结构适合作为高寒地区的优选结构。

注浆式高粘弹改性沥青混合料性能试验研究

注浆式改性沥青混凝土是一种以开级配改性沥青混合料为母体结构,注入一定的注浆材料而形成的半柔性新型路面结构。通过室内试验,分别对排水式改性沥青混合料、注浆式沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性等路用性能进行了测试,并通过钻芯取样法对试验路段的铺筑效果进行了评价分析。结果表明:用高粘弹改性沥青作为胶结料的排水式改性沥青混合料路用性能优良;采用高模量纳米注浆材料注浆后形成的注浆式高粘弹改性沥青混合料可进一步提升路用性能,尤其是其高温稳定性及水稳定性得到显著提升;现场试验性应用表明,注浆技术现场施工铺筑效果良好。研究成果为注浆式高粘弹改性沥青混合料的设计与施工提供了技术支撑。

新型防水密实性改性沥青混凝土S-MAP5性能试验研究

为研究一种新型防水密实性改性沥青混凝土S-MAP5的性能,采用高黏、高弹及高黏弹改性沥青拌和S-MAP 5沥青混合料,通过混合料体积指标测定以及渗水试验、冻融劈裂试验、车辙试验、低温弯曲等试验对其性能进行了对比;结合已有浇筑式沥青混凝土GA及环氧沥青混凝土EAC的研究资料,比较了GA、EAC、S-MAP5等3种沥青混凝土路用性能差异。结果表明,3种S-MAP5混合料的防水、抗水损坏性能接近,但当采用高黏弹改性沥青时,其高温抗变形、低温抗开裂等性能明显优于采用高黏及高弹改性沥青;高黏弹改性沥青S-MAP5的高温抗变形性能优于GA,略劣于ECA,其低温抗开裂性能优于GA及EAC。

界面水对沥青复合小梁疲劳性能的影响

为探讨界面水对沥青铺面使用性能产生的影响,拟采用含有层间界面的复合沥青小梁为试验对象,并以四点弯曲小梁试验为主,直接剪切试验为辅的试验方法,分别以层间洒水量和试件浸水天数为影响因素,模拟施工和使用中铺面渗水情况,测定其在不同试验条件下,复合小梁的抗剪强度及疲劳性能。通过复合小梁纵剖面激光扫描,分析了不同界面水来源状态下的复合小梁水损害机理。试验结果表明:(1)浸水天数对复合小梁的层间抗剪强度影响要大于层间洒水量对其的影响;(2)在相同试验条件下,随着层间洒水量或浸水天数的增加,复合小梁的疲劳寿命对数衰减率呈现增加趋势,但增加趋势有所不同。其中,浸泡达到一定天数后其增加趋势明显变缓;(3)复合小梁试件弯曲劲度模量的损失随层间洒水量的增加呈非线性增加,但损失量不超过10%;而随试件浸水天数的增加,其损失量也逐渐增大,最大达到31%,在浸水5 d后,其损失量趋于稳定;(4)复合小梁纵剖面激光扫描显示,层间洒水使复合小梁在层间界面出现细小的空隙,而试件浸水后在界面上层混合料内部出现大面积的集料剥离,故浸水导致复合小梁性能下降更严重。

含层间界面的复合小梁疲劳性能影响因素的交互作用

为探讨在车辆荷载重复作用下,铺面材料疲劳性能的变化规律,采用含有层间界面的复合小梁进行四点弯曲疲劳试验。通过改变复合小梁的材料组合方式、黏层油类型及用量,以及应变水平等影响因素,测定复合小梁试件的疲劳寿命。结果表明:(1)对于双层均为密实型材料的复合小梁,各因素对其疲劳寿命的影响大小顺序为黏层油用量>应变水平>黏层油类型,对于上层为空隙型、下层为密实型的复合小梁,各因素影响顺序为应变水平>黏层油用量>黏层油类型;(2)随着上层沥青混合料空隙的增大,层间黏结性能下降,复合小梁疲劳寿命减小,而随着黏层油用量的增加,层间黏结性能先增后减,复合小梁的疲劳寿命也先增后减;(3)混合料级配类型及材料性质在影响复合小梁疲劳寿命的因素中居主导地位,SMA-13与SMAP-5的结构组合整体性最好,疲劳寿命最大;(4)确定了复合小梁疲劳寿命与黏层油用量之间的相互关系,并采取现象学法疲劳模型,建立疲劳寿命方程。