透水沥青路面混合料配合比设计及其路用性能研究

介绍了透水沥青路面的使用优势,阐述了透水沥青路面混合料的种类以及配合比设计方法,基于实际工程案例,分析透水沥青路面混合料的配合比设计,并验证采用拟订配合比的透水沥青路面的高温稳定性、水稳定性和疲劳特性。

城市道路透水沥青路面的渗透性能分析及验收维保依据研究

随着现代化都市不断提档升级,日益增长的市政道路建设需满足生态环境需求。沥青路面作为与市民生活密切相关的道路表面结构,其性能与耐久性对于保障交通安全和提高道路使用寿命具有重要意义。同时,为了改善城市的生态环境、提升城市的排水能力,海绵城市类型的透水沥青路面的发展非常迅速。该文旨在通过试验对比透水沥青路面的渗水系数和透水系数,分析其关联性并建立关系式,提出实际工程案例解决方案,减少项目工期,降低试验成本,保证施工作业连续性,以期为我国道路建设提供参考。

透水沥青路面施工技术在市政道路中的应用

透水性沥青路面具有较好的降噪效果、良好的透水性能、良好的舒适性和抗滑性等优点,有着较好的应用市场。本文分析了透水沥青路面的透水机理,分析雨水渗透过程和透水沥青路面应用状况,从原材料选型、配合比设计、混合料运输、路面摊铺等环节入手,阐述了透水沥青路面施工技术要点,明确各环节工艺与技术细节。旨在全面强化路用性能,建设优质道路工程项目。

高速公路服务区双层透水沥青路面性能研究

文章结合某高速公路服务区透水沥青路面铺装工程实例,对双层透水沥青路面原材料进行优选,设计透水沥青混合料结构,并对其路用性能进行研究。结果表明:透水沥青路面采用的专用改性沥青需在SBS改性沥青的基础上二次改性,且改性剂掺量≥8%;透水沥青混合料粒径越大,渗水能力越好,在满足路用性能的前提下优选大粒径沥青混合料;双层透水沥青路面较单层沥青路面渗水、降噪性能更好。

基于透水性能的全透水沥青路面结构设计

为了研究全透水沥青路面的结构设计方法,从全透水沥青路面试验路的结构设计入手,综合考虑所设计路面的力学性能和透水性能,以北京当地的设计平均降雨强度作为结构设计的依据,综合考虑不同材料基层的适宜厚度,并最终确定透水基层的厚度,以透水时间、饱和入渗强度和现场渗水试验作为透水性能的检测指标,发现使用该设计方法所设计的全透水沥青路面结构的力学性能和透水性能均满足要求。

OGFC透水沥青路面在城市道路的应用

OGFC透水沥青混合料系开级配混合料,具有较高的空隙率和良好的排水降噪功能。结合实际工程,从道路结构设计、沥青混合料配合比设计及验证、现场摊铺和碾压等方面介绍OGFC透水沥青路面在城市道路中的应用。通过实践证明,OGFC透水沥青混合料适用于城市道路,但是在使用过程中,路面的正确使用和有效维护必须得到重视。另外,在现阶段,OGFC透水沥青混合料的成本要远高于传统的沥青混合料,如何降低成本尚值得进一步研究。

香港地区透水沥青路面路用性能研究

目的为解决香港地区雨季沥青路面大量积水而导致路面早期破损严重的问题,进行了透水性沥青混合料力学性能及路用性能的试验研究.方法采用美国SHRP计划对沥青混合料路用性能研究的基本原理,评价了3种改性沥青(RM、SBS、SBR)的抗老化性能和3种透水性沥青混合料(PA10、PA14、PA20)的水稳定性、抗永久变形性及路用降噪性.结果改性沥青RM老化前后针入度和软化点的变化值均小于SBS和SBR;透水性沥青混合料PA10的水稳定性、抗永久变形性和路用降噪性明显优于PA14、PA20.结论透水性沥青混合料的集料粒径尺寸对其力学性能及路用性能的发挥有较大的影响,最大公称粒径较小的PA10具有较高的综合性能;RM改性沥青应用在透水性沥青混合料中将明显提高其抗老化性能.

基于有限元法的透水沥青路面结构分析

基于有限元软件Abaqus建立了透水沥青路面的有限元模型,通过计算标准荷载作用下不同基层形式对透水沥青路面的力学响应分析,并在此基础上,分析面层厚度、基层厚度、垫层厚度对透水沥青路面的力学响应的影响。结果表明：不同基层形式对透水沥青路面力学响应影响相差较大,推荐采用柔性基层;该文推荐采用柔性基层的透水沥青路面面层厚度大于12cm,基层厚度的范围为25~35cm,基层模量的范围为300~500 MPa,垫层厚度的范围为15~20cm。

