坡率对半柔性路面材料灌注率及路用性能的影响

基于半柔性路面材料灌浆工艺的独特性,为探究坡率对其灌注率及路用性能的影响,采用3种不同流动度的灌浆料,在5个设计坡率下制备半柔性路面试件。通过计算和试验,系统评价了坡率对半柔性路面材料灌注率、高温稳定性、水稳定性及抗滑性能等关键指标的影响规律。结果显示,随着坡率的增加,半柔性路面材料的灌注率和水稳定性呈下降趋势,而高温稳定性则先增大后减小。坡度对半柔性路面构造深度的影响显著,坡率越大,坡底和坡顶的构造深度差异越大,抗滑性能受到不利影响。针对上述问题,研究提出了施工工艺优化措施,并通过室内试验加以验证。

基于细观模拟的半柔性路面开裂研究

为探究路面裂纹形成机理、数字图像、细观模拟方法以及裂纹演化规律,找出影响路面开裂的因素,基于细观模拟对半柔性路面开裂进行研究,并提出路面材料优化设计方案。介绍了半柔性路面开裂机理和细观模拟方法,对半柔性路面进行了细观模拟,对结果进行分析,揭示了裂纹演化规律和分布特征,通过试验验证模拟的有效性,并提出半柔性路面材料抗裂的优化方法,为路面设计和维护提供理论和实践参考。

半柔性路面在复杂运营环境下的服役特性研究

通过极端高温车辙试验、极端低温弯曲试验、极端潮湿浸水马歇尔稳定度和冻融试验对半柔性路面的性能进行了评估。半柔性路面在极端高温、低温和潮湿环境下仍具有较好的性能表现,特别是高温稳定性,但经多次冻融后,抗水损害性能下降明显。此外,半柔性路面在复杂运营环境下的服役特性与其内部的水泥石网络骨架分布状态密切相关,当空隙率提高时,半柔性路面材料的高温稳定性能、低温抗裂性能和承载能力也随之提高。

硅烷偶联剂对半柔性路面材料性能增强机理研究

为研究掺加硅烷偶联剂对半柔性路面材料的性能影响规律及作用机理,采用马歇尔稳定度、车辙、低温弯曲、冻融劈裂等试验,测试了添加不同掺量硅烷偶联剂的半柔性路面材料的力学性能与路用性能,并确定硅烷偶联剂的最佳掺量,采用高拍仪等仪器观察硅烷偶联剂基于界面改性原理的微观改性机理。结果表明:随着硅烷偶联剂掺量的增加,半柔性路面的高温性能、低温性能和水稳定性能均发生了不同程度的提高,同时其掺量对性能的影响存在峰值,马歇尔稳定度、动稳定度、弯拉应变与冻融劈裂强度比均在掺量为0.5%左右处达到峰值,超过峰值后性能随掺量增加而下降,最终确定硅烷偶联剂的最佳掺量为0.5%。通过测定连通空隙率和灌注率的变化定量反映界面紧密度,通过对比观察普通半柔性路面材料与硅烷偶联剂最佳掺量下的半柔性路面材料的水泥-沥青界面可明显发现,硅烷偶联剂能够在水泥基灌浆材料与沥青混合料之间发生一系列化学反应,从而通过改变水泥-沥青界面的形态,有效改善水泥-沥青界面稳定度并减少水泥-沥青界面裂缝,结合性能试验,硅烷偶联剂可通过界面优化改善半柔性路面的力学及路用性能。

地聚合物灌浆料对半柔性路面的性能影响

为探究地聚合物灌浆料在半柔性沥青路面中的性能影响,采用车辙试验、低温小梁弯曲试验、冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验对掺地聚合物半柔性路面的高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性进行研究分析。采用单轴贯入试验和劈裂强度试验对掺地聚合物半柔性路面的抗剪性能、抗拉强度以及变形能力进行研究分析。试验结果表明:相比于其他沥青常规材料,地聚合物灌浆半柔性路面具有优良的高温稳定性,低温抗裂性能略有欠缺,水稳定性较好。地聚合物灌浆半柔性路面材料的抗剪强度、劈裂强度均随龄期增长而增加。采用地聚合物代替水泥作为半柔性路面材料中的灌浆材料,能保证性能的同时,还能满足环境保护、绿色生态的可持续发展要求。

