沥青混凝土路面光栅应变传感器的试验研究

疲劳是沥青路面设计标准之一,沥青混凝土的疲劳失效与沥青层底拉应变值的大小相关。为了准确测得在实际车辆荷载作用下沥青层底的应变响应,采用光栅应变传感器代替传统的电信号传感器进行路面应变测量的试验研究,结果表明光栅传感器在抗振动、抗电磁干扰等方面性能较好,试验结果与路面结构和材料类型相符,能够满足路面应变测量的要求。

沥青混合料级配离析定量评价与相关性研究(英文)

根据21种常规级配,制备Superpave旋转压实试件用以评价沥青混合料的级配离析.利用数字图像处理技术,获得试件截面图像,并根据FeretDiameter提取图像中各档粗集料的颗粒信息.改进了结构各向异性的体视学评价方法,提出使用粗集料结构系数Jf作为评价沥青混合料试件级配离析的指标参数.对各级配的Jf值和各档粗集料分计筛余百分率关系进行了线性回归,其复相关系数R达到0.962 1.对于颗粒最大标称粒径相同的级配,使用灰色关联分析,得出结论除颗粒最大标称粒径为9.5 mm级配外,Jf受级配中第3大筛孔分计筛余百分率影响最大.

基于疲劳等效的柔性基层沥青路面轴载换算研究

沥青层的疲劳开裂是柔性基层沥青路面的主要破坏形式,提出沥青层的疲劳设计指标,根据疲劳等效轴载换算原则,推导出基于疲劳等效的轴载换算公式.通过室内四点弯曲疲劳试验及路面力学计算结果,确定公式中的换算指数.

采用数字图像相关法进行收缩试验研究

半刚性基层材料已广泛应用于我国高等级公路路面结构中,但半刚性基层材料在温度作用或/和失水作用下产生的收缩应变一旦超过材料自身所能承受的极限拉应变,就会发生开裂,影响路面的使用性能。选择合适的收缩试验方法对半刚性基层材料的收缩性能进行研究非常具有现实意义。针对传统收缩变形测量方法的不足,采用数字图像相关方法对一种典型的半刚性基层材料进行室内收缩试验研究,分析其早期收缩应变的变化规律;对收缩变形前后的图像进行相关计算,获得全场的收缩变形,并与传统收缩试验结果相比,该方法所得结果可重复性好,稳定性好,精度更高。

高模量沥青混合料添加剂性能的试验研究

从沥青胶浆和沥青混合料两个方面入手,对比高模量沥青混合料添加剂掺加前后的试验指标的变化,来说明这种添加剂在提高模量方面的性能,通过车辙试验来检验添加剂的抗高温变形能力。试验结果表明这种添加剂能有效提高普通沥青混合料的劲度模量、高温稳定性和抗车辙能力,使得用普通沥青制遣高模量沥青混合料成为可能。

道路预防性养护的概念、应用及发展

在广泛搜集国内外有关资料的基础上，结合国内的实际状况，系统阐述了道路预防性养护的基本概念、研究发展状况、实际应用情况及展望。较详细地论述了寿命周期成本分析在建立预防性养护应用体系中的重要作用及选择预防性养护措施的基本方法。

密水透气环氧沥青混合料配合比设计研究

国内外大跨径钢桥面和混凝土桥面的环氧沥青铺装过分强调配合比的密水性,导致铺装层内水分挥发不出去,经过夏季高温气化后形成早期"鼓泡"病害。用马歇尔试验确定最佳油石比,在可控范围内通过调整油石比来调整混合料的孔隙率,进行不同孔隙率混合料的"密水透气"性试验,用自行开发的试验设备,找出混合料"密水透气"空隙率区间,开发无"鼓泡"现象环氧沥青混合料配合比,解决早期"鼓泡"病害。研究成果在虎门大桥钢桥面维修铺装施工中得到应用和验证。

