PAM-10/OGFC-10沥青混合料渗水性能对比研究

【目的】探讨多孔沥青混合料PAM-10与开级配排水沥青混合料OGFC-10渗水性能的差异,为排水路面沥青混合料类型的选取提供一定的参考。【方法】对空隙率为12.5%、14.0%、15.5%、17.0%的PAM-10及空隙率为22.0%的OGFC-10沥青混合料试件开展连通空隙率试验、计算机断层扫描(computed tomography,CT)空隙内部特征试验、竖向渗透系数试验、抗冲刷性及抗堵塞性试验,对比分析两种排水沥青混合料的渗水性能。【结果】PAM-10的内部空隙结构比OGFC-10的更容易形成连通空隙;空隙率为17.0%的PAM-10竖向渗透系数与空隙率为22.0%的OGFC-10的相当;动水冲刷对OGFC-10的影响大于对PAM-10的影响;OGFC-10的抗堵塞性能比PAM-10的差。【结论】PAM-10的竖向渗透性、抗冲刷性能及抗堵塞性能均比OGFC-10的更优。

季冻区OGFC沥青混合料车辙预估模型研究

目的研究季冻区OGFC沥青混合料的高温抗车辙能力,建立车辙预估模型,推广OGFC沥青混合料在季冻区的应用。方法采用车辙试验系统进行车辙试验,分析轴载作用次数、试件高度、温度、抗剪强度、冻融循环次数对OGFC沥青混合料车辙深度的影响;基于经验法建立季冻区OGFC沥青混合料车辙预估模型,通过最小二乘法拟合模型参数,对建立的预估模型进行室内试验验证以及有限元对比分析。结果各影响因素与车辙深度呈现幂函数关系,冻融循环作用加速车辙形成,室内试验实测车辙深度与模型预估的车辙深度相对误差为0.11%~9.81%。结论经验法建立的季冻区OGFC沥青混合料车辙预估模型预估精度较高,预估模型误差受试验条件和材料参数影响,其中材料参数影响较明显。

基于声学参数的OGFC沥青混合料吸声性能优化

多孔材料吸声系数的唯象模型考虑了声波在空隙结构中传播产生的能量耗散,构建基于声学参数的模型,可对吸声系数进行较好的预测。为了准确获取OGFC沥青混合料的5个声学参数(孔隙率、流阻率、曲折因子、黏性/热效特征长度)以构建声学模型,首先,通过实测与反演结合的方法制备了不同孔隙率、不同级配类型的OGFC沥青混合料,使用驻波管测试了吸声系数;其次,开发了适用于混合料的流阻率测量设备,利用实测的空隙率、吸声系数和流阻率,基于遗传算法编写反演程序对OGFC的曲折因子、黏性/热效特征长度进行反演;再次,建立驻波管的有限元模型验证了声学参数的正确性,分析了声学参数单因素对吸声性能的影响;最后,基于声学参数对吸声性能进行了优化。结果表明:OGFC的空隙率越高和公称最大粒径越大,平均吸声系数和峰值吸声系数均越大;所构建的模型能够较好体现混合料的吸声特性,峰值吸声系数及出现的频率与实测值吻合;空隙率、黏性特征长度和热效特征长度增大,以及曲折因子减小,均有利于提高吸声性能,根据声学参数对混合料吸声性能的优化结果,最佳的吸声性能应将空隙率控制在22%左右。

基于不同纤维改性的OGFC-13沥青混合料路用性能研究

纤维沥青利用纤维的改性作用改善混凝土材料的路用性能。为探究OGFC-13沥青混合料在各类纤维不同体积掺量条件下的路用性能表现,本文特制备聚丙烯腈纤维、聚酯纤维、木质素纤维、玄武岩纤维4种纤维外掺剂的沥青混合料进行路用性能试验。研究结果表明:(1)OGFC-13沥青混合料随纤维掺量的增加,其动稳定度不断增长,当各种纤维掺量超过0.3%时,动稳定度呈下降趋势;(2)当纤维体积掺量为0.3%时,含玄武岩纤维的沥青混合料动稳定度为3252次/mm,高温稳定性表现最佳;(3)当聚酯纤维与玄武岩纤维掺量为0.2%时,沥青混合料低温最大弯拉应变相同,为2834,但聚酯纤维在纤维沥青混合料低温抗裂性能方面的作用存在不稳定性;(4)掺入纤维材料的OGFC-13沥青混合料排水性能呈下降趋势,尤其是木质纤维对渗透系数的影响最大,当掺量为0.2%时,渗水系数由1154 ml/s陡降至635 ml/s,降幅达到44.97%;(5)综合来看,玄武岩纤维在OGFC-13沥青混合料中的改性效果最佳,但其掺量体积分数应控制在0.3%以内。本文成果可为温拌沥青薄层罩面的工程应用提供一点借鉴。

