多物理场下超薄吸波磨耗层微波加热性能研究

微波加热技术在沥青路面除冰中的应用得到了广泛的关注,然而目前多对沥青路面整体进行微波加热增强,从而导致路表加热效率提升缓慢。为了进一步提高沥青路面路表的微波加热性能,采用碳化硅(SiC)微波增强集料制备了一种超薄吸波磨耗层,通过微波加热以及除冰试验分析了超薄吸波磨耗层的微波加热性能以及加热耐久性,确定了超薄吸波磨耗层的最佳厚度。并采用COMSOL Multiphysics有限元软件建立了多物理场沥青混凝土微波加热模型,分析了超薄吸波磨耗层的设置对微波加热过程中电磁场的强度与分布以及温度场的影响。研究结果表明:在2.45 GHz频率的微波加热下,超薄吸波磨耗层具有良好的微波加热性能,10 mm厚的超薄吸波磨耗层的微波加热效率相比于普通沥青混合料以及整体微波增强的沥青混合料提高了4.47倍和1.40倍。SiC稳定的微波吸收性能保证了超薄吸波磨耗层具有良好的微波除冰耐久性,在经过反复的微波加热除冰后超薄吸波磨耗层的除冰时间仍然可以保持在45 s左右。数值仿真模拟结果表明超薄吸波磨耗层较强的微波吸收能力可以局部增强试件表层的电磁场强度,从而使更高的温度分布在试件表层。超薄吸波磨耗层内部的电场强度和磁场强度分别比普通沥青混合料试件提高了50.9%和15.7%。综上可知,超薄吸波磨耗层的设置可以提高沥青路面表面的微波加热性能。

基于室内加速磨耗的环氧沥青超薄磨耗层抗滑耐久性研究

文中基于湿轮磨耗试验研究磨耗时间、污染物洒布量对环氧超薄抗滑磨耗层抗滑性能的影响,采用延长加速加载磨耗试验试件的BPN、TD以及磨耗质量损失率来评价超薄磨耗层的路用性能.结果表明:环氧超薄抗滑磨耗层的剥落率与磨耗温度、磨耗时间以及骨料粒径成正相关,且在高温高磨耗时间的情况下剥落率仍小于0.6%,环氧超薄抗滑磨耗层随着污染物洒布量的增加BPN均存在不同程度的下降,其中液体污染物比固体沙土对路面抗滑性能衰减的影响更显著.环氧超薄抗滑磨耗层在经过20万次的作用后超薄抗滑磨耗层的BPN、TD以及磨耗质量损失率均体现出优异性.

高韧超薄沥青磨耗层技术在公路养护中的应用

随着上海市奉贤区交通量的逐步增加,工程建设中的养护标准也得到了提升。详细介绍并总结在上海市奉贤区平庄公路、庄良公路、洪朱公路和团青公路部分路段施工过程中实际应用的18~20mm级别的高韧超薄沥青磨耗层技术。阐明了材料选用、配合比和施工环节的关键控制要点,并评价施工质量。验收结果表明,高韧超薄沥青磨耗层不仅在节约材料方面表现出色,同时还具备超强的抗裂、抗渗、抗滑和降噪性能,远远超过常规沥青路面。该技术适用于城市中心区主干道、省级公路以及标高受限的道路等品质和功能要求高的道路,为未来的公路养护工作打下了坚实基础。

基于DEM和3D重构技术的超薄抗滑封层混凝土细观压实仿真

为了研究超薄抗滑封层混凝土的压实机理与碎石分布,通过CT扫描和3D重构技术对真实的碎石颗粒进行轮廓扫描和三维重建。在此基础上利用EDEM离散元软件建立凸多面体颗粒和压实模型,从颗粒接触动力学角度分析压实过程中颗粒排布、接触力以及配位数的变化。结果表明:由三维重构模型得到的碎石洒布空隙率与实际一致。压实前、后颗粒接触拓扑图的颜色、粗细程度的演化反映出颗粒碰撞的程度。同时在压实荷载作用下,颗粒的平均接触力和配位数逐渐增加并趋于稳定。因此碎石颗粒能够形成稳固的嵌挤结构,从而保障路面的抗滑性能和抗剥落性能。