阿布森回收沥青方法的试验研究

通过对阿布森回收沥青方法关键技术的研究,进一步规范阿布森回收沥青的试验规程,提高试验结果的可靠性。对三种回收溶剂的比较表明,三氯乙烯与道路石油沥青具有更好的溶解性,沥青回收更彻底,回收沥青的技术指标可重复性与复现性较好。提出了空白沥青标定法及其使用条件,通过空白沥青标定、控制回收溶液浓度、改善加热方式,以及确定恒温持续加热时间等关键技术参数等方法,可以大大提高试验结果的可靠度,并通过比对试验予以证实。提出了回收沥青技术指标重复性与复现性的允许差。

桥面铺装黏结材料的制备与性能研究(英文)

制备并研究了新型桥面黏结材料。选用柔性和耐久性能优越的单组分聚氨酯作为黏结材料,探讨了其与集料的黏结机制。利用优质集料和国际稀浆封层协会微表处技术指南(ISSAA143)中Ⅱ型级配制备出了新型桥面黏结材料。性能研究表明其具有良好的抗拉伸剪切性能、抗疲劳性能和抗水损害性能。该材料是一种性能优良的桥面铺装材料。

基于大样本密度快速测定在路面施工压实质量控制中的研究

无核密度仪广泛应用于高速公路沥青路面施工质量控制中,结合汕湛高速公路T22标中面层试验路施工,分析了第三代PQI380检测的工作原理和标定方法,并进行了PQI法与钻芯法的对比,验证了PQI法的测量精度。据此采用PQI对中面层GAC-20C试验路施工过程压实质量控制,通过碾压次数与实测密度之间的曲线关系,得出本次中面层施工碾压次数不宜超过4次。以及基于PQI测得的施工后大样本密度数据,分别利用数理统计和灰度图的方法评价路面施工均匀性质量,确定薄弱区域和成因分析,为后续改善施工工艺和机械设备以及采取补救措施提供依据。

沥青层模量累积疲劳损伤衰减的试验研究(英文)

在加速加载试验过程中,采用落锤式弯沉仪测量不同轴载作用次数下路面弯沉,反算沥青层模量,得到路面整个寿命周期的沥青层模量衰减模型。结果表明,累积疲劳损伤下,沥青层模量与加载作用在半对数坐标成线性相关。

添加废旧印刷电路板中非金属成分的改性沥青高温性能研究

从研磨成粉状的废旧印刷电路板(PCBs)中分离出非金属成分,利用其作为一种新型沥青改性剂,以改善沥青的高温性能。对添加非金属沥青的基本性能和流变性能进行了测试,具体研究了非金属的不同掺量对这些性能的影响。结果表明,随着非金属剂量的增加,沥青的高温性能有显著提高。本研究提出了一种新颖的处理废旧PCBs非金属成分的尝试,从环境和经济的角度来看具有重大意义。

应用自动沥青路面分析仪评价路用性能的研究

开发自动沥青路面分析仪评价沥青混合料、土工织物、土工格栅、多层结构路用性能的试验方法 ,为路面结构厚度的确定、方案的选择提供依据。

重复荷载下沥青混合料幂函数模型参数研究

重复荷载永久变形试验在模拟现场车辙时更加合理,永久应变曲线可以用幂函数模型ε_p=αN^b进行拟合,拟合时数据取值范围为[N_lb,N_(ub)]=[60,C×Fn_(10)]。Fn能够区分混合料抗车辙性能,和现场车辙对比统计分析,发现b、ε_(2000)、ε_(5000)也能在一定程度上反映混合料抗车辙性能。通过对Sup20混合料平行试验结果分析发现:参数b变异系数最小,与流动数Fn的相关性较高为0.8067;虽然ε_(5000)与现场车辙的相关性好于ε_(2000),但从室内重复荷载永久变形试验结果看,ε_(2000)比ε_(5000)更能体现混合料蠕变性能。

应用落锤式弯沉仪评价土基模量的试验研究(英文)

