复合增效型沥青面层在高海拔干线公路路用性能研究

为了研究复合增效型沥青面层在高海拔地区干线公路抗车辙效果,在研究复合增效剂作用机理的基础上,分别采用高温抗车辙性能试验和冻融劈裂试验,研究沥青混合料掺入复合增效剂后路用性能的变化。最后通过试验段现场检测分析复合增效型AC-20沥青混合料路面抗车辙性能。试验结果表明:沥青胶结料掺入复合增效剂后,通过提高沥青60℃粘度来进一步提升沥青混合料高温抗车辙性能;同时由于沥青高温粘度降低,从而改善了沥青混合料施工和易性。沥青混合料掺入复合增效剂后能够较大程度的提高高温抗车辙性能和抗水损坏性能。

SBS/PU复合改性沥青混合料性能试验研究

【目的】研究苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene-butadiene-styrene block copolymer,SBS)与聚氨酯(polyurethane,PU)复合改性沥青混合料的路用性能。【方法】采用2.0%SBS与不同掺量(4.0%、6.0%、8.0%)的PU制备复合改性沥青,并使用这种改性沥青制备密级配沥青混合料AC-13,通过开展马歇尔试验、车辙试验、低温弯曲蠕变试验评价沥青混合料的高温抗车辙、低温抗裂、水稳定性,同时制备4.0%SBS改性沥青混合料和6.0%PU改性沥青混合料作为对照组。【结果】SBS/PU复合改性沥青混合料能够满足沥青路面的路用性能要求。其中,2.0%SBS+6.0%PU复合改性沥青混合料的动稳定度较基质沥青混合料、4.0%SBS改性沥青混合料、6.0%PU改性沥青混合料的分别提升144%、19%、52%,SBS/PU复合改性沥青混合料的高温稳定性较对照组有所提升,水稳定性与对照组相当,低温性能的改善效果不明显。【结论】综合考虑改性效果和经济性,SBS/PU复合改性沥青混合料的最佳掺量为2.0%SBS+6.0%PU。

强渗透性沥青路面养护剂的制备及性能研究

随着公路养护里程不断增加,沥青路面预养护雾封层技术在沥青路面养护中的应用越来越广泛。文章针对雾封层技术特性,以自制的乳化沥青为基料,制备出一种强渗透性沥青路面养护剂。通过正交实验及单因素分析得出,在稀释剂掺量4%、改性剂掺量16%、渗透剂掺量2%时,制备出养护剂的渗透性能最佳。同时黏度和粘附性试验结果显示,其标准黏度C25,3=16s,粘附性良好,说明使用该养护剂时消耗不会过大,能满足车轮的磨耗和水损害等的要求。进一步通过路用性能测试,使用该养护剂雾封层施工后渗水系数降低86.65%,抗滑摆值和构造深度有所下降,但均满足技术要求,养护后路面构造深度均匀,提高了行驶安全性;取芯试验的平均渗透深度达7.02mm,属于最高等级Ⅰ等级渗透性雾封层材料。

废胶粉/APAO复合改性沥青在沥青路面中的应用

为研究废胶粉/APAO沥青混合料路用性能的效果,本文依托实际工程,对基质沥青及不同改性沥青混合分别进行车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验,研究其高温性能、低温性能、水稳定性能,并得出以下主要结论:复合改性沥青混合料的高温性能、低温性能以及水温性能,均优于基质沥青混合料,其中废胶粉+6%APAO复合改性沥青混合料对混合料路用性能提升效果更显著。

不同类型基层沥青路面设计指标的控制

以西安—铜川高速公路改扩建工程为依托,分析半刚性基层沥青路面、复合式基层沥青路面及柔性基层沥青路面的破坏形式,并建立与之相对应的设计指标体系。采用壳牌计算软件Bisar3.0分析材料参数对路面力学响应的敏感性,从路面受力均衡角度验证各类沥青路面设计指标的合理性。结果表明:对柔性路面采取弯拉应变与面层剪应力指标进行双控,可实现基层模量的合理取值;半刚性路面与复合式路面采取基层拉应力与面层剪应力指标进行双控,可对半刚性基层模量起到牵制作用;沥青路面设计增加抗剪指标尤为必要,可对材料参数起到制约作用,实现结构设计与材料设计的双重优化。

多聚磷酸复合改性沥青混合料的路用性能

采用重复蠕变恢复试验分析了多聚磷酸对基质沥青、SBS及SBR改性沥青抗变形恢复能力的影响,并通过贯入剪切试验、半圆弯拉试验及弯曲疲劳试验评价了多聚磷酸对基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料及SBR改性沥青混合料抗剪切性能、低温抗裂性能及疲劳性能的影响,采用Weibull分布分析了不同沥青混合料在不同失效概率下的疲劳性能.结果表明:多聚磷酸的掺入显著增加了沥青的黏度,对其弹性变形恢复能力贡献较小,而SBS改性剂可大幅度提高沥青的弹性变形恢复能力;多聚磷酸能够明显改善沥青混合料的高温抗剪稳定性;通过复配SBS或SBR改性剂,可有效弥补多聚磷酸对沥青混合料低温性能的负面影响;多聚磷酸对沥青混合料的疲劳性能也有一定程度的改善.

