沥青路面裂缝治理技术分析——基于橡胶沥青应力吸收层技术的应用

在道路工程建设领域,橡胶沥青应力吸收层路面加铺是一项高效、科学、合理的改造技术,通过该技术,可解决旧水泥路面改造中沥青层出现的反射裂缝、水损坏等各类问题。为此,结合具体案例,在旧路面状况调查评价的基础上,提出了不同的设计方案,最终选择橡胶沥青应力吸收层路面加铺施工,希望能够改善路面性能,延长公路使用寿命。

高弹性橡胶沥青玛蹄脂应力吸收带的技术特征

主要介绍了高弹橡胶沥青玛蹄脂应力吸收带的材料组成及性能,并介绍了相关的材料检测办法和施工方法。

橡胶沥青应力吸收层施工技术研究

为保证公路混凝土路面病害问题处理过程中橡胶沥青应力吸收层施工质量效果,以某公路路段为例,在提出旧路面处理方法的基础上,分析橡胶沥青应力吸收层施工技术,提出具体的施工方法和要点,包括橡胶沥青制备与洒布以及碎石撒布等,可为相关人员提供参考,使橡胶沥青应力吸收层的铺设达到理想效果。

橡胶沥青应力吸收层养护施工技术研究

通过使用橡胶沥青应力吸收层,我们可以在半刚性基层道路早期阶段防止出现基层反射裂纹,从而增强道路的整体稳固性。在施工中应严格控制施工质量,以保证橡胶沥青应力吸收层发挥作用。在对施工原材要求检验指标分析的基础上,针对施工中注意事项进行说明,并总结施工后检验指标内容,以期对相关养护施工项目起到借鉴作用。0.概述沥青路面半刚性基层因具有较高的强度和承载力而广泛应用,但是在投运1~2年后会出现大量裂缝[1],需要进行养护处理。为改善高速公路通行能力,提高公路的使用性能和结构强度,现阶段常在高速公路面层和基层之间加设一层应力吸收层。

橡胶应力吸收层对半刚性基层沥青路面力学特性的影响分析

运用有限元分析软件ANSYS(V12.1)建立半刚性基层沥青路面结构模型,对比了半刚性基层沥青路面在静荷载以及静荷载和水平荷载耦合作用下,设置高弹性橡胶沥青应力吸收层前后的路面结构力学响应,通过分析发现:路表竖向位移对水平荷载不敏感,高弹性橡胶沥青应力吸收层对路面整体刚度的影响随着水平荷载系数的提高而有所提高;沥青层底弯拉应力对水平荷载不敏感,高弹性橡胶沥青应力吸收层对路面整体强度的影响维持在23%的水平;沥青层最大剪应力随着水平荷载提高而显著增大,高弹性橡胶应力吸收层对路面整体抗剪强度的影响同样随水平荷载提高而提高,当水平荷载系数为0.5时,整体抗剪强度提高率为32%。

重载和温度作用下橡胶沥青应力吸收层的抗裂性能

目的探索沥青路面应力吸收层的防裂效果,提高重载及低温环境下沥青路面的使用寿命.方法运用ABAQUS软件建立含裂缝沥青路面三维有限元模型,通过分析对比沥青路面面层层底σ_(11)、σ_(22)、σ_(33)、τ各应力值及路表弯沉值,确定橡胶沥青应力吸收层合理厚度和弹性模量;在低温状态下,分析橡胶沥青应力吸收层的厚度和弹性模量分别对沥青路面面层表及面层底的拉应力及剪应力的影响,从而确定橡胶沥青应力吸收层在低温和重载环境下的防裂效果.结果在重载交通作用下橡胶沥青应力吸收层推荐的厚度为3 cm,弹性模量为800 MPa;在低温状态下,橡胶沥青应力吸收层的厚度对面层底的拉应力影响很大,而弹性模量对面层底部拉应力的影响很小.结论橡胶沥青应力吸收层对沥青路面裂缝的产生起到很好的抑制作用,能消散面层与基层之间力的作用从而延缓反射裂缝的发生,延长路面的使用寿命.

连续密级配橡胶沥青混合料应力吸收层的研究

以常规方法制备橡胶沥青,用AC类连续密级配取代之前的断级配,成型橡胶沥青混合料,将其用作为类似于Strata的应力吸收层.先通过目标空隙率设计方法对级配变化进行分析,再运用四点弯曲小梁疲劳试验对混合料的疲劳性能影响因素进行分析,然后再对橡胶沥青混合料的设计进行试验研究,最后对比研究其与ARAC-13,Strata应力吸收层混合料和高掺量SBS改性沥青混合料的路用性能.结果表明：4.75 mm档通过率（质量分数,下同）为55％,2.36 mm档通过率为10％,1.18 mm档通过率为25％～30％时,橡胶沥青应力吸收层混合料能得到最佳空隙率级配;沥青用量的增加和空隙率的降低会提高其疲劳寿命;基于该研究,用于应力吸收层的橡胶沥青混合料推荐选取针入度约为80（0.1 mm）的橡胶沥青,沥青用量（质量分数）为9％～10％,混合料中不添加矿粉.通过对比发现,橡胶沥青混合料应力吸收层有较好的疲劳性能和高温稳定性,对比其他混合料有一定的经济优势,适合作为应力吸收层材料.