OGFC-10排水型沥青路面设计及应用

文章采用CAVF体积法,开展OGFC-10沥青路面设计与应用,重点对配合比优化设计、高黏沥青的施工温度区间及施工碾压技术要点展开了分析,评估试验路段的施工质量及路用性能。结果表明:OGFC10的空隙率一般为19%左右,铺筑后路面表观平整均匀,构造深度较大、排水良好、抗滑和抗车辙效果显著。

OGFC-13沥青混凝土面层施工技术研究与分析

为提升OGFC-13沥青混凝土面层施工质量,文章以深汕西高速改扩建TJ5标项目为例,选取其中一段作为实验段,旨在对OGFC-13沥青混凝土面层的施工技术进行研究与分析。通过对施工方案与工艺、试验检测与成果等进行详细论述,总结了OGFC-13沥青混凝土面层施工的关键技术要点和操作要求。通过试验段的实际应用,验证了所提出的生产配合比确定、拌合料参数确定、摊铺及碾压参数确定和松铺系数的有效性,为类似工程施工提供一定的借鉴指导。

Application Analysis of Fine-grained Drainage Asphalt Surface Layer in Sponge Urban Road

With the overall progress and development of the market economy,the construction of sponge city has received extensive attention.To further create an environment more suitable for people’s lives,relevant departments should actively apply diversified materials and integrate material supervision mechanisms in the construction of sponge city roads,and construct a systematic road restraint mechanism and management system to ensure that the characteristics of the surface ecological environment can be fundamentally improved.This paper briefly analyzes the pavement structure design mechanism in combination with the engineering project.The application path of the finegrained drainage asphalt surface layer in the sponge city road is explained from the mix ratio of the mixture and the construction process.It is for reference only.

OGFC-13沥青混凝土排水路面在深汕西高速公路改扩建工程中的应用

通过配合比设计确定、拌和、摊铺和需要注意的事项等,介绍了OGFC-13沥青混凝土排水路面在深汕西高速公路改扩建工程中的应用。OGFC-13沥青混凝土排水路面施工完成后,经检测,各项施工技术参数均满足规范和设计的要求,取得了预期效果。

OGFC-13排水沥青路面性能及应用研究

排水沥青路面空隙率较大,为弥补大孔隙结构带来的强度损失以及沥青老化导致的排水沥青路面出现的疲劳和寿命缩短等问题,论文通过控制2.36mm筛孔通过率,并以空隙率和连通空隙率作为控制指标进行配合比设计,确定了排水沥青混合料的最佳级配和油石比,分析了排水沥青的生产与施工要点。

赤泥填料对排水沥青混合料路用性能的影响

为探究赤泥填料对排水沥青混合料路用性能的影响,首先选择两种国产高黏改性剂PT-HVA和AR-HVA制备得到高黏改性沥青,并将成品苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(styrene-butadiene-styrene,SBS)改性沥青作为对照组,对三种改性沥青进行各项沥青性能试验。结果表明:两种改性剂的最佳掺量均为15%。接着以三种改性沥青为胶结料配制三种排水性沥青混合料(填料为赤泥和矿粉),并进行各项路用性能试验。结果表明:由赤泥制备的混合料的路用性能良好,其中AR-HVA高黏改性沥青+赤泥制备的混合料性能最优,动稳定度达11053次/mm,残留稳定度为91.46%,冻融劈裂比为89.60%,飞散损失为5.20%,老化系数为24.60%。同时,由赤泥制备而成的混合料的弯拉强度和弯拉应变比由矿粉制备的混合料的小,这表明赤泥虽能有效地提高混合料的高温性能、水稳性能、抗松散性能和抗老化性能,但会降低混合料的低温性能。

