钢桥面铺装材料的研究进展综述

沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)、环氧沥青混合料(EAM)和浇注式沥青混凝土(GAM)是我国钢桥面铺装路面(SBDP)使用最广泛的沥青路面材料。文章从材料组成、性能特点、国内外发展现状和工程应用情况等方面对钢桥面铺装材料进行梳理:SMA具有优异的高温性能,适合于铺装上层;GAM具有优越的变形追从性,适合于铺装下层;EAM的综合性能优越,可应用于铺装上层,也可应用于铺装下层;建议未来钢桥面铺装技术应继续开发新型高性能材料。

三种不同钢桥面铺装材料的疲劳特性分析

通过应变控制模式下的4点弯曲疲劳试验方法分析了3种不同钢桥面铺装材料的疲劳性能。通过分析不同应变水平下3种不同沥青混合料劲度模量、滞后角与疲劳的关系;得出在3种不同的钢桥面铺装材料,其初始劲度模量越小,疲劳性能越优;同一应变水平下,滞后角大小顺序分别为SMA10>GA10>EA10,且滞后角越大,疲劳性能越优,同一材料,疲劳寿命随着应变水平的增加而减少,且疲劳寿命依次为SMA10>GA10>EA10。

无损状态下钢桥面沥青铺装材料变形恢复特性

钢桥面铺装用高性能材料的组成及性能差异较大,目前对钢桥面铺装材料性能的研究主要集中在加载阶段的强度规律及损伤行为,而对卸载阶段材料的变形恢复特性研究甚少。为评价钢桥面铺装材料在卸载阶段的变形恢复能力,针对蠕变逐级加载试验方法存在的不足,提出了重复蠕变逐级加载恢复试验,对浇注式沥青混合料、环氧沥青混合料、沥青玛蹄脂碎石混合料三种典型钢桥面铺装材料,在卸载阶段不同时刻的内应力及对应时刻的残余应变进行测试。根据恢复模量的定义,计算三个不同蠕变应力水平下的恢复模量,依次来评价三种材料驱动变形恢复的能力。同时,基于粘弹性基本理论,确定蠕变柔量的拟合参数,并计算不同间隔时间下三种材料的应变恢复率,评价其变形恢复的速度。试验结果表明:无损状态下材料的恢复模量不同于内应力,不随蠕变荷载大小的变化而变化,环氧沥青混合料的恢复模量最大,约为沥青玛蹄脂碎石混合料、浇注式沥青混合料的7倍和4倍,环氧沥青混合料材料自身驱动变形恢复的能力优于浇注式沥青混合料和沥青玛蹄脂碎石混合料;但在相同时间间隔时间下,浇注式沥青混合料的应变恢复率最快,在3.6 s内,应变恢复率即可达到82%。