半刚性基层沥青路面层间界面力学特性与黏结状态的试验研究

为了评价不同层间处理工艺的层间黏结效果及定量地评价重复荷载作用下的层间黏结状态,对试件做层间拉毛和洒布透层油处理,并与层间不做处理的试件进行对比.通过恒高度重复剪切试验分析了不同处理工艺、不同荷载作用次数下的层间界面力学响应规律,并采用层间黏结系数Ks作为层间黏结性能的评价指标.试验结果表明,相同荷载作用次数下,层间拉毛处理试件的层间剪应力和层间相对位移最小,剪切回弹模量最大,疲劳寿命为584次,层间黏结效果最好,但仍然处于半连续与半滑动状态;另外,对层间完全连续状态下的重复剪切试验进行了有限元模拟,得出了层间拉毛、洒布透层油、不做处理试件的层间黏结百分率分别为71.5%,54%,45%.

水溶性PVA纤维的黏结状态及其对隔膜纸性能的影响

水溶性PVA纤维常作为高性能碱锰电池隔膜纸的黏结剂，水溶性PVA纤维在干燥过程中的热熔粘结状况严重影响着隔膜纸的各项性能。本文系统研究了水溶性PVA纤维的水溶过程变化、干燥温度对其粘结状态的影响以及对碱锰电池隔膜纸性能的影响。结果表明：在水溶温度为60℃的PVA纤维的水溶过程中，40-50℃间纤维会发生迅速的润胀收缩，呈现半透明状；纯水溶PVA纤维纸在50—60℃干燥时既具有较好的黏结作用又保证具有一定的孔隙率；采用水溶温度为60℃的水溶性PVA纤维作为碱锰电池隔膜纸的黏结剂，干燥温度在60—70℃起到的黏结效果较好。

重交通沥青路面层间黏结状态对开裂的影响分析

开裂已成为重交通沥青路面的主要病害,钻芯取样发现上、中面层层间因黏结力丧失而存在脱离的现象,而良好的层间黏结状态是确保沥青路面充分发挥路用性能、保持长寿耐久的关键。层间黏结状态受黏层材料种类、温度、水和老化等影响,文中利用剪切试验与拉拔试验对5种黏层材料从温度变化、冻融循环、黏层油老化等方面进行了性能评价和排序。结果表明:层间抗剪强度和拉拔强度受温度影响很大,随着温度的升高急速降低;冻融循环可使抗剪和拉拔强度降低20%以上;黏层材料经长期老化之后,层间抗剪强度衰减约25%~35%,拉拔强度降低约15%~35%;所选材料中橡胶SBS复合改性沥青性能最为优越。

层间黏结状态对柔性路面力学特性影响分析

为研究柔性路面在不同层间黏结状态下的力学响应规律,建立典型柔性路面结构型式及计算模型,利用BISAR软件对层间黏结状态从完全连续到完全滑动状态时面层、基层的竖向应力、水平应力及路基顶面弯沉进行计算分析。结果表明:随着层间黏结状态衰变,柔性路面基面层内竖向应力随之增大,最大增幅达到42%,易造成沥青层永久变形增加,导致车辙破坏;基面层内水平应力出现峰值突变,易造成各层间滑移;路基顶面竖向位移随之增大,易导致柔性路面整体弯沉过大。

碳纤维增强体对工程车辆翻新轮胎胎面橡胶的性能影响

为了有效解决工程车辆翻新轮胎在作业过程中经常出现崩花掉块、易被刺扎和磨耗快等问题,进一步提高翻新轮胎使用寿命,以工程翻新轮胎胎面橡胶为基体,碳纤维作为增强材料,考察了黏合体系及混炼工艺对碳纤维与胎面橡胶之间黏合性能的影响,利用电子显微镜对碳纤维与胎面胶界面的黏合状态进行了观察和分析,并通过拉伸强度、撕裂强度、弹性模量、拉断伸长率、回弹性、硬度和磨耗指数等性能对比试验,获得了不同长度、不同质量分数的碳纤维增强材料对工程车辆翻新轮胎胎面的性能影响规律.试验结果表明:当碳纤维长度约为6 mm、质量分数约为7%时,对工程翻新轮胎胎面橡胶的增强效果较为理想,主要物理机械性能指标良好,工程车辆翻新轮胎的使用寿命大大提高.