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。

高掺量SBS改性沥青及其在OGFC中的应用

通过常规沥青指标试验,对不同掺量SBS改性沥青进行测试,并与日本高粘沥青进行对比,发现6%SBS改性沥青的135℃粘度与日本高粘沥青较为接近.采用动态剪切流变仪(DSR)分别进行剪切速率扫描试验和温度扫描试验,对比5%SBS改性沥青、6%SBS改性沥青、日本高粘沥青的零剪切粘度、复数模量和车辙因子.试验结果表明:6%SBS改性沥青零剪切粘度略大于日本高粘沥青,远大于5%SBS改性沥青;日本高粘沥青高温性能优于6%SBS改性沥青.最后通过车辙、飞散、水稳试验对比混合料的性能,试验结果表明:6%SBS改性沥青与日本高粘沥青相比,高温和水稳定性能较为接近;飞散损失略大,但远低于规范上限值.从试验结果分析可知,6%SBS改性沥青用于OGFC混合料是可行的.

钢渣OGFC-13型排水沥青混合料的配合比设计及性能研究

以钢渣为粗集料、石灰岩为细集料、矿粉为填料、SBS改性沥青为结合料配制OGFC-13型开级配钢渣排水沥青混合料,其配合比为m（（13.2~19）mm钢渣）∶m（（9.5~13.2）mm钢渣）∶m（（4.75~9.5）mm钢渣）∶m（（0~4.75）mm石灰岩）∶m（矿粉）=13∶28∶45∶13∶1,最佳油石比为4.5%,聚脂纤维用量为0.3%。该沥青混合料的钢渣用量高达86%,且不用提高改性沥青和纤维用量,有利于钢渣的综合利用,节约道路建设成本。通过马歇尔稳定度、冻融劈裂强度和车辙试验得出,该沥青混合料的马歇尔稳定度为9.8kN,劈裂强度比为89.8%,动稳定度为5753次/mm,均优于技术规范要求。该沥青混合料的渗水系数为37.0mL/s,摩擦系数（BPN值）为70.7,表明其渗水能力很强,抗滑性能优良。

TS高黏度改性沥青的制备和OGFC混合料的路用性能

为了制备高黏度改性沥青,以70号A级石油沥青、TLA、SBS、芳烃油和稳定剂为原材料制备了TS (TLA+SBS)复合改性沥青,采用正交试验设计方法对TS复合改性沥青进行正交试验设计,研究了TLA掺量、SBS掺量和芳烃油掺量对TS复合改性沥青黏度、针入度、延度、软化点、黏韧性和韧性的影响规律,确定了TS高黏度改性沥青的最佳掺配比例。对TS高黏度改性沥青、6%SBS改性沥青和国产高黏度改性沥青进行了技术性能对比研究,并评价了3种高黏度改性沥青OGFC-13混合料的路用性能。结果表明:当TLA掺量为25%,SBS掺量为5%,芳烃油掺量为4%时,TS高黏度改性沥青的综合性能最佳;与6%SBS改性沥青和国产高黏度改性沥青相比,TS高黏度改性沥青具有更好的抗老化性、施工和易性和热储存稳定性; TS高黏度改性沥青的高温抗车辙性能远高于6%SBS改性沥青,但略低于国产高黏度改性沥青;与6%SBS改性沥青OGFC-13混合料和国产高黏度改性沥青OGFC-13混合料相比,TS高黏度改性沥青OGFC-13混合料具有优良的高温稳定性、水稳定性和排水性,但在低温抗裂性方面略微不足,可应用于我国南方湿热地区的沥青路面工程中。

高速公路排水沥青路面可持续服务性能的多尺度分析

为深入研究排水沥青路面性能影响因素,综合分析了高速公路排水沥青路面的综合服务性能,基于盐靖高速加铺排水沥青路面实体工程,并结合吸声试验、降温试验等室内试验评价,分别对不同空隙率、不同厚度的PAV-13车辙板进行降噪、降温、排水、抗滑特性分析;同时,通过分析4年间道路营运管理系统调度指挥中心值班记录和高速公路安全管理信息,对所得交通事故数据进行调查统计分析。结果表明:盐靖高速公路在路面加铺排水沥青层之后,昼间大约可以降低交通噪声6 dB,夜间可以降低交通噪声约5 dB,这表明排水沥青路面具有较显著的降噪效果,有效吸收轮胎与路面之间产生的高、低频噪声;排水沥青混合料的渗透系数明显大于密级配沥青混合料,每增加2%的空隙率,渗透系数约增加17%,最终高达0.158 cm/s,显示出其出色的排水能力;值得注意的是,排水沥青路面的临界滑水速度较密级配路面提升了9%~40%,意味着在路面积水情况下具有更高的车速上限,从而提高了路面的安全性能;另外,调查发现排水沥青路面能显著降低雨季交通事故率,特别是3—8月份,降雨量大时交通事故率明显低于其他月份。因此,排水沥青路面的卓越排水性能和抗滑性能为提升道路安全性提供了重要支持。