土基回弹模量是路面设计的重要参数,实验室内测定土基回弹模量的方法为重复荷载三轴试验,野外测试的方法有承载板、动态锥等方法,上述方法操作起来都比较复杂。利用FWD(落锤式弯沉仪)测试土基计算弹性模量,再用国内常用的野外承载板试验测定土基回弹模量,分析FWD弹性模量和回弹模量之间的相关性,研究FWD直接预测土基回弹模量的可行性。结果表明该方法具有一定的可行性。

浇注式沥青混合料动稳定度评价及影响因素试验研究

我国沥青混合料规范车辙试验评价的动稳定度一般高于800次/mm。浇注式沥青混合料车辙动稳定度较低(约200~1 000次/mm),对车辙试验仪灵敏度和精度的要求更高。通过对比测量A、B、C、D四个检测单位车辙试验仪的轮压力、试验轮接地压强、试验轮硬度、试验仪温度、位移传感器精度等因素对动稳定度的影响数据,分析这5个因素与动稳定度的相关性和影响规律,以及国标车辙试验对浇注式沥青混合料的适用性。试验结果显示:国标车辙试验适用于浇注式沥青混合料评价,但应对车辙试验仪进行更严格的校正;轮压力对车辙动稳定度有显著影响;位移传感器误差控制水平对浇注式沥青混合料车辙动稳定度的精度会带来一定影响。

沥青混合料CT扫描切片图像分割算法研究

为科学地利用工业CT扫描的沥青混合料断面图像,通过比较图像分割学科的阈值法及模式识别领域的混合高斯模型及模糊C均值聚类三种方法,采取一系列二分类的策略较好地将二维切片图像区分为几类物质,并实现了自动批处理大量图片的过程,最后采用马歇尔试件进行了验证。

用数字图像处理技术评价沥青混合料均匀性

用数字图像处理技术获得试件截面图像,通过集料的分布状态研究了沥青混合料的均匀性。研究结果表明,使用彩色石料区分粗、细集料,并利用彩色阈值直接分割图像,可以消除在试件截面剖分过程中颗粒位置的随机分布造成的影响;选取5种典型的沥青混合料级配,采用颗粒面积比的变异系数作为均匀性评价指标,能够定量评价沥青混合料的均匀性;对各级配的均匀性指标与各档粗集料分计筛余百分率进行线性回归,其复相关系数为0.976。

动荷载作用下板底脱空对水泥板弯沉的影响

为了分析动荷载作用下板底脱空对水泥板弯沉的影响,建立了ANSYS三维有限元分析模型,利用移动荷载模拟车辆动荷载,隐单元模拟不同形式和程度的脱空,对比了脱空前后水泥板弯沉和应力的变化.结果表明:即使在传荷能力优良时,接缝处弯沉也会随着脱空面积的增大而增大,导致水泥板所受应力变大,最大等效应力值达0.87 MPa,是未脱空板块的235%,恶化了水泥板的受力状态,加速疲劳破坏;由于传荷能力较好,两侧弯沉同时增大,弯沉差不明显,通过弯沉差很难检验出脱空病害的存在,双侧脱空更具隐蔽性.需要准确的检测方法探测板底脱空的位置,对脱空位置及时进行注浆养护,避免单侧板底脱空发展为双侧脱空,改善脱空板的受力状况延长水泥路面使用寿命.

采用J积分对沥青混合料抗裂性能进行评价

沥青混合料是一种由集料、胶浆和孔隙组成的非均质材料,一般被认为是一种粘弹性材料,其力学行为介于弹性和塑性之间,采用弹塑性断裂力学更适合评价沥青混合料的抗裂性能.J积分理论可以避开分析裂纹尖端附近复杂的应力应变场,物理意义明确,可以有效的评价沥青混合料的抗裂性能,断裂韧度JC可以很方便的采用预切缝的半圆弯拉试验直接获得.为了评价材料本身特性对断裂韧度JC影响,在MTS试验系统上进行了3种级配的沥青混合料的断裂韧度试验.采用基于数字图像处理技术的有限元方法对半圆弯拉试验进行了模拟,并将数值模拟的结果与试验的结果进行了对比分析.结论表明,断裂韧度JC可以作为一有效的评价沥青混合料抗裂性能的指标.