改性沥青黏层油在高速公路改扩建工程中的应用研究

黏层油是高速公路面层之间的黏结材料,对稳定面层结构,改善沥青路面使用性能起着重要作用。依托高速公路改扩建工程中改性沥青黏层油的施工案例,提出SBS改性乳化沥青制备方法,通过试验路段分析SBS改性乳化沥青与普通改性乳化沥青的黏结效果,确定选用SBS改性乳化沥青作为面层之间的黏结材料,最后总结出改性沥青黏层油的施工质量控制措施。

考虑黏层油迁移影响的OGFC面层空隙结构表征

为了保证沥青路面层间的充分黏结,在层间撒布黏层油是目前路面施工的必要工序。由于开级配磨耗层(OGFC)的大空隙结构,在压实过程中黏层油倾向于通过界面处OGFC的空隙向上迁移,从而影响界面处OGFC的空隙结构并进而影响其功能。本文选取2种下卧层材料、1种OGFC材料和4种黏层油掺量制作OGFC和下卧层组合试件;通过CT扫描、三维重构和一系列图像处理方法对OGFC面层的空隙结构进行表征和分析;选取截面空隙率、平均空隙半径和平均配位数对OGFC面层的空隙结构进行定量表征。研究结果表明:当层间不撒布黏层油时,OGFC面层的空隙率分布与密级配沥青混凝土的类似,呈现两端空隙率高、中间空隙率低的规律;当黏层油掺量为0.5、1.0和1.5 kg/m^(2)时,黏层油向上迁移,使得界面处OGFC的空隙率显著降低,并且黏层油掺量越大,迁移的高度越大;黏层油迁移对平均空隙半径和平均配位数的影响规律与空隙率的基本一致;下卧层的表面构造也会对黏层油的迁移造成显著影响。

基于拉拔和车辙试验的沥青面层间黏层油性能评价

为了评价沥青面层间黏层油的实际效果,选取苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青、苯乙烯-丁二烯橡胶改性乳化沥青、乳化沥青及石油沥青等4种较常用的黏层油,把沥青面层粘结在一起,模拟沥青面层间的实际状态,通过室内拉拔和车辙试验,以抗车辙能力及粘结力为标准对其实际效果进行了试验研究.研究结果表明,喷洒用量为0.2～0.3 kg/m2的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青和苯乙烯-丁二烯橡胶改性乳化沥青粘结效果较好.

槽和黏层油对沥青混合料层间抗剪性能的影响

为确定沥青路面面层界面两侧材料组合(A)、界面压槽(B)、黏层油(C)及其交互作用(A×B,A×C,B×C)对层间抗剪性能影响的主次顺序和显著性,根据正交试验方法设计试验方案,进行试验研究.采用击实法制备了3种类型的复合式马歇尔试件,试件的下层为AC-20,上层分别为AC-13、AC-20、OGFC-13.3种类型试件的界面情况分别为无槽无黏层油、无槽有黏层油、有槽无黏层油和有槽有黏层油.利用自制的沥青混合料层间剪切仪对试件进行了常温下(25℃)的直接剪切试验.结果表明:相比于界面无任何措施的层间抗剪强度,黏层油,槽以及二者的联合3种工艺对界面名义抗剪强度的平均增加率分别为23.8%、42.9%及53.9%;3个因素及其交互作用对界面抗剪性能影响的主次顺序为:A、B、C、B×C、A×C、A×B;其显著性为:A、B、C及因素B、C的交互作用B×C对层间抗剪强度的影响为高度显著因素,交互作用A×B与A×C为次要因素.

SBS与SBR改性乳化沥青黏层油性能研究

为对比研究SBS与SBR改性乳化沥青黏层油使用性能,多角度分析了两种黏层材料的性能特点,阐述了层间抗剪强度理论,确定了两种不同界面条件下的最佳黏层油用量,再通过浸水前后的层间抗剪强度试验分析,以实际数据说明了SBS改性乳化性能比SBR改性乳化沥青更加适用。

黏层油合理用量试验及其对路面性能影响机理分析

为探讨黏层油合理用量及其对路面性能的影响机理,采用直剪试验、斜剪试验及小梁弯曲试验分别测定了不同黏层油用量的复合圆柱体试件的抗剪强度及复合小梁试件的抗弯拉应变。研究结果表明:(1)在沥青混凝土路面层间喷洒黏层油,可以增强沥青混凝土面层的结构整体性,并且黏层油的喷洒量存在一个最佳值,在此最佳用量下,沥青混凝土面层层间黏结更有效,使用性能显著提高;(2)以复合试件路用性能达到最佳为基准,相同温度条件、不同试验方法所确定出的最佳黏层油用量不同,相同试验方法、不同温度条件所确定出的最佳黏层油用量也不同;(3)对于黏层油合理用量的确定,应采用正交试验方法,以便综合考虑温度条件、试验方法等因素的影响。

