沥青混合料二点梯形梁与四点小梁疲劳试验方法对比

小梁疲劳试验是广泛应用的沥青混合料疲劳试验方法,两点梯形梁疲劳试验(two-point trapezoidal beam fatigue test,2PB)主要在欧洲应用而四点弯曲小梁疲劳试验(four-point bending beam fatigue test,4PB)在美国应用广泛。从试验标准、试件要求、老化条件、试验操作和结果应用等方面进行2PB与4PB的对比,指出2PB试验中试件成型复杂,试件尺寸精度要求高,对设备要求复杂,但试件具有较好均匀性和代表性;4PB试件成型较简单,试件尺寸易满足。2PB试件黏附、固定、更换费时,操作上繁琐一般最大加载应变500με;4PB试验中试件固定、更换、调整应变等直接通过软件实现,操作容易,最大加载应变可达到2 000με。2PB疲劳试验试件数要求多,获取疲劳曲线试验周期为4PB试验的两倍以上。2PB试验后试件表面可见裂纹,测量结果对应混合料的实际疲劳寿命而4PB测量疲劳寿命结果较保守。2PB疲劳结果离散性小于4PB结果,2PB结果可用于混合料疲劳性能评价以及作为路面设计输入参数,4PB结果仅用于混合料疲劳性能的评价。

预切口沥青混合料小梁疲劳试验与数值研究

沥青路面在初始裂纹形成后的裂纹扩展规律,对于沥青路面的设计和养护具有重要的理论与实践意义。利用预切口沥青混合料小梁疲劳试验,研究复合型裂纹的扩展规律,同时,基于断裂力学理论,采用有限元/无单元伽辽金耦合方法对试验进行数值模拟。结果显示,随着预切口与加载中心距离的增大,沥青混合料小梁的疲劳寿命增大;对于连续级配沥青混合料,最大粒径越大,小梁的疲劳寿命越长;数值模拟的裂纹扩展路径和试验结果接近;随预切口与加载中心距离的增大,裂纹尖端的I型应力强度因子减小,而裂纹所表现出的II型特性增强;随着裂纹的扩展,复合应力强度因子增大,且增长速率越来越大;该方法可以用于沥青路面裂纹扩展的模拟。

沥青混合料小梁疲劳试验的有限元模拟

小梁重复弯曲试验是评价沥青混凝土抗疲劳性能的一项重要室内试验。根据断裂力学原理,采用有限元方法,模拟计算小梁疲劳试验。结果表明,这种方法的计算结果可以与实际试验结果取得较好的一致性。在深入研究计算模型中的材料参数后,该方法可用于评价沥青混合料的抗疲劳性能。

细集料组成及级配对沥青砂浆小梁弯曲试验的影响

沥青砂浆是由沥青和细集料共同组成的复合材料,其工程性质相当复杂。沥青砂浆中细集料的组成和级配对沥青混合料的低温性能有着重要影响。笔者通过对不同细集料组成及级配的沥青砂浆小梁进行弯曲试验分析,研究沥青砂浆的低温性能,并采用灰熵法分析了各档集料和沥青含量对低温性能影响的主次关系。

沥青混合料复合小梁宏观与细观疲劳特性分析

为研究原路面加铺沥青混合料层后的整体疲劳性能,在模拟原路面的AC-16沥青混合料上加铺SMA-13沥青混合料制备复合小梁,对其进行弯曲试验,并使用数字图像相关(DIC)技术对复合小梁的不同层位进行细观分析.结果表明:复合小梁的疲劳寿命与试验温度、应力比、老化程度呈负相关关系;原路面为主要抵抗荷载的部分,加铺层则主要改善路面的功能性;复合小梁疲劳开裂过程可分为3个阶段,即损伤初始阶段、损伤发展阶段与损伤破坏阶段.

不同温度下沥青混凝土弯曲性能试验研究

为了确保沥青混凝土在不同温度条件下都具有优异的抗弯拉性能,文中采用小梁弯曲试验,对沥青混凝土在不同温度下的弯曲性能进行研究。结果表明,无论油石比和矿粉浓度如何变化,温度始终是对沥青混凝土的应力变化产生影响的主要因素;且组合比不同,随着温度的升高,沥青混凝土的抗弯强度呈现出不同的变化趋势。

玄武岩纤维沥青混合料抗裂性能研究

玄武岩纤维强度高、材料特性稳定,能够有效减少沥青路面裂缝的产生。鉴于此,依托某国道预防性养护工程,采用小梁弯曲试验和半圆弯拉试验(SCB),分别以试件抗弯拉强度、最大弯拉应变、弯曲劲度模量和断裂能、断裂能指数、柔性指数为试验指标,从是否掺加纤维和混合料成型方式两个层面分别对玄武岩纤维沥青混合料的抗裂性能进行研究。结果表明:掺加玄武岩纤维后,沥青混合料的抗裂性能有了显著提升。