半柔性路面模量特性研究

半柔性路面具有承载力好和抗剪切变形能力强的优点,是解决交叉口、公交站台等路段车辙病害的有效手段。然而由于力学性能的差异,半柔性路面无法完全参照水泥混凝土路面或者沥青混凝土路面设计方法,而建立适用于半柔性路面设计体系的重要工作之一就是分析路面材料模量特性。该文基于室内试验对室内成型试件及取芯试件,进行动态模量、间接拉伸劲度模量、回弹模量测试,并通过落锤式弯沉仪采集路面弯沉数据。试验结果表明:在中温度域范围内,半柔性路面材料与沥青混合料动态模量相近;而在高温低频条件下,两种材料动态模量差异显著。对比回弹模量和弯沉数据发现,半柔性路面模量约为沥青路面模量的两倍,而前者弯沉仅为后者的1/2。研究结果表明:试验方法和加载模式对两种材料模量的影响规律显著不同,路面设计应进一步结合两种路面典型破坏模式选取不同测试条件下的模量参数进行结构设计。

钢渣基膨胀剂对半柔性路面抗裂性能影响

针对半柔性路面(semi-flexible pavement,SFP)水泥基灌浆材料收缩开裂问题,采用钢渣粉、二水石膏和硫铝酸盐水泥(R.SAC)按1∶(0.8~1.3)∶(0.5~0.8)质量比混合得到一种钢渣基膨胀剂(steel slag-based expansion agent,SSBEA)。探究了钢渣基膨胀剂在SFP中的适用性,确定了钢渣粉最佳细度为0.8%,膨胀剂最佳掺量为15%~20%;在灌浆材料体系中分别掺入UEA膨胀剂和钢渣基膨胀剂,对灌浆材料工作性能进行了优化调控对比试验,并进行了SFP抗裂性能测试。结果表明,钢渣基膨胀剂在水泥基灌浆材料中的膨胀效果平稳持久,其水化后期的补偿收缩性能优于UEA膨胀剂,并且可以有效提升水泥基灌浆材料的施工适用性能;灌入掺钢渣基膨胀剂的灌浆材料的SFP低温抗裂性能更好,可以更好地起到抗裂作用。

高性能灌注式半柔性路面施工工艺

结合某公路工程实例,分析了高性能灌注式半柔性路面施工工艺,包括铺设基体混合料、灌注水泥砂浆、半柔性路面养生等内容。研究表明,了解并掌握基体混合料的铺设工艺、水泥胶浆的灌注工艺以及相关的技术措施,可保障高性能灌注式半柔性路面的质量。

移动荷载下各向异性层状地基-柔性路面结构动力响应的半解析解

提出了移动荷载作用下各向异性层状地基上柔性路面结构动力响应分析的半解析解法。基于土-结构相互作用理论,建立了柔性路面-层状地基的动力耦合模型。对近场道路结构建立波数域有限元模型,基于精细积分及谱元法原理建立远场地基的谱元模型,利用子结构法来确定近-远场耦合界面处的边界条件,进而实现近场和远场结构的耦合,利用快速Fourier变换获得柔性路面在时空域的动力响应解答。该文方法既可以考虑道路结构的几何特性,也可以计入地基层状分布及各向异性特性的影响。近场有限域模型尺寸不会受到地基层数及层厚的影响,数值求解稳定。通过与解析解的对比,验证了提出方法的有效性与合理性。数值算例对比分析了道路-地基耦合模型与以往整体层状道路模型所得动力响应的差异,并讨论了道路结构层弹性模量的影响规律。

