纤维沥青碎石封层在高速公路预防性养护中的应用

随着我国公路路网的不断完善,公路总里程每年都在增加,但也带来了一个新的问题,公路养护工作随之不断加重。目前不少公路管养单位不断尝试使用新材料、新设备、新工艺对公路进行养护,以实现既行车舒适、安全,又节省成本,又延长道路使用的目的,公路预防性养护应运而生。作为预防性养护的措施之一,纤维沥青碎石封层技术已越来越受到重视,不但可以作为下封层,又可以作为新铺设路面的磨耗层对公路进行预防性养护。本文以某公路路面预防性养护为背景,简单介绍其施工工艺及效果评价。

路面结构内部排水系统设计与修筑

为探讨沥青路面结构内部排水系统的设计和施工方法,观察使用效果,设计修筑了3段沥青稳定碎石排水层试验路。在总结材料、结构、施工技术要点的基础上,确认以沥青稳定碎石排水层代替部分路面结构层,构建路面结构内部排水系统的方案可行。所采用的3种排水层位能够适合不同的路面结构设计需要。

密级配沥青稳定碎石基层施工技术研究

采用ATB-25型级配设计,对密级配沥青稳定碎石柔性基层应用特点、原材料选定、配合比设计和施工技术展开研究,通过马歇尔稳定度试验确定最佳油石比,并探讨密级配沥青稳定碎石基层施工质量控制措施。经研究可知,沥青稳定碎石基层结构类型在使用过程中性能稳定,能够为上面层提供良好的平整度和耐久性,可以在很大程度上消除半刚性基层易产生早期损坏危害。

依托实体工程的高速公路下面层结构优化分析

在昼夜温差较大、重载交通环境下,下面层混合料类型的合理选择,对沥青路面结构减少反射裂缝、提升抗车辙能力、降低路面成本具有重要意义。依托实体工程,针对路面结构原设计下面层采用AC-25混合料,通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、车辙试验和已有单轴压缩动态模量试验结果对比,分析了AC-25与ATB-25混合料路用性能及路面结构参数,并结合原设计厚度与调整厚度对两种混合料的经济性进行了评价。分析表明,作为下面层时,ATB-25相较于AC-25具有相似的抗水损害能力,更好的高温抗车辙能力和更高的路面结构力学性能,将原设计8 cm厚AC-25优化为9 cm厚ATB-25,既降低了造价,又提升了总体路面结构力学强度,对延长重交通作用下路面使用寿命有明显优势。

高速公路SMA沥青混凝土路面配合比设计及施工应用

为进一步提升SMA沥青路面的使用性能,对SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料配合比进行设计,结合具体工程,对SMA-13沥青玛蹄脂碎石施工工艺研究,对施工准备、沥青混合料拌和、沥青混合料摊铺、沥青混合料碾压、沥青混合料养护等施工要点进行具体阐述。

橡胶沥青碎石封层作用机理及施工技术探讨

为提高公路使用寿命,推广橡胶沥青碎石封层施工技术,文章首先分析了橡胶沥青碎石封层的作用机理,及橡胶沥青碎石封层的技术要求;然后探讨了有关施工因素对橡胶沥青性能的影响,包括搅拌温度、搅拌时间,基于此分析了橡胶沥青碎石封层的施工要求与流程;最后结合具体道路工程施工进行应用试验,结果表明橡胶沥青碎石封层技术值得推广应用。

开级配沥青稳定碎石柔性基层施工技术研究

为研究开级配沥青稳定碎石基层路用性能及应用效果,解决多雨重载地区道路出现基层反射裂缝等病害,论文对原材料相应技术性质进行测试后,对ATPB混合料进行级配设计;通过进行析漏试验和飞散试验确定沥青用量范围为2.1%~3.3%;采用5组不同油石比进行马歇尔试验,确定其最佳沥青用量为2.9%;最后对开级配沥青稳定碎石基层施工工艺进行研究,提高公路施工效率和质量。

柔性基层路面在高速公路施工中的应用

结合实际工程,阐述了柔性基层路面工程特性,对沥青、集料等原材料的技术指标要求进行介绍,对混合料的级配以及油石比等进行分析,并且研究了沥青稳定碎石混合料的路用性能。