OGFC-5钢渣沥青混合料的组成设计与性能研究

在沥青混合料中引入钢渣集料,制备了不同类型的OGFC-5沥青磨耗层,探究了磨耗层的组成设计,测试了磨耗层的飞散损失、析漏率、水稳定性、高低温性能、抗滑性能和抗剪切性能.结果表明:掺入钢渣轻微增加了OGFC-5沥青混合料的油石比,且钢渣细集料影响更为明显.与玄武岩磨耗层相比,钢渣磨耗层的飞散损失值和析漏率明显降低,残留稳定度和冻融抗拉强度比得到提升.全钢渣磨耗层的动稳定度和低温弯拉应变最大,分别为8750次/mm和3150με.在磨耗层中掺入钢渣集料可提升混合料的构造深度、摆值和剪切强度,显著提升抗滑性能和抗剪切性能.

超薄罩面层沥青混合料路用性能研究

为研究超薄罩面层沥青混合料的路用性能,依托实际施工工程,通过对不同级配的沥青混合料的路用性能的试验研究得出结论:超薄罩面技术具有施工便捷、阻止原路面老化、恢复路表功能等特点,并且通过分别对3种级配的沥青混合料进行车辙、小梁弯曲、浸水马歇尔试验以及测定构造深度后,发现1.18~2.36 mm档集料较少的超薄罩面层沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性与抗滑性能较优,水稳性能无较大差异。

级配波动对EMC-10超薄磨耗层路用性能的影响

基于EMC-10超薄磨耗层在级配范围内对4.75、2.36、0.075 mm粒径设置不同程度的波动,成型超薄磨耗层试件并测试混合料的体积指标、渗水系数、构造深度,以及劈裂强度,分析关键筛孔通过率与混合料性能的关系.基于混合料填充与干涉特征提出沥青混合料结构参数,利用灰色关联方法研究各结构参数与路用性能的相关性.结果表明:薄层试件与标准试件的体积指标无明显差异;超薄磨耗层生产过程中在级配范围内发生波动极易导致混合料渗水系数增大;影响超薄磨耗层孔隙率、构造深度和劈裂强度的主要是4.75~9.5 mm含量的波动以及沥青膜和沥青胶浆膜厚度的变化,影响渗水系数的主要是2.36~4.75 mm粒径含量的变化.

超薄铺装沥青混合料设计及路用性能研究

针对传统超薄铺装材料压实困难、抗水损能力与高温稳定性较差的问题,采用密级配设计与复合改性方法,提出超薄铺装材料的设计和路用性能评价指标,采用具有温拌-抗车辙效果的复合型添加剂并结合室内试验研制出一款新型的高性能超薄铺装养护材料。基于动态模量、高温蠕变、疲劳性能等力学性能试验探究超薄铺装材料在行车荷载长期作用下力学性能的衰减变化规律。结果表明:该超薄铺装材料具有优异的路用性能与施工和易性,能够保证在桥面降温速度较快的施工条件下仍能达到标准的压实度。

超薄罩面层沥青混合料设计与路用性能研究

武罐高速公路原水泥混凝土路面平整度及抗滑指标下降明显,部分隧道路面平整度指标和抗滑指标评定为差。文中以武罐高速项目路面提升整治工程为例,该工程主要采用水泥面层精铣刨2.5 cm,构造缝及断板灌缝、贴缝喷涂高黏改性乳化沥青黏层,加铺2.5 cm厚改性薄层罩面处理,薄层罩面的铺筑增强了原路面的表面功能,降噪效果明显,路面病害基本得到解决。

沥青胶结料与级配对超薄罩面混凝土高温性能的影响

为探究胶结料与级配类型对设计厚度≤2.5 cm的超薄罩面的高温性能影响,设计AC-10C、SAC-10、ECA-10三种级配,分别采用70^(#)基质沥青和SBS改性沥青作为胶结料,形成六种沥青混合料组合进行车辙试验和动态蠕变试验研究。结果表明:胶结料的改变对混合料高温性能的影响要大于级配类型的改变;相比70^(#)基质沥青,SBS改性沥青能够较大程度提升混合料的高温性能;级配越粗、骨架密实结构更完善,高温性能更优。建议应用超薄罩面技术时,尽可能用高温性能优良的沥青,级配采用骨架密实结构。