基于粗集料空隙填充法的OGFC混合料组成设计

为准确评价OGFC混合料中粗集料的嵌挤特性,提出了粗集料骨架间隙率最小值的测定方法和骨架嵌挤的新标准;改进了粗集料空隙填充法,应用于设计OGFC混合料;并通过车辙试验和冻融劈裂试验评价了所设计混合料的路用性能,技术指标均满足《公路沥青路面施工规范》的要求。

孝襄高速公路OGFC-13试验段施工工艺研究

介绍孝襄高速公路OGFC-13试验段的施工配合比,设计了高洒布量的乳化高粘度改性沥青作为防水粘结层新结构。针对OGFC空隙率大、散热快、掺纤维难拌和、高粘度沥青易粘轮的特点和难点,研究了有特色的拌和、摊铺、碾压等施工工艺。

OGFC在沥青路面养护中的适用性研究

对江苏省S336省道海门段、宁高高速、南京绕城高速、沿江高速4条OGFC路段的路面使用状况、排水性能衰减情况、抗滑性能衰减情况和噪声进行检测和分析,对采用不同设计思路和胶结料类型的OGFC排水磨耗层的性能进行了综合评估和比较,检测结果表明,OGFC用于表面功能层具有较好的排水、抗滑、降噪效果,为下一步的养护应用提供参考。

Nano-TiO_2掺量对OGFC-13降解尾气效果及路用性能影响

为了评价Nano-TiO_2添加到OGFC-13沥青混合料中对汽车尾气的降解效果及路用性能的影响,配制了Nano-TiO_2掺量分别为30%、50%、70%(矿粉等体积代替比例)的OGFC-13沥青混合料,利用所开发的尾气降解效果模拟评价系统,进行了检测评价.结果表明,在OGFC-13中添加Nano-TiO_2可降解尾气中的NO、HC、CO等有害气体,且降解效果随Nano-TiO_2添加量的增加而提高,而对沥青混合料的路用性能影响较小.相对AC-13而言,OGFC-13对尾气降解效果更明显.综合考虑经济与技术因素,推荐Nano-TiO_2在OGFC-13中的掺量为50%.

排水沥青路面超渗流行为时空分布规律的试验研究

为探究排水沥青路面在不同降雨环境下真实的超渗流行为,并弥补现有渗水试验表征排水能力的不足,以目标空隙率为20%和22%、公称最大粒径为13.2 mm的排水沥青混合料(PAC-13)为研究对象,基于自主研发的降雨排水试验装置,采用降雨峰值比例为0.4、降雨历时为30 min的广州地区芝加哥雨型进行室内降雨试验和数据分析;探明重现期分别为0.5,1,2,10,50,100 a的降雨强度下,合成坡度为2.5%的路面超渗流行为时空分布规律;提出以极限降雨强度、超渗流水位曲线和径流时间参数来综合评价排水路面的排水性能。结果表明:(1)自主研发的降雨排水装置能得到排水沥青路面超渗流行为的时空分布规律;(2)20%和22%空隙率试验组的极限降雨强度分别为1.6 mm/min和2.0 mm/min,试验最大径流均出现在峰值降雨阶段,出现的位置一般在距离道路中心线0.7~1.5 m之间;(3)提升空隙率可以在一定程度上减少径流量的大小;(4)超渗流水位曲线越平缓,其内部渗流越流畅,排水能力越好;(5)超渗流水位曲线越集中,其排水能力越接近极限;(6)增加空隙率对路面径流的水膜厚度影响有限,但对路面径流的持续时间有着良好的削减作用,重现期越长这种削减作用越强,同时还能降低径流量持续时间随着重现期的增大而增加的速率。