ATB-25沥青稳定碎石路面施工技术研究

结合项目工程实例,详细阐述了ATB-25沥青稳定碎石中基质沥青、粗细集料、填料各项指标的要求,确定了最终的级配,重点对ATB-25沥青稳定碎石路面施工技术要点进行研究。

基于不同成型方法的沥青碎石混合料性能对比

为研究不同成型方法对沥青碎石混合料性能的影响及相关试验指标,分别采用旋转压实法、振动压实法与大型马歇尔击实法成型沥青碎石混合料试件,对试件各项马歇尔指标与采用不同振动时间成型的试件体积指标进行了对比分析,并根据压实功相同原理,提出了基于旋转压实成型法和振动压实成型法设计的4个指标范围。对比分析结果表明,2种方法的指标范围基本相同,仅沥青饱和度下限有5%差别;同时强调,在施工碾压时需保证足够的压实时间,才能使沥青碎石混合料达到预期的设计效果。

沥青碎石粗集料的相对比例

为了研究集料配比对沥青碎石基层骨架结构的影响，采用幂指数法和均匀设计法，对沥青碎石基层粗集料相对比例与粗集料骨架空隙率[VCADRC]的关系进行了研究。对8种幂指数”值下的[VCADRC]进行了比较；并对不同粗集料质量分数和[VCADRC]进行了非线性回归分析。结果表明：泰波公式幂指数”值在0．5～0．6时，[VCADRC]值最小；级配中26．5mm的质量分数与[VCADRC]的相关性最好，且[VCADRC]随着其质量分数的增加而降低；级配中9．5mm的质量分数与[VCADRC]的相关性次之；幂指数法和均匀设计法在确定沥青碎石基层粗集料相对比例方面具有一致性。

大粒径沥青碎石加铺层结构反射裂缝调查及应力分析

采用大粗粒径沥青碎石作为裂缝缓解层,利用大粒径沥青碎石的多空隙结构阻断裂缝尖端的扩展路径,消散及吸收由交通荷载及环境温度变化所产生的应力及应变,减小接缝处加铺层的应力集中现象.采用三维有限元法对设置普通沥青混凝土与大粒径沥青碎石两种类型裂缝缓解层的加铺结构进行力学对比分析可知,后者的荷载应力、温度应力及耦合应力均小于前者的应力值.通过加铺层试验路观测与理论计算分析表明,大粒径沥青碎石裂缝缓解层可有效地防止或减缓水泥混凝土路面沥青加铺层的反射裂缝.

水泥乳化沥青碎石基层材料性能与应用

为改善水泥稳定碎石基层性能,以获得一种既保持水稳碎石高强度特点,又能最大程度避免反射裂缝,同时也经济可行的大规模路网改造用基层材料,试验中将低剂量(3.5%以下)与加入乳化沥青(2.1%以下,60%含量沥青)结合起来,先通过马歇尔试验选择了2.5%水泥、1.8%乳化沥青的合理用量,然后对其进行了无侧限抗压强度与变形、干缩、水稳定性、劈裂等试验,最后通过试验路验证了其使用功能。试验结果表明:按以上配比加入乳化沥青后,无侧限强度变异性较小,强度代表值与不加沥青时基本相同;水稳定性增加;干缩应变约减少27%,且失水过程减缓;劈裂强度略有降低;长期观测的表面反射裂缝情况明显改善。

不同级配沥青碎石基层性能的对比研究

研究了3种级配沥青碎石混合料的低温抗裂性、水稳定性和高温稳定性.分别采用弯曲梁试验、冻融劈裂试验与车辙试验方法进行试验,并进行相关指标的对比分析.研究结果表明,不同级配对混合料性能具有较大影响.当采用混合料集料粗细集料相对比例较好的4#和6#级配,在最佳沥青含量下形成良好的骨架结构后,混合料各项性能都较好.