城市道路高韧超薄沥青路面磨耗层施工技术及应用

本文简述了高韧超薄沥青路面磨耗层施工技术及应用,包括高韧超薄沥青路面磨耗层的原材料检验、施工准备、施工组织、拌和、摊铺、碾压施工特点及要求,并针对下承层界面进行了处治,并分析其特点及优势。该施工技术能快速、高效维修路面开裂、轻微车辙、松散泛白等沥青路面病害,且具备改善抗滑性能、降噪、减水雾等优势。另外,因为其实施厚度仅为常用沥青路面表面层厚度的1/3~1/2,此施工技术可在节约沥青路面工程造价与维修成本30%~40%的同时,降低对自然资源与相关能源的消耗,是一类绿色、环境友好型沥青路面铺面技术。

粘层乳化沥青层间抗剪性能及其评价方法研究

为解决路面养护工程中超薄罩面层与原始路面间易出现剪切破坏的问题,选取三种乳化沥青通过斜剪试验模拟路面在车辆荷载下的剪切破坏。结果表明,温度升高会导致乳化沥青层间抗剪强度下降;面层混合料集料粒径增大与沥青量增多会导致层间抗剪强度增加;不同乳化沥青自身性质差异会导致层间抗剪强度不同,较SBS乳化沥青与普通乳化沥青,橡胶乳化沥青粘结性能最好。对比完整车辙板与复合车辙板的抗剪强度,复合路面抗剪强度较完整路面会发生不同程度的下降,其中无粘层油的空白复合车辙板下降程度最大,抗剪强度仅有完整路面的64.37%。通过洒布粘层乳化沥青可以使层间抗剪强度提高,其中橡胶乳化沥青可达到完整路面抗剪强度的75.85%。

基于LT-HVA高黏改性沥青的超薄磨耗层性能研究

为了探索LT-HVA高黏改性沥青超薄磨耗层的路用性能,以LT-HVA高黏沥青改性剂为原材料,同时引入TPS高黏沥青改性剂为对比项,对于超薄磨耗层用高黏沥青的性能展开试验研究,分析了其内聚力与黏聚力,并对高黏沥青超薄磨耗层的抗滑性能及排水性能进行了试验研究。研究结果表明:LT-HVA高黏改性沥青和TPS高黏改性沥青均具有出色的常规技术性能;TPS高黏改性沥青的最大应力峰值略高,且在拉伸过程中的强度损失率较小,但是优势并不明显;LT-HVA高黏改性沥青拥有更大的接触角,黏聚力更大;LT-HVA高黏改性沥青超薄磨耗层沥青混合料与TPS高黏改性沥青超薄磨耗层沥青混合料具有相似的抗滑与排水性能。

超薄磨耗层混合料设计及施工关键技术研究

为提升超薄磨耗层沥青混合料的路用性能,完善超薄磨耗层路面施工工艺,研究面向工程实际需求,利用主骨料空隙填充法(CAVF)进行超薄磨耗层混合料的配合比优化设计,并依托麒师公路建设工程,提出超薄磨耗层的成套施工关键技术。结果表明:基于CAVF法获取了超薄磨耗层GT-8的合成配比,计算确定5~8 mm、3~5 mm和0~3 mm三档集料的掺配比为58.45∶19.49∶19.06,最佳沥青用量为7.9%;依据室内试验和工程经验,提出了涵盖施工准备、混合料生产与运输、混合料摊铺和压实等在内的超薄磨耗层关键施工工艺;通过施工路段检测评验,超薄沥青磨耗层GT-8具有优良的抗滑性、密水性和平整度,超薄磨耗层技术应用取得良好的施工质量与效果。