环境因素对沥青路面的不利影响分析及应对措施

沥青混合料是沥青路面的铺筑材料之一,由沥青和骨料组成,内部含有孔隙空间,同时沥青属于高分子材料,其老化问题不容忽视。沥青的流变学行为,意味着沥青混合料在交通荷载作用下会发生黏塑性变形,同时由于沥青混合料内部的多孔性质,进入孔隙的水会在动水压力的作用下导致沥青从骨料上剥落。因此,可知环境影响是沥青路面早期损坏的原因之一。目前,沥青路面设计的分析表明,在设计过程中,设计人员并没有直接考虑长期的环境作用对路面性能的影响。为更准确地考虑环境对沥青路面的影响,本文基于路面结构可靠性理论,提出在路面结构设计指标中加入沥青混合料的级配和孔隙率的构想,同时提出检测应以钻芯取样的样品为主,且现场钻孔及层间黏结状态也应纳入验收指标。

层间黏结和模量衰减对路面加铺结构的影响

结合某高速公路原沥青路面状况和加铺工程实际,采用Bisar3.0软件针对性分析了层间黏结状态、原路沥青层模量衰减和两者耦合作用对力学指标的影响。结果表明:随既有路面沥青层模量的降低,加铺其上的水泥稳定碎石基层层底拉应力大幅增大,当其模量低于1400 MPa时,加铺水泥稳定碎石基层的层底拉应力大于原路半刚性底基层的层底拉应力,成为结构验算的主控应力;层间黏结失效会显著增大层底最大拉应力;原路模量衰减和层间接触失效的耦合作用导致层底最大拉应力急剧增大;加铺设计中应合理选取原路沥青层的模量值,考虑层间黏结的衰减,必要时采取措施保证模量满足最小值要求和加强层间结合,避免路面结构的层底最大拉应力大于设计计算值,提高路面疲劳开裂寿命。

引江济淮软岩钢筋、GFRP筋锚杆承载差异试验

引江济淮试验工程采用锚杆加固河道软岩边坡。通过对钢筋、玻璃纤维增强聚合物(GFRP)筋锚杆实施现场拉拔试验以及锁定观测试验,研究钢筋和GFRP筋锚固性能差异。研究结果表明,试验软岩边坡下,GFRP筋锚杆承担的极限荷载大于钢筋锚杆,具有更高的界面黏结强度,GFRP筋锚杆为杆体拉断破坏,钢筋锚杆为杆体拔出破坏;GFRP筋锚杆的有效锚固长度小于钢筋锚杆,GFRP筋杆体轴力沿深度衰减速率大于钢筋锚杆,GFRP筋锚杆与胶结体具有更好的变形协调性;GFRP筋锚杆的预应力衰减率小于钢筋锚杆,锚杆预应力衰减缘自于界面黏结蜕化,围岩扰动对锚杆预应力衰减有直接影响;GFRP筋锚杆的锚固性能优于钢筋锚杆,界面黏结状态出现蜕化的剪应力水平高于钢筋锚杆。

无砟轨道板端上拱变形影响规律研究

为探明CRTSⅡ型板式无砟轨道层间黏结状态与板间接缝状态对轨道板端上拱变形的影响规律,基于有限元方法和内聚力理论建立了可同时考虑层间和板间黏结状态的上拱非线性分析模型,对不同的层间黏结状态与不同的板间接缝状态下轨道板端的上拱变形情况进行了研究.研究结果表明:层间界面强度和断裂能的增加有利于抑制轨道板上拱变形,界面刚度的增加会导致层间损伤的加速产生;层间初始离缝存在于轨道板端部时会加速轨道板上拱变形,但在极端高温荷载下初始离缝范围并不影响轨道板的最终上拱幅度;板中离缝相比于板边离缝对轨道板的上拱变形更为不利;在窄接缝损伤超过60%后,轨道板上拱位移增加速度有明显提升;窄接缝损伤高度对轨道板上拱的影响明显大于损伤长度对其的影响;轨道板端与宽窄接缝的黏结界面离缝后,轨道板上拱位移有所增大.