半刚性基层材料疲劳试验

为研究半刚性基层材料的组成与疲劳性能间的关系,对几种代表性半刚性基层材料进行疲劳试验研究。通过对骨架密实水泥稳定碎石、悬浮密实水泥稳定碎石、骨架密实水泥粉煤灰稳定碎石和悬浮密实水泥粉煤灰稳定碎石梁试件进行三分点加载疲劳试验,得到室内疲劳预估模型,并进一步分析了材料组成对疲劳性能的影响。研究结果表明：骨架密实结构水泥稳定碎石疲劳性能普遍优于悬浮密实结构水泥稳定碎石;水泥粉煤灰稳定碎石的疲劳性能优于水泥稳定碎石;增加结合料剂量使得材料疲劳敏感性增加,但实际承载能力提高;级配稍细的骨架密实结构半刚性基层材料疲劳性能较好。     

沥青稳定碎石混合料路用性能研究

沥青稳定碎石基层属于柔性基层的范畴。本文通过对四种不同级配的沥青稳定碎石路用性能试验数据的分析,研究级配与沥青稳定碎石路用性能之间的关系,分析不同型号沥青对沥青混合料路用性能的影响,确定了一种路用性能良好且易于施工的级配范围。     

沥青稳定碎石基层抗永久变形性能试验研究

抗永久变形性能是沥青稳定碎石基层的重要性能指标.通过车辙试验,对不同级配沥青混合料在不同时间下的变形和动稳定度进行系统的研究,并对试验数据进行了分析.结果表明,在三种类型沥青稳定碎石基层混合料中,BLF类型混合料的竖向变形最小、动稳定度最大,抗永久变形性能最好.沥青稳定碎石基层由于其公称最大粒径较大、沥青用量较小,动稳...     

水泥稳定级配碎石基层材料路用性能及超轴载下疲劳寿命研究

目的研究较低掺量的水泥的级配碎石基层材料完全满足重载交通下的力学性能指标和路用性能指标,分析水泥稳定级配碎石基层材料的路用性能及在重载交通下的适用性.方法运用《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTG E51—2009)中规定的试验方法,采用骨架密实型级配,通过静压和振动两种成型方法,在最佳含水量时制作试件.结果当水泥质量分数在3.5%以上时,骨架密实型水泥稳定级配碎石材料的基层强度可以达到重载交通路用性能要求.当轴载不大于140 k N的情况下,水泥稳定级配碎石的使用寿命可以满足设计期内使用的要求.结论使用水泥稳定级配碎石做道路基层时,推荐使用水泥质量分数为3.5%~4.5%,水泥稳定级配碎石基层材料对重载交通具有良好的适用性.     

透水基层材料渗透系数测试

通过查阅国内外资料和进行大量室内试验 ,确定了级配 型沥青碎石和级配 型水泥碎石两种透水基层材料的配合比。并通过自制的沥青处治碎石渗透系数测试仪和水泥处治碎石渗透系数测试仪 ,分别测定了上述两种透水基层材料的渗透系数。     

低温地区沥青结合料参数对沥青路面开裂的影响研究

为了研究河北低温地区沥青结合料参数对沥青路面裂缝病害的影响,以河北低温地区5条高等级公路共计80条路段为依托,采用不同PG分级的90#基质沥青和SBS改性沥青,通过现场调研、DSR动态剪切流变试验以及数理统计方法,分析沥青结合料的材料类型,应用类型以及流变参数与裂缝病害之间的关系.研究结果表明:在河北低温地区,级配碎石基层路面工程的抗横向裂缝性能较好,薄层罩面养护工程的抗纵向裂缝性能较好.对于新建半刚性基层路面和薄层罩面养护工程宜选用PG58-34基质沥青,对于新建级配碎石基层路面工程宜选用PG58-34 SBS改性沥青;相位角为64°左右的SBS改性沥青材料和相位角为81°左右的90#基质沥青材料适用于河北低温地区,不推荐该区域采用PG64-28 SK90#基质沥青;各结合料参数对河北低温地区沥青路面横向裂缝病害的影响权重排列为:材料类型>相位角>应用类型>复数剪切模量,对纵向裂缝病害的影响权重排列为:材料类型>应用类型>相位角>复数剪切模量.     