橡胶沥青应力吸收层对路面防裂的影响

应用有限元软件ANSYS,采用三维八节点固体单元有限元模型,分析了橡胶沥青应力吸收层的设置对路面防裂的影响,并探讨了应力吸收层的模量和厚度的合理取值。结果表明:设置橡胶沥青应力吸收层可以减少沥青面层在裂缝区的应力集中,增加路面结构的疲劳寿命,延长路面使用年限。

HDPE-橡胶粉复合改性沥青应力吸收层混合料疲劳性能

针对反射裂缝在半刚性基层沥青路面中普遍存在问题,为延缓半刚性基层沥青路面反射裂缝的产生和扩展,本文开展了HDPE-橡胶粉复合改性沥青混合料疲劳性能的研究.在分析了HDPE-橡胶粉复合改性沥青性能对应力吸收层疲劳寿命的影响规律的基础上,通过实体工程的监测开展了HDPE-橡胶粉复合改性沥青混合料路用性能的研究.结果表明:HDPE-橡胶粉复合改性沥青的性质对沥青混合料疲劳特性具有显著的影响,性能良好的沥青使得混合料具有良好的抗疲劳能力,能有效延缓沥青路面反射裂缝的发生.经过试验路的应用,也证明了HDPE-橡胶粉复合改性沥青混合料作为应力吸收层是沥青路面防止反射裂缝的有效途径之一.

橡胶沥青应力吸收层力学与疲劳性能研究

防治反射裂缝是半刚性基层沥青路面新建或改建工程中的难题之一。橡胶沥青应力吸收层是一种较好的反射裂缝防治结构。本文设计了包含应力吸收层复合试件的剪切与疲劳试验,通过室内和现场取芯试件,研究了橡胶沥青应力吸收层及其他封层的力学和疲劳性能。聚酯玻纤布应力吸收层疲劳性能最好,但在较高橡胶沥青洒布量下,橡胶沥青与聚酯玻纤布应力吸收层疲劳性能接近;橡胶沥青应力吸收层的抗剪切变形能力最大,且其抗剪强度也比较高;橡胶沥青洒布量对橡胶沥青应力吸收层的抗剪强度、疲劳能力影响较大。当橡胶沥青洒布量在1.8-3.0kg/m^2间增加时,橡胶沥青应力吸收层的抗剪强度、疲劳能力均增加,但不是线性关系增加。

HDPE-橡胶粉复合改性沥青及其应力吸收层混合料性能

为了防治反射裂缝的产生和发展，对HDPE-橡胶粉复合改性沥青应力吸收层混合料进行研究。利用不同掺量的HDPE和橡胶粉作为改性剂对基质90#沥青进行改性制备；根据应力吸收层沥青材料的技术要求，选择出适宜的改性剂掺量配比，与所选AC-5合成级配的集料拌和形成混合料，并对混合料的低温抗裂性能和水稳定性能进行检验。研究表明，在基质沥青中掺入5％的HDPE和10％的橡胶粉制备的改性沥青混合料可作为应力吸收层材料，且具有良好的低温抗裂性能和水稳定性能。

橡胶沥青应力吸收层疲劳性能试验研究

室内成型小梁试件,采用控制应变的方式,对橡胶沥青应力吸收层疲劳性能进行研究,并且与另外4种中间夹层的疲劳性能进行了对比试验,结果表明,橡胶沥青应力吸收层具有较好的疲劳性能,能较好地承担车辆及温度荷载的反复作用,提高路面的使用寿命。

寒冷地区温拌橡胶沥青混合料应力吸收层性能研究

采用应力吸收层技术可以有效解决沥青面层与混凝土基层之间的层间黏结、裂缝的扩散与传递和路表水下渗等技术问题。把温拌橡胶沥青混合料用于应力吸收层,使得橡胶沥青的拌和与压实温度得到明显降低,达到节约能源,减少拌制气体排放,改善施工现场工作状况的目的,其高温稳定性和低温抗裂性能也得到明显提高。温拌橡胶沥青混合料作为应力吸收层对反射裂缝的抑制作用明显。本文分析了温拌橡胶沥青混合料的材料组成及其特性,研究了适合寒区的应力吸收层温拌橡胶沥青混合料的配合比设计过程,并对应力吸收层温拌橡胶沥青混合料的路用性能进行测试,找到适合寒冷地区温拌橡胶沥青混合料应力吸收层的组成材料,并进行路用性能及评价指标研究。

含裂缝沥青路面橡胶应力吸收层的最佳参数研究

目的找出不同等级交通荷载作用下沥青路面橡胶应力吸收层的最佳参数,从而提高路面的使用寿命.方法应用ABAQUS有限元软件建立含裂缝沥青路面三维力学模型,通过层底各应力和裂缝尖端应力强度因子的比较分析,确定橡胶应力吸收层的防裂效果;通过应力吸收层的模量和厚度与裂缝尖端处面层层底各应力的关系,确定最佳模量和厚度.结果在标准荷载BZZ-100作用下,橡胶应力吸收层的最佳模量建议取600 MPa,最佳厚度取2.5 cm.橡胶应力吸收层能够顺利的延缓并控制反射裂缝.在重载交通作用下,应力吸收层的最佳模量建议取800 MPa,最佳厚度取3 cm.结论路面橡胶应力吸收层可以对路面裂缝的产生起到抑制作用,应力吸收层的弹性模量及厚度直接影响路面裂缝的产生.

