基于搓揉磨耗试验机的沥青路面宏观轮廓试验研究

针对搓揉试验对于路面宏观构造的渐变影响,通过自主研发的由标准车辙试验机改进而来的搓揉试验机进行搓揉试验。选择了10种不同条件试件(搓揉温度、骨料级配以及骨料品类),采取激光轮廓仪测量技术对搓揉不同时长(0、2、4、6、8h)的10种试件进行宏观轮廓评价。提出了一种新的评价指标:峰角值。试验结果表明:搓揉磨耗试验机和激光轮廓测量仪是模拟搓揉过程和获取表面宏观纹理的有效工具,骨料级配和搓揉温度对于沥青路面的抗滑性能有重要影响,搓揉作用会改变路面的峰角值分布。

花岗岩沥青路面抗滑层抗滑性能及耐久性试验研究

为了研究如何利用地材花岗岩作为抗滑材料,设计出一种具有良好的抗滑构造和抗滑耐久性的级配形式,并有针对性地评价此种级配形式的抗滑性能,采用基于CAVF法和断级配设计理论设计出的一种新型级配GGAC-13,并利用自主研发的搓揉试验装置和激光构造检测仪作为评价其抗滑性能的方法,基于室内试验和试验段展开与传统级配AC-13C的对比试验研究,试验结果表明:搓揉试验机以及激光构造测试仪能够很好地模拟并测试出真实路面的抗滑衰减情况,对抗滑性能及耐久性进行综合评价;GGAC-13级配很好地克服了AC-13C级配的缺点,具有良好的抗滑性能和耐久性。

SMA与GAC路面抗滑性能衰变规律

为进一步提升沥青路面抗滑性能的耐久性,分析了SMA与GAC路面抗滑性能衰变规律差异,找出影响SMA与GAC路面抗滑性能耐久性的关键指标,进而提出磨耗层施工改进措施。针对广东省应用频率最高的SMA-13与GAC-16磨耗层,开展周期性的横向力系数试验工作,分析了SMA-13与GAC-16路面横向力系数随着交通量变化的衰变行为。在室内采用搓揉试验代表车辆荷载作用,开展周期性的压力胶片、构造深度与摆式摩擦试验,获得了不同路面与轮胎的有效接触面积、接触应力峰值、构造深度与摩擦系数的衰减趋势,分析了SMA-13与GAC-16磨耗层初始抗滑性能差异的原因,构建了搓揉试验与现场车辆荷载作用关系,研究了不同类型路面抗滑性能衰变规律与抗滑耐久性的关键指标。结果表明:由于SMA-13路面集料裹附沥青胶浆,其初始抗滑性能低于GAC-16路面,但胶浆磨损后,SMA-13路面抗滑性能提升幅度可达49%,其抗滑性能优于GAC-16路面;在持续车辆荷载作用下,SMA-13路面横向力系数将始终高于GAC-16路面;SMA-13路面抗滑耐久性主要由表面集料与轮胎的咬合作用形成,施工过程中应增加反击破碎比例,尽量提高集料的棱角性与表面粗糙度;GAC-16路面抗滑耐久性主要由表面构造深度形成,施工过程中应将级配曲线调为粗型,同时在碾压过程中降低胶轮碾压温度,尽量提高表面构造深度指标。

基于分形理论的沥青混合料抗滑耐久性评价研究

沥青混合料的设计过程均考虑到高温,低温,水损等的影响,并在设计过程中进行了相关实验来保证混合料的设计质量,但是在国内外沥青混合料设计中,并没有表征其抗滑耐久性的指标,为解决此问题,引入分形维数作为沥青混合料的抗滑耐久性评价指标。研究过程采用快速,简便的室内搓揉试验对车辙板进行不同时间段的搓揉,室内模拟路面抗滑衰减,用工业CT机扫描出试件断面高精度图像,photoshop技术提取断面轮廓曲线,并且对轮廓曲线采用分形理论进行分析和评价,编写MATLAB程序计算试件断面轮廓曲线的分形维数,最后对分形维数进行曲线拟合得出沥青混合料抗滑衰减规律的结论。为进一步证实用分形维数来表征沥青混合料抗滑衰减的准确合理性,测量不同搓揉阶段的车辙板的构造深度(MTD)和摆值(BPN),最终可知随着车辙板搓揉时间的不断变大,MTD,BPN,分形维数,三者均呈现不断递减的趋势,即对比验证合理可靠。因此,断面构造的分形维数能够很好的评价沥青混合料的抗滑耐久性及其衰减规律。

采用最大峰值角分布率评价沥青混合料的抗滑耐久性

为了评价沥青路面的抗滑耐久性,自主研发了两套实验设备:其一:沥青路面激光轮廓检测仪,其二:加速加载搓揉试验机。结合这两套实验设备,采集0,2,4,6,8 h搓揉试验的车辙板表面轮廓并生成轮廓曲线,统计路表轮廓夹角分布规律,提出最大峰值角分布率来表征沥青路面的抗滑耐久性。结果表明,随着搓揉时间的增加,钝角变多,即最大峰值角分布率逐渐增大,这说明路表轮廓棱角变平,抗滑性能下降,GAC-13车辙板的抗滑性能衰减程度低于AC-13,并且GAC-13车辙板的初始及最终抗滑性能均优于AC-13。并将最大峰值角分布率与构造深度(MTD)及摆值(BPN)做相关性分析,结果显示相关性显著,因此取最大峰值角分布率来表征路面抗滑耐久性是合理准确的。在室内结合加速加载搓揉试验机,激光轮廓检测仪,形成一套采用最大峰值角分布率来评价沥青混合料的抗滑耐久性的方法,弥补现阶段沥青混合料设计阶段没有验证其抗滑耐久性的缺陷。

沥青路面抗滑性能影响因素分析

为分析沥青路面抗滑性能的影响因素,利用加速加载搓揉试验机,对不同类型路面结构进行0、2、4、6、8h的搓揉试验,进一步比较和分析了级配类型、石料类型、沥青类型对沥青路面抗滑性能的影响。结果显示:以分形维数表征沥青路面的抗滑性能、MTD(构造深度)及BPN(摆置)评价其抗滑性能具有一致的变化趋势,高黏沥青的辉绿岩GAC—13混合料作为沥青路面的抗滑层最佳,条件不足时可以采用改性沥青的辉绿岩GAC—13混合料作为沥青路面的抗滑层。