灌注式半柔性路面研究进展(3)--铺装结构及施工技术

灌注式半柔性路面是在大空隙沥青混合料中灌注水泥基灌浆材料而形成的一种新型复合路面。研究综述了灌注式半柔性路面工程应用和服役性能,总结了灌注式半柔性路面典型铺装结构、施工技术和质量控制措施,重点分析了水泥基灌注材料技术要求、灌注工艺和表面处理方法,讨论了功能性灌注式半柔性路面研究进展。

高性能灌注式半柔性路面材料的路用性能

研制了一种面向重载重交通场景的高性能灌注式半柔性路面材料(SFP),系统测试了其各项路用性能.结果表明:SFP的强度与高温抗变形能力极其优异,且受温度影响较小;SFP的强度随龄期增长逐渐增强并趋于稳定,其水稳定性远高于SMA-13混合料;在高温浸水及轮载作用下,SFP未出现剥落破坏,其车辙受荷载的影响远低于SMA-13混合料;SFP的低温抗裂性与抗疲劳性相对较弱,低于SMA-13混合料而显著优于普通混合料;半柔性铺装结构的长期耐久性良好,100万次加速加载后其车辙深度仅为SMA铺装结构的1/10.

轴载对广西大厚度柔性路面结构的力学响应规律分析

为了研究广西大厚度柔性路面耐久性结构,本文依托田新高速公路项目的设计参数与交通条件,提出了一种广西大厚度柔性路面试验段结构。采用离散元软件进行了5种不同轴载下的力学响应规律及设计参数变化规律研究,为广西大厚度柔性沥青路面结构的应用推广提供重要参考。研究结果发现,对于所选大厚度柔性沥青路面结构的双圆荷载中心点处:随着深度的增加,各层顶部的竖向位移慢慢减小,但各层顶竖向位移、沿行车方向水平拉应力与压应变均随轴载的增加呈线性关系增加;拉应力增速路表 > 路基顶,压应力增速路表 > 中面层顶 > 下面层顶 > 基层顶 > 路基顶;拉应变增速路基顶 > 底基层顶 > 基层顶 > 下面层顶,压应变增速由大到小为路表 > 中面层顶;设计年限内车辙累计深度随轴载的增加呈线性增加,增速为8.585,超载易超过现有设计规范的车辙限值;沥青层疲劳开裂对应的累计当量轴载次数随轴载的增加呈指数减少,大厚度柔性路面结构沥青层疲劳寿命长,超载下也远高于常规沥青路面结构。

半柔性路面施工技术及质量控制分析

为了提高半柔性路面的施工质量,减少竣工后路面的早期病害,结合半柔性路面的特点,对半柔性路面所使用的材料性能进行了总结,重点从施工准备、铣刨、清洁、透层油和黏层油的喷洒、基体沥青混合料的铺装、浆料制备与灌注、表面处理、养护和开放交通等方面对半柔性路面施工技术进行了分析,并提出了质量控制措施。结果表明:采取科学合理的施工技术及质量措施,可有效提高半柔性路面的施工质量,减少早期病害的出现。

灌浆材料类型对半柔性路面路用性能影响研究

为探究灌浆材料类型对半柔性路面(SFP)材料路用性能影响,基于普通型、超早强型和抗裂型灌浆材料,通过灌注率、马歇尔稳定度试验、车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验,分析了灌浆材料类型对SFP路用性能的影响。结果表明:1)超早强型和抗裂型灌浆材料可提高灌注率;2)灌注同种灌浆材料,随龄期增长,SFP刚度上升,高温稳定性能增加;3)灌注抗裂型灌浆材料更有利于提高SFP后期低温抗裂性能;4)抗裂型灌浆材料可提升SFP材料水稳定性能,普通型灌浆材料适用于暖热多雨气候区,超早强型灌浆材料适用于昼夜温差大的气候区。