酸雨对透水沥青路面抗滑耐久性的影响

为探讨酸雨对透水沥青路面抗滑性能的影响,通过循环浸泡的方式模拟酸雨对OGFC-13和AC-13沥青混合料的腐蚀,借助小型加速加载试验来模拟轮胎的循环荷载作用,采用激光断面仪和摆式摩擦系数仪对试件抗滑性能进行检测,并对比分析酸液浓度和浸泡周期对混合料抗滑性能的影响,以及两种混合料在抗滑耐久性上的差异。研究结果表明:酸腐蚀会导致沥青膜的剥落,在循环荷载作用下混合料的抗滑性能经历了快速衰减期、缓慢衰减期和稳定期这3个阶段。随着酸浓度和浸泡周期的增加,会加速沥青混合料抗滑性能的衰减,降低混合料的抗滑耐久性能。与AC-13沥青混合料相比,OGFC-13沥青混合料在沥青膜剥落后,纹理构造良好,能提供更强的切削摩擦力,在酸性环境下表现出更好的抗滑耐久性。

透水沥青路面的湿物理性能研究

透水沥青路面作为一种新型的铺装材料,雨天时可以渗透并保存一部分雨水,晴天时通过蒸发保存的雨水从而达到改变室外热环境的效果,这些现象的产生都源于透水沥青路面的湿物理性能(包括渗透性能、保水性能和失水性能)的存在。为了研究透水沥青路面的湿物理性能,通过制作固定配比的透水沥青试件,在模拟室外太阳辐射条件下进行的室内试验。首先,观测了不同降雨强度下透水沥青路面的渗透过程,采用最早下渗时间及雨水渗透率等参数综合评价不同降雨强度下透水沥青路面的雨水渗透的能力。然后,通过试验研究了稳定辐射加热条件下透水沥青路面的保水和蒸发的过程,得到了试件含水质量随时间的变化曲线和规律。分析了蒸发阶段透水沥青路面的表面温度与路面上方温度和相对湿度的变化曲线。最后,总结出透水沥青路面上方的温度、相对湿度与含水量之间的变化关系。结果表明:降雨强度越大,透水沥青路面的最早下渗时间就越短,雨水渗透率越大;在蒸发试验的740 min时,透水沥青路面内蒸发的水分约占总保水量的21%;透水沥青路面的整个蒸发过程中,试件上表面上方15 cm处的相对湿度逐渐下降,试件3个部位的温度逐渐升高。

OGFC透水沥青路面的设计和施工

OGFC透水沥青路面具有良好的排水降噪功能,但在国内尚处于试验阶段。在此结合实际工程从道路结构设计、沥青混合料配合比设计及验证、现场摊铺和碾压等多方面介绍其应用。通过工程实例总结出:要保证透水沥青的质量,就必须加强混合料的配合比设计、拌和及现场的摊铺和碾压等环节的控制。

基于有限元法的透水沥青路面结构分析

基于有限元软件ABAQUS建立了透水沥青路面的有限元模型,计算标准荷载作用下面层厚度和模量、基层厚度和模量、垫层厚度和模量等路面结构参数对透水沥青路面分析指标的影响。结果表明:基层厚度和模量对透水沥青路面各分析指标均影响较大,应作为透水沥青路面设计的关键参数;推荐的透水沥青路面面层厚度大于12 cm,面层模量的范围为650 MPa^700 MPa,基层厚度为25 cm^35 cm,基层模量为300 MPa^500 MPa,垫层厚度为15 cm^20 cm,垫层模量为180 MPa^250 MPa,土基模量为35 MPa^50 MPa。

基于格子Boltzmann法的透水沥青路面材料水渗流模拟

为了研究水在透水沥青路面材料空隙渗流问题,应用格子Boltzmann方法(LBM),建立了二维模型,从空隙尺度模拟了由3种不同的形状(圆形、椭圆形和矩形)颗粒组成的人工多孔介质中的流体流动。研究了透水沥青路面材料的结构特征和水力学特征,以及无量纲渗透率与空隙率、形状(圆形、椭圆形和矩形)及高宽比(椭圆的长短轴之比、矩形的长宽比)之间的关系。结果表明:椭圆形状的多孔介质无量纲渗透率最大,而圆形的渗透率最小,矩形形状的多孔介质渗透率介于两者之间。当空隙率较低的情况下,空隙率对无量纲渗透率影响较小;当空隙率增大到某一值时,空隙率对渗透率的影响明显。对于椭圆形状的人工多孔介质,在相同空隙率情况下,无量纲的渗透率大致与椭圆形状的长短轴之比近似为线性关系。格子Boltzmann方法从微观机理上揭示了动水在透水沥青路面内部的输运规律,而且与传统的计算流体力学方法相比,处理复杂的边界条件比较容易,并行计算性能良好。研究成果为格子算法在相应领域应用提供了理论与实践依据。

透水沥青路面净化雨水径流的研究进展

论述城市路面地表径流水质的污染特征,总结了国内外典型透水沥青路面的结构形式,分别针对透水沥青路面面层与基层不同结构形式对雨水净化效果进行论述总结,探讨了透水沥青路面对雨水径流中污染物的去除机理,并分析了当前研究存在的问题,对今后的研究方向进行了展望。

