沥青填入式伸缩缝混合料组成设计及界面性能

沥青填入式伸缩缝铺装与桥面铺装的界面是整个伸缩缝结构的最薄弱部位,其界面性能与伸缩缝混合料特性有较大的关系,因此,研究伸缩缝混合料的组成设计很有必要.文中采用马歇尔试验法进行沥青填入式伸缩缝混合料的级配及油石比研究,并设计模拟伸缩缝结构的复合式小梁试件,分别采用直接拉伸试验及斜剪试验分析胶结料种类、混合料级配、温度、界面处理方式、加载速率等对界面拉伸及剪切性能的影响.结果表明:伸缩缝混合料的石料以单一粒径为宜,最佳油石比为25%;应选择细集料级配,界面保持干燥、无污染和一定的粗糙度,环境温度升高、车辆荷载速度减小较易诱发界面拉伸及剪切强度的降低.

沥青填入式伸缩缝铺装界面的力学行为特性

沥青填入式伸缩缝铺装中,界面是整个伸缩缝结构的最薄弱环节.鉴于此,文中选取公路-Ⅰ级荷载的最大轴重140k N作为计算荷载,在确定伸缩缝各组成部分材料参数的基础上,建立了沥青填入式伸缩缝铺装ANSYS有限元模型.通过计算4种不同荷位下的界面指标,并提取界面控制指标,进而分析伸缩缝材料模量、界面摩擦系数、界面高度差、水平力、轮胎接触压力等对界面控制指标的影响.结果表明:界面控制指标为界面拉应力、界面剪应力、界面竖向位移;水平力、轮胎接触压力对界面拉应力及界面剪应力的影响较大,模量比、水平力、轮胎接触压力对界面竖向位移的影响较大;选择模量较大的伸缩缝混合料、界面进行粗糙化处理、采用较小的界面高度差、防止车辆在伸缩缝上紧急启动或刹车、防止车辆超载等措施有利于缓解界面损害.