沥青碎石混合料动力变形特性研究

针对沥青碎石混合料的强度特点,采用有侧限、能反映材料3向受力状态的动载压入法评价其高温抵抗永久变形能力,将永久变形分为压密、变形累积和剪切流动3个阶段。在分析了不同类型沥青碎石混合料动力变形特性的基础上,提出了统一空隙率与永久变形之间矛盾的关键技术在于成型工艺与材料相互作用下形成合理组成结构,并分析了不同材料组成对空隙率及永久变形的影响,为重载作用下骨架-空隙型沥青碎石混合料的设计提供了依据。

沥青结合料对沥青碎石路面性能的影响

为了分析沥青结合料对沥青碎石路面性能的影响，采用车辙试验、冻融劈裂试验和弯曲试验的方法，研究沥青膜厚度、沥青类型和粉胶比对沥青碎石路面性能的影响。发现沥青膜厚度、沥青类型和粉胶比对沥青碎石路面性能影响显著；随着沥青膜厚度的减小，沥青碎石马歇尔稳定度先增大后减小，高温稳定性提高，水稳定性与低温抗裂性降低；SBS改性沥青较基质沥青的路面性能较好；随着粉胶比的增大，马歇尔稳定度和低温抗裂性先增大后减小，高温稳定性和水稳定性提高。结果表明：沥青膜厚度为9～11μm时，沥青碎石的综合路面性能较好；SBS改性沥青可有效提高沥青碎石的路面性能；粉胶比为0．8～1．2时，沥青碎石的综合路面性能较好；高温地区宜采用SBS改性沥青和低标号沥青，且沥青膜厚度宜为9μm，粉胶比宜为1．0～1．2；寒冷地区宜采用SBS改性沥青和高标号沥青，且沥青膜厚度宜为11μm，粉胶比宜为0．8～1．0。

沥青碎石与半刚性复合基层沥青路面力学响应

针对目前半刚性基层沥青路面早期损坏明显的现象,为达到减少路面裂缝和车辙的目的,结合对半刚性基层沥青路面设计指标的分析,进一步提出可以影响路面裂缝和车辙的力学分析指标。通过对设置沥青碎石层的沥青路面结构进行数值模拟,分析沥青路面结构在沥青碎石层和半刚性基层厚度变化时的力学行为特点,结果表明:随着半刚性基层的增大,通过设置沥青碎石层满足沥青路面结构整体性、控制裂缝和控制车辙的目的,其厚度分别是18～20 cm、10～12 cm和12～18 cm;综合考虑路面结构整体性、经济性和施工经验,提出合理的沥青碎石厚度为10～15 cm,此时半刚性基层厚度为20～30 cm。研究结果有效利用了沥青碎石过渡层,可以减少路面病害的出现,提高半刚性基层沥青路面的适应性,为设置沥青碎石层的沥青路面结构设计提供了理论依据。

沥青碎石混合料永久变形评价方法的研究

在综述沥青混合料高温稳定性各种评价方法的基础上,对强度主要来源于内摩阻力的嵌挤骨架类沥青碎石混合料,本文采用具有侧限、能反映材料3向受力状态的动载压入法进行研究。该方法可直接测出不同荷载下的永久变形,反映出不同压实工艺、级配对材料永久变形的影响。试验结果说明该方法具有灵敏性和有效性,但受力图式受刚性侧限的限制,宜通过数据处理和选用或改善侧限方法改进之。

抗裂型沥青稳定碎石的双面剪切疲劳性能研究

为提高沥青稳定碎石的抗裂性能,优化设计了粗集料间断半开级配的沥青稳定碎石(ATB-25),并对其进行了应力比分别为0.1,0.2,0.3,0.4和0.5的双面剪切疲劳试验.结果表明:应力比对ATB-25梁式试件疲劳寿命具有显著影响;各应力比下其疲劳寿命均服从双参数Weibull分布.同时建立了不同失效概率下的概率型(p-S-N型)剪切疲劳方程.

沥青碎石混合料毛体积密度测定方法的改进

分析了大孔隙沥青碎石混合料毛体积密度的测定方法,指出了蜡封法和体积法的不足,对蜡封法作了改进,并通过试验研究对其进行了对比分析。分析结果表明,蜡封法计算的孔隙率平均值为5.45%,基本不透水的,而体积法计算的孔隙率平均值为29.54%,孔隙率对水几乎无阻力,蜡封法和体积法对于半开级配沥青碎石混合料密度测定均不适宜,而用改进的蜡封法测定的试件孔隙率平均值为11.32%,孔隙率变异系数最小,比较稳定,是一种较好的办法。改进的蜡封法能够阻止蜡液进入试件内部孔隙,因而测定的试件体积比蜡封法和体积法准确,且理论上也趋于合理。