透水沥青路面表面抗飞散性能提升技术研究

为了研究透水沥青路面表面抗飞散性能提升技术,采用自制的环氧树脂作为黏结材料,制备一种环氧树脂砂浆,对透水沥青路面表面进行补强。通过室内试验研究分析环氧树脂砂浆对排水沥青混合料渗水性能、抗滑性能、抗飞散性能以及高温老化和冻融循环后的抗飞散性能,并进行实体工程应用以及效果评价。结果表明:环氧树脂砂浆用于透水沥青混合料试件表面后,可以在确保渗水性能以及抗滑性能的前提下,提高排水沥青路面抗飞散能力。在经历高温老化和冻融循环后,透水沥青路面表面抗飞散性提升技术仍然可以提高排水沥青路面抗飞散性能。透水沥青路面实体工程采用2 kg/m^(2)(0.2 g/cm^(2))的环氧树脂砂浆用量,应用效果表明环氧树脂砂浆可以提高透水沥青路面抵抗飞散病害的能力。

基于格子Boltzmann方法的动水压力下透水沥青路面渗流特性研究

为预防和解决透水沥青路面在动水压力下渗流堵塞等“水损害”问题,参考试验级配方案,应用蒙特卡罗方法,建立开级配抗滑层(open graded friction course,OGFC)-13沥青混合料的3种工况二维细观模型。基于多松弛格子Boltzmann方法,从细观层面模拟分析了集料粒径、沥青混合料空隙率以及动水压力变化对沥青混合料试件渗透率的影响。结果表明:空隙率、粒径越大则沥青混合料渗透率越大;当动水压力在0~1500 Pa范围时,平均流速与压强梯度严格呈线性关系,达西定律适用;当动水压力在15000~45000 Pa范围时,达西定律计算得到的平均速度偏大。

海绵城市透水沥青路面渗透性能衰减规律研究

为了研究海绵城市透水沥青路面渗透性能衰减规律,通过室内堵塞和渗透性能试验,分析了集料的级配、最大公称粒径和堵塞颗粒的粒径大小对透水沥青路面渗透性能衰减的影响规律.结果表明,材料的最大公称粒径相同时,偏细型级配渗透性能衰减更为迅速,粗型级配具有更高的透水残留系数;透水沥青路面结构的堵塞物主要集中在面层材料上部,很难透过结构下部进入基层,选择合理的面层结构可提高结构的抗渗透衰减性能,从而延长透水结构的使用寿命;PAC-13、PAC-16及PAC-20的堵塞敏感粒径分别为0.15~0.3 mm、0.6~1.18 mm及0.3~0.6 mm.

低噪声透水沥青路面在湿热地区市政道路中的应用

结合深圳已施工的低噪声透水沥青路面典型工程,从原材料选择、混合料配合比设计、施工控制及其注意事项、养护管理等方面介绍了低噪声透水沥青路面在湿热地区市政道路中的应用。实践表明,低噪声透水沥青路面可以大幅度提高行车安全,排水、降噪和降低城市热导效应,在南方湿热地区极具应用前景。在湿热地区应用该技术主要须解决低噪声透水沥青路面水稳定性和热稳定性两大问题,而高粘度改性沥青的使用及其技术指标的确定是保障该技术稳定性的关键,同时还应进一步加强材料技术指标在南方湿热地区的区域性研究。

透水沥青路面光触媒材料涂覆层汽车尾气降解效率试验研究

利用尾气分析浓度测试仪测量汽车所释放的尾气,通过分析仪测试所得到透水沥青路面光触媒涂覆层对汽车尾气降解,并对其渗水性能进行试验。探索纳米TiO2光触媒材料对汽车尾气降解效率的问题。研究结果表明:纳米TiO2光触媒溶液中只有纳米TiO2对汽车尾气有降解作用;随着时间的递增,这种材料的降解效率逐渐增加,并且在105分钟中的降解效率变化率最高;纳米TiO2光触媒材料在纳米二氧化钛/硅丙乳液为30%及其纳米TiO2光触媒材料涂覆量为30g/900 cm^2时,其降解效率最高;在透水沥青混合料表面涂敷这种材料,对透水沥青混合料的渗水性能影响很小。

透水沥青路面的排水能力验算与结构改进

针对上海及江浙地区的降雨情况,选取典型沥青路面结构进行了透水沥青路面的排水能力验算,发现设计空隙率达到18%以上,有效空隙率达到80%的透水沥青路面一般均能满足非冰冻地区路面大雨时不积水的要求,因此不需要设置另外的排水沟管等设施。从维护透水沥青路面的长期性能出发,应注意结构上的防水和排水。城市道路中铺设透水沥青表面层时,建议采用特制的透水平石,加快水流的排放。