灌注式半柔性路面在电子导向胶轮系统工程中的应用研究

电子导向胶轮系统(智轨)是一种能缓解交通压力的交通新制式,因其重载、渠化、多轴的交通特点,导致路面典型车辙病害问题十分突出,严重限制了其在交通领域的应用和发展。基于株洲市电子导向胶轮系统工程,研究了半柔性路面技术运用于系统廊道路面结构的设计及施工方法。通过在路面层中埋设传感器跟踪观测了路面在电子导向胶轮系统车辆运行过程中的应力应变响应,并与普通公交车进行了对比分析。测试了路表弯沉值、平整度、抗滑性等关键指标并表征了其应用效果。传感器数据表明:相比于普通公交车,系统车辆增大了路面应变响应,加速了路面破坏;半柔性路面能显著降低路面弯沉。应用1 a后,电子导向胶轮系统路面未产生车辙病害,路面使用效果良好。电子导向胶轮系统路面修建中采用半柔性路面技术,有效解决了传统路面无法满足其行驶要求的难题,有利于该类重载渠化交通的推广和应用。

彩色半柔性路面设计及色彩效果分析

为获得一种适用于公交车道、交叉路口等重载路段或具有特殊标识需求路段的高性能彩色半柔性路面。文中基于半柔性路面的2相组成材料——沥青混凝土基体骨架和水泥基灌浆材料,对这2相组成材料的颜色鲜艳度和性能,以及两者复合后形成的半柔性路面材料的路用性能进行分析。结果表明,水泥基灌浆材料中颜料最佳掺量为4%,脱色沥青混凝土基体骨架中颜料最佳掺量为2%。最终形成的彩色半柔性路面具有优异的色彩效果,同时路用性能也满足相关规范要求。

柔性路面级配碎石基层施工技术的应用

为分析柔性基层沥青路面在高速公路建设中的应用效果,以某新建高速公路为例,分析了级配组成设计及施工工艺,并进行施工质量检测。结果表明,级配碎石柔性、排水性、隔温性均较好,以优质级配碎石料为柔性路面结构过渡层,既能充分发挥半刚性基层的性能优势,又能避免半刚性基层反射裂缝的出现,路用性能优异。

市政道路工程中柔性路面平整度控制技术

在柔性路面施工阶段,对各个环节的控制精度较低,会导致路面的平整度难以达到施工标准。在软土地基处理阶段,采用填筑法加强软体地基的硬度,按照分层方式填料,并配合压实操作;对软土程度较高的地基,需利用水泥对其固结。在施工原料控制阶段,严格按照标准选择原料,并结合原料的属性对拌合温度、时间以及工艺进行差异化设置。在道路施工阶段,匀速摊铺沥青,并结合碾压机的类型,明确不同阶段的碾压温度、时间以及次数。对案例工程进行路面平整度测试,结果表明,路面的3m直尺最大间隙始终低于10.0mm,达到路面的平整度施工标准。

高速公路柔性路面施工技术研究

某高速公路项目采用橡胶粉改性沥青和SMA-13混合料进行路面铺设,论文对这种柔性路面沥青混合料进行配合比设计,并总结了混合料拌和、运输、摊铺碾压、养护等环节的施工技术要点,以提高高速公路工程柔性路面的施工质量。

掺橡胶粉及沸石粉的半柔性路面路用性能研究

为提高半柔性路面的路用性能,分析了沸石粉和橡胶粉对半柔性路面的综合改性效果,研究了掺沸石粉和橡胶粉的半柔性路面的抗压强度、抗折强度、干燥收缩率、弹性模量、渗透性和耐久性等指标。结果表明:半柔性路面强度随沸石粉掺量的增大先增大后减小,在沸石粉掺量为15%时性能最佳,此时混合料抗压强度增长16.5%~86.2%,抗折强度增大34.5%~72.7%,同时具有减少干燥收缩和增加半柔性路面的渗透性和耐久性的能力;掺加橡胶粉对SFP试件抗压强度和干缩性能有一定影响,对抗折强度有大幅提升。