高黏沥青超薄罩面技术的工程应用

超薄罩面技术主要用于提高路面的平整度以及修复路面病害,提升道路的抗滑性能,与此同时亦可以在很大程度上延长道路使用寿命。为了研究高黏沥青技术性能,结合博乐四台至赛里木湖段所在地温度、气候、交通状况及工程材料特点,从原材料出发,对高黏沥青的关键指标进行研究,通过试验发现所有指标都满足高黏沥青的技术规格;通过对混合料的运输、粘层油的喷洒、混合料的摊铺以及碾压对薄层罩面的施工工艺进行了详细阐述,最后以平整度、抗滑强度以及构造深度等进行分析,结果表明:薄层罩面可以有效改善路面的抗滑性能、平整度以及构造深度,从而提高道路的使用年限。

超薄磨耗层技术在沥青路面病害处治中的应用

沥青路面是公路建设中常用的路面类型,具有不易变形、耐久性好、振动小、与基层黏合度高等优势,但也存在温度稳定性差、易老化等问题。随着使用时间的延长,容易出现各种病害,需要进行合理养护。超薄磨耗层技术可有效处治沥青路面病害问题,改善路面状态。基于此,文章分析了沥青路面常见病害类型、超薄磨耗层技术的应用优势以及该技术在沥青路面病害处治中的实际应用效果。

温拌超薄磨耗层技术在高速公路施工中的应用

为研究温拌超薄磨耗层施工技术在高速公路养护中的应用,提高沥青路面使用性能,论文依托实际工程,详细阐述了温拌橡胶沥青超薄磨耗层混合料各原材料的指标要求,重点研究了温拌橡胶沥青超薄磨耗层施工中旧路面处理、施工准备、混合料拌和、混合料摊铺机碾压、施工质量检查等环节的技术要点。

高黏高弹改性沥青混合料路用性能与工程应用研究

针对当前开级配超薄罩面沥青混合料耐久性不足,以及密级配抗滑性能不足等技术问题,提出可采用半开级配的CDP-10沥青混合料,并对其组成和路用性能进行了研究;采用荧光显微镜试验与傅里叶红外光谱试验,探究了高黏高弹改性沥青的改性机理;通过马歇尔试验,确定了CDP-10沥青混合料的最佳油石比;采用车辙试验评价了混合料的高温稳定性;用浸水马歇尔稳定度试验、冻融劈裂试验结果评价了混合料的水稳定性;用渗水系数试验结果评价了混合料的透水性;确定了CDP-10沥青混合料实体工程的施工工艺,并在铺筑结束后对试验段进行了质量检测。研究结果表明:高黏高弹改性沥青微观网络状结构致密均匀;用OMNIC软件量化分析了成品沥青与离析试验上下部样品在966 cm~(-1)与1 377 cm~(-1)处的峰面积,发现其未发生明显变化,改性沥青热储存稳定性较好;CDP-10沥青混合料所用级配介于开级配与密级配之间,最佳油石比为5.1%,具有良好的高温稳定性、水稳定性和透水性。在实体工程应用中,还提出了CDP-10高黏高弹沥青混合料的施工温度控制范围。试验段施工完成后经检验质量状况良好,具有优异的排水性能与抗滑性能。因此认为,CDP-10高黏高弹沥青混合料有着广泛的应用前景。

高韧超薄磨耗层在快速路匝道桥上的应用

基于同步摊铺工艺的高韧超薄磨耗层技术具有结构层薄、抗裂耐久、施工效率高、安全美观等技术特点。通过在嘉兴市市区快速路环线工程(一期)中实施厚度为0.8~2.0cm级别的高韧超薄磨耗层技术,总结和介绍了该技术的基本原理、技术指标体系以及施工控制要点,并进行了室内试验和现场试验检测。结果表明,高韧超薄磨耗层各项技术指标均满足技术要求,证明该技术具有良好的路用性能,可在各类桥面铺装品质化提升、城市道路快速化改造以及道路预防性养护项目中推广应用。

温拌沥青超薄罩面应用研究

采用温拌沥青技术能够显著降低沥青混合料压实温度,改善沥青混合料的压实特性,解决热拌沥青混合料超薄罩面难以压实的问题。将温拌沥青混合料用于城市道路预防性养护工程,具有明显的经济、社会和环境效益。使用温拌技术后,改性沥青混合料有效摊铺碾压温度降低(15~45℃),使得长距离运输、低温天气施工、工作面不连续改性沥青路面铺筑有很好的质量保证。