适于应力吸收层的寒区温拌橡胶沥青混合料配合比设计和路用性能研究

反射裂缝是半刚性基层沥青路面和旧路加铺沥青层的主要病害之一,防治反射裂缝最重要的手段是设置应力吸收层。将温拌橡胶沥青混合料用于应力吸收层,分析了其材料组成及其特性,并进行了配合比设计,对应力吸收层温拌橡胶沥青混合料的路用性能进行了测试,重点分析了击实温度对应力吸收层温拌橡胶沥青混合料路用性能的影响,并对应力吸收层温拌橡胶沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性能进行了分析和评价指标研究。

基于抗裂性能的橡胶沥青应力吸收层混合料关键指标研究

采用三点弯曲试验,研究橡胶粉掺量和温度对橡胶沥青应力吸收层混合料抗裂性的影响,并对比分析橡胶沥青应力吸收层和SBS改性沥青应力吸收层对路面抗裂性和温度敏感性的改善效果。试验结果显示:随着橡胶粉掺量的增多,最大弯曲力、最大应变和断裂能都呈现先增大后减小的变化规律,当掺量为20%时,抗裂性最好。温度越高,最大弯曲力越小,最大应变越大,而断裂能随温度的升高呈现抛物线规律变化,当温度为0℃时断裂能最大;应力吸收层能显著改善路面的抗裂性,且橡胶沥青应力吸收层对抗裂性的改善效果优于SBS改性沥青应力吸收层;负温时随温度区间的升高,VTS(温度敏感性系数)逐渐减小,混合料温度敏感性逐渐降低,正温时随温度区间的升高,VTS逐渐增大,温度敏感性逐渐增强;橡胶沥青应力吸收层比SBS改性沥青应力吸收层更能降低温度敏感性。

温度影响下的橡胶沥青应力吸收层的应力分析

高温开裂已经成为沥青路面的主要危害之一。橡胶沥青是良好的沥青改性剂,其具有吸收应力,改善沥青高温性能、延长路面使用寿命、延缓反射裂缝等优点。利用ABAQUS有限元软件,选取15℃、20℃和60℃下沥青路面的热特性参数,分析在不同温度下橡胶沥青应力吸收层对半刚性基层路面结构和柔性基层路面结构的应力应变规律,推荐合理的沥青路面结构层设计参数,为工程实践提供理论依据。

高模量剂与橡胶粉复合改性沥青应力吸收层混合料技术性能研究

针对反射裂缝在半刚性基层沥青路面和旧路加铺改造中普遍存在的问题,为提高应力吸收层材料的抗裂性、抗车辙剂抗疲劳耐久性,阻止反射裂缝的产生和发展,将橡胶粉与高模量剂进行复配,基于车辙、低温弯曲和四分点加载疲劳试验研究了PR.S和橡胶粉掺量对应力吸收层混合料高温稳定性、低温抗裂性和抗疲劳耐久性的影响并将与STRATA应力吸收层混合料进行了对比。研究结果表明,相同PR.S掺量情况下,增大橡胶粉掺量复合改性沥青旋转黏度呈二次函数关系增大,橡胶粉和PR.S掺量对复合改性沥青软化点有显著的影响,橡胶粉对PR.S改性沥青的低温性能有明显的改善作用;以软化点≥75℃,5℃延度≥20 cm,177℃黏度≤4.5 Pa·s,25℃弹性恢复率≥65%作为判别标准优选了3种不同复配方案,经室内试验和试验路验证推荐最佳复配方案为8%PR.S+20%橡胶粉。经过试验路的应用,证明了橡胶粉和高模量剂复合改性沥青混合料作为应力吸收层式沥青路面防止反射裂缝的有效途径之一,具有更广的地区适用性。

半刚性基层沥青路面橡胶应力吸收层的合理性厚度及弹性模量研究

利用Asphalt Pavement Design设计软件建立半刚性基层沥青路面结构分析模型,对比半刚性沥青路面结构在静载及制动荷载耦合作用下,设置橡胶应力吸收层与未设置橡胶应力吸收层对路面各结构层顶面弯沉和层底弯拉应力的影响,经分析,推荐橡胶沥青应力吸收层厚度为1cm,模量值为400～600MPa。

新型橡胶沥青应力吸收层设计研究

为了提高改性沥青应力吸收层的性能,基于不同级配特点,确定了新型橡胶沥青应力吸收层的最佳级配,提出了橡胶沥青应力吸收层混合料的技术指标,并对比研究了其高温性能和疲劳性能。结果表明:在9%的沥青用量情况下,研发的新型橡胶沥青应力吸收层具有良好的路用性能。