级配碎石基层沥青路面合理沥青层厚度

为得到适用于级配碎石基层沥青路面的合理沥青层厚度,当级配碎石基层厚度为20cm时,利用BISAR 3.0程序计算不同沥青层厚度(4~36cm)路表和面层底部应变、路基顶面压应变、沥青面层和级配碎石基层内不同深度剪应力,进一步根据不同结构层的应力应变疲劳极限确定不同沥青层厚度级配碎石基层沥青路面结构疲劳开裂、永久变形和车辙的病害状况,根据路面结构使用性能和耐久性实现沥青层厚度的优选。为验证薄沥青层级配碎石基层路面结构力学响应和长期使用性能,采用足尺路面加速加载试验(APT),对5cm沥青层厚度路面结构的力学响应、长期使用性能及病害特征进行验证。结果表明:当级配碎石基层厚度为20cm时,沥青层不宜过薄,沥青层厚度h15cm时易产生过大的路表永久变形和自上而下的疲劳开裂;沥青层厚度为5~18cm时,存在较大的面层层底拉应变、路基顶面压应变、沥青面层和级配碎石基层最大剪应力的不利受力组合;沥青层厚度h1≥34cm时,可满足长寿命沥青路面的使用要求;若条件受限时,宜保证沥青层厚度h1≥18cm;由APT试验结果可知,沥青层厚度为5cm时,沥青层层底拉应变计算结果、路面结构剪应力计算结果与试验路实际使用状况基本符合,路面结构主要病害为车辙和永久变形,疲劳开裂并不明显,但路基顶面压应力计算值偏小,该值不宜作为路面结构设计依据。     

水泥稳定碎石基层材料特性

从冲刷、疲劳、强度、收缩四个方面论述了水泥稳定碎石基层材料的特性,研究表明:通过增加强度、增大空隙率和降低细料含量等材料组成设计,能够明显的增强材料的抗冲刷性能;适当的增加水泥剂量可以提高水泥稳定碎石基层材料的疲劳寿命,在水泥剂量相同的情况下,偏细级配的水泥稳定碎石基层能具有更好的抗疲劳性能;水泥稳定碎石基层材料的强度不仅通过合适的水泥剂量获得,也取决于良好的骨架级配;经过保湿能够有效的避免干燥收缩,防止其产生收缩裂缝,对水泥剂量的严格控制能够明显的减少水泥稳定碎石基层材料产生温缩裂缝的情况。     

级配碎石基层沥青混凝土路面动稳定度试验研究

为了研究级配碎石基层沥青混凝土路面高温稳定性,选取了3种级配碎石基层、3种ES-3型稀浆封层厚度和透层油喷洒量,按3因素3水平进行正交设计9种组合,成型车辙试件,进行车辙试验,试验结果表明,级配碎石基层对动稳定度影响最显著,稀浆封层厚度影响其次,透层油喷洒量几乎无影响。为级配碎石基层沥青混凝土推广应用提供借鉴。     

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．     

半刚性基层沥青路面与全厚式沥青路面疲劳特性比较

沥青混合料疲劳试验的荷载控制模式有应力控制和应变控制两种。文章经理论计算分析了半刚性基层沥青路面和全厚式沥青路面的沥青层在交通荷载作用下疲劳时的应力和应变状态。从而研究相应于两类沥青路面沥青混合料疲劳试验合适的荷载控制模式。计算表明 ,随着面层和基层材料劲度的逐渐下降 ,两类沥青路面的沥青层层底的弯拉应力和弯拉应变的变化规律有所不同 ;全厚式沥青路面沥青层层底的弯拉应力和弯拉应变随混合料劲度的变化规律 ,更加类似于应变控制模式的疲劳试验时小梁试件的应力、应变的变化规律。因此 ,全厚式沥青路面沥青混合料的疲劳试验更适宜采用应变控制的荷载模式。     

级配离析沥青混合料性能的试验研究

通过室内试验，分析混合料级配离析状态和离析程度对沥青混合料体积参数、路用性能和力学性能的影响．结果表明，在不同离析程度下，粗集料离析对沥青混合料性能的影响大于细集料离析的影响．在粗集料集中区域，由于空隙率过大，吸水性和渗水性增大，对沥青混合料的水稳定性极为不利，还将大幅度降低沥青混合料的疲劳寿命和强度．在细集料集中区域，压实空隙率过小，虽然对沥青混合料的水稳定性和抗疲劳性能无不利影响，但将使沥青混合料的抗车辙能力和抗滑性显著降低．     