CRC-AC复合式路面沥青层反射裂缝影响因素分析

应用有限元软件ABAQUS建立有限元模型,采用断裂力学理论及奇异等参元法,对连续配筋混凝土和沥青混凝土(CRC-AC)复合式路面中沥青层反射裂缝问题进行了数值分析。探讨了I型和II型的应力强度因子(K1、K2)在沥青层裂缝扩展过程中的变化规律及路面结构参数对K2的影响。研究结果表明:K2是荷载作用下导致沥青层反射裂缝产生和发展的主要原因,其随着荷位的增大而变小;沥青层厚度的增加、横向裂缝间距的加宽、配筋率的适当增加和底基层强度的提高可以降低K2,延缓CRC-AC复合式路面沥青层反射裂缝的开裂扩展。

考虑水平荷载的公路隧道复合式路面表面拉应力分析

针对目前隧道复合式沥青路面表面出现受拉破坏的现象,为了揭示沥青层表面破坏的力学机理,运用三维有限元方法建立隧道复合式路面结构与荷载模型,分析垂直荷载与水平荷载综合作用下沥青层表面的拉应力,得出了影响沥青层表面拉应力的影响因素。并据此提出延长隧道复合式路面使用寿命的措施。

水泥混凝土桥梁沥青混凝土铺装层的疲劳性能

为了提高水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装的使用寿命,以复合梁试验评价不同的桥面沥青铺装结构的疲劳性能,采用有限元法分析荷载作用下复合梁试件具有与实际梁体一致的应力响应,并采用复合梁疲劳试验测试不同桥面沥青铺装层组合的疲劳寿命。由试验结果可知,复合梁破坏模式与桥梁铺装实际破坏形式一致,相同的铺装结构在加入防水粘结层后寿命可增长8倍,铺装材料加入纤维可使疲劳寿命增长20%以上;SMA和纤维加筋的AC组合是本次试验中的最优结构。

适应大型飞机的机场半柔性道面的力学数值分析

目前国内机场道面主要为水泥混凝土道面、较少的沥青混凝土道面,而半柔性道面在国内机场尚未得到应用。为了研究此类道面的实用性,研究了半柔性道面在具有复杂起落架的大型飞机多轮荷载下的力学响应规律。基于A380飞机,运用ANSYS,建立道面结构模型,在4轮、6轮、10轮、12轮、16轮和20轮荷载组合下进行结构的分析,获取应力、应变、弯沉的变化。经分析得出,多轮荷载组合下存在明显的叠加效应;6轮荷载组合是结构设计中的最不利组合;应多指标控制道面结构分析:以6轮荷载组合控制面层应变、基层应力、底基层应力,以10轮荷载组合控制土基顶面竖向应变,以16轮荷载组合控制弯沉。

钢桥面复合改性沥青混合料铺装路用性能研究

针对钢桥面铺装早期损坏中热稳定性不足的问题,依据聚合物改性原理,选取了3种改性剂,通过设计正交试验,采用极差分析和综合平分法,研制出了一种钢桥面铺装新材料——复合改性沥青;测试了该胶结料的基本性能,并对其混合料进行了高温车辙、低温弯曲、水稳定性及疲劳试验。结果表明:复合改性沥青的温度敏感性低、抗剪切变形能力强,其混合料的路用性能均得到了明显改善,尤其是高温抗车辙能力提高显著,且经济效益可观,适用于钢桥面铺装。

泥土污染对复合式路面界面层性能影响的试验研究

利用MTS万能试验机,采用45°斜剪切试验和拉拔试验研究泥土污染物对复合式路面层间粘结性能的影响。试验分别在饱水和干燥条件下进行。试验结果表明:界面层保持洁净对保证复合式路面层间的整体性有重要作用,泥土污染量越大,层间抗剪和拉拔强度越低,且降低幅度随着泥土剂量的增加逐渐增大;在相同泥土污染量条件下,随着温度升高,层间抗剪和拉拔强度同样降低,且在饱水状态下,界面层层间抗剪和拉拔强度比干燥状态降幅更大。