沥青路面加铺结构中土工布夹层黏结性能

采用直剪试验并以剪切破坏能为评价指标,分析了黏层油类型、洒布量、土工布铺设工艺和路面使用环境等因素对沥青路面加铺结构中土工布夹层黏结性能的影响,同时通过带切缝复合梁弯曲疲劳试验验证了土工布夹层黏结性能与其抗反射裂缝效应的相关性.结果表明:采用乳化沥青、基质沥青和SBS改性沥青作为土工布夹层黏层油时,其优选洒布量分别为1.2,0.9,0.8kg/m2,其中SBS改性沥青黏层油的黏结效果最好,可达到常规加铺结构层间黏结水平;SBS改性沥青黏层油作1次洒布时,上层混合料摊铺温度较低将对土工布夹层黏结性能产生不利影响,SBS改性沥青黏层油作2次洒布时,上层混合料摊铺温度对其黏结性能无显著影响;随着服役温度升高或浸水时间延长,土工布夹层黏结性能将显著降低,而且相比于常规加铺结构层间黏结性能,其受温度影响较小,受浸水作用影响较大;土工布夹层的黏层性能与其抗反射裂缝效应具有良好的正相关性.

水泥路面沥青薄层罩面层间抗剪强度及影响

针对旧水泥混凝土路面沥青薄层罩面易发生推移等破坏问题,选取3种黏层油(普通乳化沥青、SBS改性乳化沥青、自制高性能乳化沥青)、3种罩面层沥青混合料(AC-10、SMA-10、DTFC-10)以及3种混凝土板表面粗糙状况(原状、凿毛、刻槽),通过直接剪切试验对黏层油类型及用量、罩面层沥青混合料类型、水泥路面表面构造等因素对层间抗剪强度的影响进行了研究,并运用灰色理论分析了不同因素的影响程度。结果表明:黏层油种类对层间抗剪强度有显著影响,层间抗剪强度随黏层油用量增加呈先增大后减小趋势,且黏层油用量为0.8 L/m 2时,层间抗剪强度达最大值;罩面层沥青混合料类型对层间抗剪强度也有影响,加铺超薄磨耗层DTFC-10罩面后层间抗剪强度明显高于其他2种混合料;水泥混凝土板表面粗糙状况对层间抗剪强度也有影响,凿毛表面略高于刻槽,但明显高于原状表面。灰关联分析表明:影响层间抗剪强度的关键因素是罩面层混合料类型和黏层油,水泥混凝土板表面粗糙状况和黏层油用量也对其有一定影响。

沥青路面层间黏结性能研究

为研究沥青路面层间黏结性能,提高沥青路面使用性能,介绍了目前常用的层间黏结性能评价方法,阐述了沥青、集料等原材料的性能要求,通过具体试验得出了层间黏层油最佳用量且对比了两种黏层材料的抗剪模量。结果表明,SBS改性乳化沥青的抗剪强度优于普通乳化沥青。

沥青路面超薄磨耗层层间黏结技术研究

采用橡胶沥青作为沥青路面超薄磨耗层的黏层油,并通过拉拔试验及剪切试验的对比,与高黏度改性乳化沥青进行了对比研究,并对采用橡胶沥青作为超薄磨耗层黏层油时的混合料配比提出了相应建议。

沥青路面层间剪切强度主要影响因素研究

沥青路面层间剪切强度是影响沥青道路使用的重要性能,为研究影响沥青路面层间剪切强度的主要因素,采用剪切试验仪进行实验。研究发现,采用super PCR改性乳化沥青和GMR溶剂型黏结剂作为黏结剂的路面层间剪切强度最大。黏结剂洒布量上升则路面层间剪切强度会随之上升,但是上升到一定程度继续增加洒布量,剪切强度反而会下降。温度越高路面层间剪切强度越小。随着污染程度上升层间剪切强度会下降。

高原半刚性基层沥青路面防裂基布的应用

半刚性基层沥青因受温差等因素的影响,易产生反射裂缝,而防裂基布可对其加以有效控制。基于此,结合工程实例,围绕防裂基布在高原地区半刚性基层沥青路面的应用展开分析,对其基本施工流程及要点进行探讨,实践表明防裂基布的合理应用可取得良好的施工效果。

旧路路面铣刨重铺沥青混合料施工技术

旧路面精铣刨施工技术能全方位、无死角的彻底处理下承路面,形成的界面宏观构造深度大,界面棱角更加清晰,刻槽深度较均匀,使混凝土表面纹理均匀细密。通过特种乳化沥青黏层油实现沥青混合料薄层罩面与原路面超强黏结,提高了路面抗滑系数。超薄磨耗层铣刨重铺相对于常规的AC-13铣刨重铺能够节省约65%天然碎石资源,且降噪型超薄磨耗层主要采用2.36~4.75mm石料,能解决碎石场2.36~4.75mm这档石料过剩的问题。