土工格栅加筋水泥稳定碎石材料的疲劳试验

为了研究土工格栅加筋水泥稳定碎石材料的疲劳特性，试验采用控制应力的加载模式，进行中梁的弯曲疲劳室内模型试验。结果表明，在应力水平为0．55～0．65时，加格栅梁是未加格栅梁疲劳寿命的2～5倍，说明半刚性基层底部加铺土工格栅可以延缓半刚性基层疲劳裂缝的扩展，进而可以延迟由半刚性基层裂缝向沥青混凝土面层的扩展时间，从而延缓了路面的大修时间。     

基于粘弹性理论的沥青混合料劈裂疲劳寿命预测

以粘弹性理论为基础,用拟应变来代替实际应变,建定了劈裂疲劳的破坏标准,推导了沥青混合料劈裂疲劳寿命预测模型。通过劈裂蠕变试验确定了蠕变柔量、m值、松驰模量以及拟应变等模型参数,预测了AC13沥青混合料在0.1和0.15应力比下的劈裂疲劳寿命。最后经劈裂疲劳试验验证,修正了预测模型。结果表明,预测模型可以较为准确预估劈裂疲劳寿命,其离散性小于传统的劈裂疲劳试验;可以大幅度减少试验量,节约试验时间;推荐的修正系数k为0.757~0.713,可供今后研究参考。     

加锚头丝沥青混凝土路面结构的抗裂性能试验

针对沥青混凝土路面开裂问题,在沥青面层和基层沿道路纵向布设锚头丝,对路面结构施加预应力防止路面开裂。通过室内试验,对加锚头丝和不加锚头丝的沥青混凝土试件分组做了力学性能对比研究,并对不同锚头形式的应用效果进行了分析。结果表明:加锚头丝的沥青混凝土试件比不加锚头丝的沥青混凝土试件的抗拉强度、抗弯拉强度和疲劳性能分别平均提高了60.74%、46.40%、134.02%;锚头形式为直径1.3 mm的钢丝焊接角铁试件的抗拉强度值最大,而锚头形式为直径为1.1 mm的铁丝加小螺丝帽试件的抗弯拉强度值和疲劳次数最大。     

玄武岩纤维与抗车辙剂复合改性沥青混合料路用性能研究

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,本文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。     

永久性沥青路面沥青稳定基层性能(英文)

对永久性沥青路面的沥青稳定基层及其混合料进行路用性能试验分析研究,试验包括水稳定性试验、车辙试验及疲劳试验等,试验结果表明,富沥青稳定基层的抗水损害、抗疲劳性能好于传统的沥青混合料.     

用炭黑加劲的沥青混合料的性状

本文通过室内试验和代表性路面的结构分析表明,掺加15—20%的丸状炭黑(以结合料重量计),可以改善沥青混凝土的温度敏感性,有助于减轻低温开裂和减少高温时的车辙量,而其疲劳寿命并未受到不利影响。     

沥青混合料裂纹扩展阶段疲劳寿命预测

由于沥青混合料的疲劳裂纹扩展一般难以用传统的Paris公式描述,本文基于能耗的观点,研究沥青混合料裂纹扩展阶段的疲劳演化规律。试验采用半圆弯曲试验方法,在MTS试验系统上进行了三种级配的沥青混合料的断裂韧度试验和疲劳试验,定义了半圆弯曲试验方法中沥青混合料裂纹起裂点和疲劳破坏点。研究结果表明具有断级配的应力吸收层沥青混合料具有更好的抗裂性能和抗疲劳性能;混合料累积破坏能符合Miner线性假定;沥青混合料的疲劳寿命与断裂韧度有很好的相关性。通过对Van Dijk能耗公式参数拟合建立的以断裂韧度为参数的预测模型可以更方便的预测沥青混合料裂纹扩展阶段的疲劳寿命。     

基于间接拉伸试验模式的沥青混合料动态模量研究

鉴于间接拉伸模式决定沥青混合料动态模量的重要意义,基于间接拉伸试验模式,采用目前我国常用的2种沥青混合料,发展沥青混合料间接拉伸试验动态模量的测定和分析方法。基于GPM测试模式,通过修正参数,修正二维平面应力假设和试件膨胀的影响,根据修正的应力和应变决定沥青混合料的间接拉伸动态模量。根据时-温转换原则,基于Hirsch模型估算混合料模量极大值,分别采用Global Aging模型和Arrhenius模型获得移位因子,通过数值优化建立了参考温度为20℃的2种常用沥青混合料动态模量主曲,得出了主曲线的Sigmoidal数学模型。根据对2种混合料的动态模量主曲线比较分析表明AC-20型沥青混合料对加载频率和对温度的依赖性都较低于AC-13C型混合料,尤其在低频段表现更为明显。