“黑白黑”长寿命路面技术经济分析

本文对AC路面、PCC路面及“黑白黑”长寿命路面进行了全面的技术性能分析,并结合2004年许尉高速公路的材料供应价格,对三种路面结构进行了经济对比分析,得出“黑白黑”长寿命路面是集AC路面与PCC路面优点于一身,经济合理的一种路面结构。

NS-湖沥青复合改性沥青混合料性能

针对重庆高温、多雨、重载地区,为提高沥青路面抗车辙、抗水损坏等性能,对湖沥青改性沥青混合料路用性能以及NS(我国南北方适用的添加剂)与湖沥青复合改性技术进行了试验研究.结果表明:添加湖沥青可提高混合料路用性能,其中高温稳定性得到显著改善,但效果均不如SBS改性沥青混合料;NS-湖沥青复合改性可以显著提高沥青混合料各项路用性能,效果优于单一湖沥青改性和SBS改性.

玄武岩纤维与抗车辙剂复合改性沥青混合料路用性能

为了探索玄武岩纤维和抗车辙剂复合添加对沥青混合料的增强效果,通过室内试验研究复合改性沥青混合料的路用性能,并与单掺一种改性剂的沥青混合料进行对比。试验表明与单掺玄武岩纤维沥青混合料相比,复合改性沥青混合料动稳定度提高320%,冻融劈裂强度比提高5%,疲劳破坏寿命提高14.6%;与单掺抗车辙剂的沥青混合料相比,复合改性沥青混合料低温抗弯拉应变提高53%,冻融劈裂强强度比提高8%,疲劳破坏寿命提高31.5%。玄武岩纤维与抗车辙剂复合改性能明显提升善沥青混合料路用性能。

江苏省干线公路交叉口车辙处治方案研究

为了解决江苏省干线公路交叉口车辙病害,提高道路服务水平,通过对车辙病害的现场调查,分析交叉口车辙发生的成因。针对车辙的实际情况,提出适用于处治交叉口车辙的新技术,并通过对工程案例的跟踪观测,对其处治的效果进行评价。研究结果表明,灌入式复合路面对于缓解江苏省干线公路交叉口车辙病害具有很好的效果。

沥青路面中双层半刚性基层的倒装效应

为探讨具有2层半刚性基层的沥青路面中半刚性基层的结构组合与材料选择原则,采用BISAR3.0对常用的具有2层半刚性基层的沥青路面结构及其基层倒装后的沥青路面结构进行了荷载效应分析;并成型了由2层不同半刚性材料构成的复合梁式试件,通过进行四点弯曲强度试验和四点弯曲疲劳试验对比了这两种结构的强度和疲劳寿命。结果表明:常用结构的下半刚性层所受拉应力、拉应变大于上半刚性层,路面结构的疲劳寿命取决于下基层;通常将性能稍差的材料用于下层,而性能较好的材料用于上层的结构组合原则与结构的水平应力状态不吻合;将其倒装后,性能较好的材料承受较大的拉应力,而性能较差的材料承受较小的拉应力,特别是当下层的模量大于上层模量的3倍时,上半刚性层会处于受压状态,这样就可以充分发挥各层材料的性能,且提高整个结构的抗裂性能;结构分析和试验均表明倒装结构的承载能力和抗疲劳性能均有显著提高;在进行半刚性基层的结构组合与材料设计时,应该根据结构层的水平拉应力状态进行结构组合与材料设计。

地下道路复合式路面病害分析及防治措施研究

详细调研了地下道路复合式路面的病害,并统一了地下道路复合式路面病害类型标准,对地下道路复合式路面损坏形成机理进行详细分析,针对地下道路复合式路面常见损坏类型提出了不同的防治措施,为提高地下道路复合式路面养护管理水平提供参考。

SBR复合材料在沥青路面层间结合中的应用研究

高等级公路路面具有承受交通量大、使用年限长、造价高、通车后维修养护困难等特点 ,因而通常选用半刚性基层多层式沥青混凝土路面结构形式。影响这一路面结构质量和使用功能的因素很多 ,但最主要的也是最基础的则是结构、材料和工艺。在路面层间结合中应用 SBR复合粘结材料能够有效提高路面结构的整体强度和使用功能。

阻燃沥青复合式路面结构经济效益分析

对阻燃沥青复合式路面进行了全面的技术性能分析,结合2009年海河东路地道材料的供应价格,对阻燃复合式路面和半刚性基层沥青路面进行了经济对比分析,得出结论:阻燃复合式长寿命路面是集AC路面与CRCP路面优点于一身,经济合理的一种路面结构。