基于红外光谱的沥青混合料抗疲劳性能快速评估

为了探究红外光谱技术在沥青混合料抗疲劳性能测试方面的应用,采用70#沥青、90#沥青和SBS改性沥青,以及辉绿岩和石灰岩,制备6种沥青混合料。通过四点小梁疲劳试验仪获取试件的无损及疲劳损伤数据,通过计算分析,结合能量平衡方程与帕里斯公式,得到可用于表征沥青混合料抗疲劳性能的参数,并建立红外光谱峰面积与抗疲劳性能参数之间的关系。结果表明,在1540 cm^(-1)与1600 cm^(-1)位置特征峰在不同沥青之间具有差异,该区域特征峰面积与沥青混合料抗疲劳性能有较强相关性,通过获取该区域的红外光谱特征峰面积可以实现对沥青混合料抗疲劳性能的快速预测。

温度对水工沥青混凝土弯曲性能影响的试验

本文针对-30℃~25℃温度条件下的水工沥青混凝土开展了小梁弯曲试验,重点分析温度对水工沥青混凝土面板的各项力学性能指标的影响。试验结果表明:(1)温度对水工沥青混凝土的应力-应变特性有着密切关系。在-30℃~0℃温度区间,应力-应变曲线近似成线性关系,试件的应力达到峰值后发生断崖式下跌,呈脆性破坏;在0℃~25℃温度区间,试件应力达到峰值后经历一定程度的塑性变形后断裂,呈延性破坏。(2)水工沥青混凝土随着温度升高,其抗弯强度、弯曲模量逐渐降低,变形能力提高;随着温度的降低,峰值应变减小。(3)研究提出的经验公式较好反映了水工沥青混凝土在不同温度条件下弯曲性能的变化特性,与试验结果吻合较好。

橡胶粉改性沥青混合料力学性能试验研究

通过小梁弯曲试验和半圆弯拉试验对胶粉改性沥青混合料的力学特性进行了研究,为其进一步的应用提供理论及试验依据。

不同温度下沥青混凝土弯曲性能试验研究

采用小梁弯曲试验对油石比和矿粉浓度不同时的沥青混凝土在不同温度条件下的抗弯强度和弯曲应变进行研究。所得结论为:温度不同的沥青混凝土弯曲性能会有所差异,沥青混凝土在矿粉浓度不同的情况下的抗弯强度随着温度不断升高而不断降低,配合比不同的沥青混凝土弯曲应变则不断增加;温度相同时,配合比不同的沥青混凝土有不同的弯曲性能,但均随着不断增加的矿粉浓度和油石比而有所降低,且在-10℃和0℃的温度环境下矿粉浓度为最佳值。

层布式纤维沥青混凝土路用性能室内试验研究

沥青路面的早期损害,以开裂和车辙问题最为严重。文中探讨了层布式钢纤维沥青路面解决开裂和车辙病害的可能。通过室内车辙试验和弯拉试验,对层布式钢纤维沥青路面的结构合理性进行了研究。试验结果表明,层布式钢纤维层提高了沥青混凝土抵抗高温变形的能力和弯拉强度;综合考虑层布式钢纤维沥青混凝土的路用性能和价格,层布式钢纤维沥青混凝土的性价比与SMA较接近,可应用于实际工程。

温拌胶粉改性沥青砂浆在冻融作用下的低温性能研究

为研究冻融循环作用下热拌胶粉改性沥青砂浆(CR-HMA)和添加表面活性剂SDYK型温拌胶粉改性沥青砂浆(CR-WMA-S)的低温性能,在不同的盐环境(质量分数0、8%)和冻融循环次数(0、5次、10次、15次、20次、25次)条件下进行小梁三点弯曲试验,研究盐冻融循环作用对温拌胶粉改性沥青砂浆低温性能的改善效果,分析盐冻循环作用对温拌胶粉改性沥青砂浆开裂特性的影响。结果表明:温拌胶粉改性沥青砂浆经冻融循环后,其低温指标的变化规律为:抗弯拉强度、最大弯拉应变、弯曲应变能密度显著降低,弯曲劲度模量增大,有盐环境会对沥青砂浆的抗裂性能盐侵蚀更为严重;随着冻融循环次数的增加,两种沥青砂浆的断裂韧度均有所降低,但SDYK型温拌剂对盐冻融循环作用后的沥青砂浆低温性能有较好的改善效果。