沥青混合料复合小梁疲劳因素正交试验分析

研究采用正交试验设计对3种路面结构类型的双层沥青混合料复合小梁疲劳因素进行分析,并建立了疲劳方程模型。结果表明:黏层油用量对复合小梁的疲劳寿命影响最显著,而黏层油种类和应力水平对不同路面结构类型显著性存在差异性;AC-13+AC-20和SMA-13+AC-20在0.5kg/m2的SBS改性沥青黏层油作用下,OGFC-13+AC-20在0.75kg/m2的SBR改性乳化沥青黏层油作用下,且全部为低应力水平时,疲劳寿命最长;不同路面结构类型的疲劳方程模型符合二次抛物线关系,且相关性均达到97%以上;不同黏层油用量下,SMA-13+AC-20的疲劳寿命显著优于其他路面结构类型。

考虑施工缺陷的抗裂土工布-沥青层间黏结性能研究

在新建半刚性基层沥青路面和旧路面加铺中应用抗裂土工布减少路面反射裂缝。针对抗裂土工布在低温施工过程中喷洒在基层表面黏层油的温度会快速降低以及施工中出现不同程度的褶皱问题,在室内开展水稳基层—土工布—下面层复合试件剪切试验,研究复合试件层间黏结性能,并对土工布经历多次加热过程进行了现场测试。研究表明:抗裂土工布在摊铺及路面后续工序施工中,受到了明显的三次加热过程,并且存在加热-冷却-重复加热的热作用,最高加热温度达到156.2℃;土工布低温施工过程中喷洒在基层表面的黏层油的温度对层间黏结性能影响不明显,黏层油表面温度分别为100℃和25℃的两种工况下复合试件的剪切强度差值为0.02 MPa,仅相差3.1%;抗裂土工布褶皱会明显降低黏结层间的剪切强度,一道褶皱和两道褶皱分别会使试件的剪切强度降低至原来的92.5%和83.5%。同时给出了土工布施工过程中褶皱缺陷的处治建议。

混凝土桥面沥青铺装防水层黏结性能影响因素研究

提出了桥面复合式防水黏结层,由黏层油＋土工布＋沥青碎石封层组成。采用附着力、剪切和拉拔试验等方法研究材料品种、用量以及施工温度等因素对铺装界面黏结性能的影响规律。结果显示：改性沥青与混凝土板的附着强度最高,为0.84 MPa;普通沥青次之,为0.74 MPa;乳化沥青最低,为0.62 MPa;黏层油和碎石封层采用改性沥青相比普通沥青和乳化沥青具有更高的剪切和拉拔强度,与材料附着力相关;黏层油采用普通沥青时,最佳用量1.2kg/m2,碎石封层采用改性沥青时最佳用量1.4kg/m2;黏层油温度状态对桥面铺装结构的黏结强度影响不敏感,面层沥青混合料摊铺后对防水黏结层有明显的二次加热作用,从而保证界面的黏结。

植石技术在混凝土桥面沥青铺装结构中的应用

为了分析植石层间处理技术对水泥混凝土桥面沥青铺装层层间抗剪性能的影响,推荐最佳的植石关键技术参数,采用提出的类剪切模量并结合极限抗剪强度指标,通过正交试验,探讨了石料种类、石料粒径、石料撒布面积、石料压入深度比等植石参数对铺装层层间抗剪性能的影响;通过极差分析,对植石参数影响的显著性进行了评价.结果表明:13.2~16.0mm的单粒级辉绿岩石料,在撒布面积为80%,压入深度比为0.2时,铺装层层间抗剪性能较佳,对应的防水黏层油最佳用量为0.9L/m^2;植石参数的显著性水平依次为:石料压入深度比>石料粒径>石料撒布面积>石料种类.

重载交通旧水泥混凝土路面加铺改造技术研究

《重载交通的旧水泥路面加铺改造技术研究》为省交通厅的科研项目,夏汾高速为省内第一条旧水泥路面加铺沥青混凝土的路面改造工程,通过生产路段和试验路中7种结构的实体工程实践及其经济效益分析,为探索经济合理的路面结构层提供了依据。

同步一体式摊铺机在沥青路面维修工程中的应用

同步一体式摊铺机在沥青路面大修工程中多用于薄层罩面养护施工。具有同步喷洒黏层油和摊铺沥青混合料、保证层间黏结效果和快速施工的优点。为了保证工程质量和提高施工效率，在北京市三环路大修工程中，采用了同步一体式摊铺机铺筑5cm厚KAC-20及5cm厚WAC-20中面层沥青混合料。从现场应用效果和运营后的质量观测评价来看，同步一体式摊铺机具有有效提高层间结合效果和施工效率高的特点．达到了提高质量、施工便捷、绿色环保、降低成本的目的。

材料与结构对沥青路面抗车辙能力的影响对比分析

车辙成为沥青路面的一种常见病害,随着我国交通量的持续增长及重载车辆的增加,车辙越来越严重,且部分路段车辙深度较大,严重影响了行车安全。产生车辙的主要原因是沥青混合料抵抗剪切流动变形的能力不足,因此从材料和结构两方面分别阐述了提高路面抗车辙能力的措施,通过两方面的对比,提出最佳的改善措施,能够最大程度的延缓车辙的复发周期,延长道路的使用寿命。