厂拌热再生沥青混合料路用性能及应用研究

为研究厂拌热再生沥青混合料在道路施工及养护中的应用,依托实际工程案例,首先对再生沥青混合料原材料性能进行检测,确定了不同RAP掺量再生沥青混合料的最佳沥青用量;然后通过车辙试验、小梁弯曲试验,研究其高温低温性能。试验结果表明:随着RAP掺量增加,再生沥青混合料高温性能逐渐增强,且满足施工要求;低温性能先增强后减弱,建议道路施工中RAP掺量不宜超过40%。

硫磺粉对SBS改性沥青及其混合料低温性能的影响

通过弯曲梁流变试验(BBR)和半圆弯拉试验(SCB),以硫磺粉为稳定剂,对不同稳定剂掺量的SBS改性沥青进行了低温性能研究。结果表明:适量的硫磺粉改善了SBS聚合物与基质沥青的相容性,沥青的低温延展性提高;加入适量硫磺粉可提高星型SBS沥青混合料的低温抗裂性能,略微提升线型SBS沥青混合料的低温抗裂性能。

双层排水沥青路面技术性能研究

为提高路面的强度和稳定性,减少水损害造成的损失,依托实际工程对双层排水沥青路面技术性能进行研究。首先,选择双层排水沥青路面原材料并进行检测,符合要求后进行施工;然后,在排水沥青混合料中加入HVA、TPS改性剂,并对其分别进行车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验,研究其高温性能、低温性能、水稳定性能。试验结果表明,两种HVA、TPS改性剂可提高排水沥青混合料高温性能、水稳性能、低温性能,其中HVA改性剂在高温方面更加显著、TPS改性剂在提高基质沥青低温性能方面更加高效。

公路工程聚酯纤维改性沥青路面施工技术研究

为研究聚酯纤维改性沥青混合料在公路工程施工中的应用,提高路面承受能力和路用使用性能,依托实际工程,论文对聚酯纤维改性沥青路面施工技术进行简单介绍,对其所用原材料进行阐述,对聚酯纤维改性沥青混合配合比设计进行研究,对改性沥青混合料进行高温车辙试验、小梁弯曲试验,得出聚酯改性沥青混合料最佳沥青用量为4.51%,自基质沥青中掺加聚酯纤维可提高沥青混合料高温性能,当聚酯纤维掺量为0.3%,改性沥青混合料低温性能最佳。

高掺量废胶粉改性沥青性能研究

为提高沥青路面使用性能,结合实际工程,通过车辙试验、针入度试验、小梁弯曲试验和弹性恢复试验,研究了废弃胶粉掺量对沥青混合料的高温性能、流变性能、低温性和弹性恢复能力的影响。结果表明:当废弃胶粉掺量为15%时,废胶粉改性沥青高温性能优于基质沥青;废胶粉改性沥青的抗剪切能力较强,低温性能及弹性恢复能力较好。

考虑冻融循环的聚酯纤维沥青混合料性能研究

为研究聚酯纤维掺量对沥青混合料路用性能和冻融损伤劣化规律的影响,通过高温车辙试验、低温劈裂试验、水稳定性试验和冻融循环条件下小梁弯曲试验,对比分析聚酯纤维掺量为0.0、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%时沥青混合料动稳定度、极限弯拉强度、弯拉应变、残留稳定度、冻融劈裂强度比和冻融弯曲应变的变化。结果表明,随着聚酯纤维掺量的增加,沥青混合料路用性能指标和冻融损伤性能呈现先增大后减小的趋势,聚酯纤维掺量为0.2%左右时,沥青混合料动稳定度出现峰值(3512次/mm),抗弯拉强度提高12.4%,极限弯曲应变增加7.6%,弯曲劲度模量超过2670 MPa,马歇尔残留稳定度和冻融劈裂强度比分别提高2.2%、3.2%;聚酯纤维掺量为0.2%左右、冻融循环次数为12次时,弯曲破坏应变出现峰值,抗冻融性能最佳;聚酯纤维沥青混合料的弯曲破坏应变与冻融循环周期呈负相关关系,冻融循环次数超过12次时,弯曲应变下降速率减小并逐渐趋于稳定。

掺钢纤维沥青混合料路用性能研究

为研究钢纤维改性沥青混合料的路用性能,依托实际工程,对钢纤维改性沥青路面施工技术及所用原材料性能展开研究,并对钢纤维改性沥青混合料进行高温车辙试验和小梁弯曲试验。研究表明,当钢纤维掺量为4%时,改性沥青混合料高稳性能最佳;钢纤维改性沥青混合料可提高沥青混合料低温性能,当钢纤维掺量为4%时,改性沥青混合料低温性能最佳。