车辙对大空隙沥青路面横向排水影响的室内模拟测试

为了研究纵向车辙对大空隙沥青路面横向排水的影响,研发了大空隙沥青混合料渗水系数的室内测试仪,该仪器可模拟路面横坡和雨水在大空隙沥青混合料中的流动过程.采用车辙试验仪对8种类型的OGFC沥青混合料试件进行往复荷载作用来模拟车辙变形,并利用研发的渗水系数测试仪,测试具有不同车辙深度的沥青混合料横向渗水系数,计算得到因车辙引起的混合料渗水系数衰减度.结果表明:车辙会明显降低大空隙沥青混合料的横向渗水系数;动稳定度与渗水系数衰减度无明显关系,而大空隙沥青混合料的车辙深度与渗水系数衰减度具有一定的线性关系,因此可作为控制渗水系数衰减的指标;增大集料的公称最大粒径、使用高黏改性沥青、增大混合料空隙率能有效降低车辙引起的排水系数衰减程度.     

沥青混合料动水破坏行为与动力渗水试验模拟

针对沥青混合料动力渗水研究的不足,揭示沥青混合料动力渗水行为,采用快速Lagrange有限差分法对沥青路面的动水破坏行为进行数值模拟;利用自行研发的多功能沥青混合料动态渗水试验仪对AC-13与AC-20沥青混合料进行动力渗水试验,探讨了2种沥青混合料空隙率与渗水系数的关系。研究结果表明:动水产生的泵吸作用是沥青路面水损坏的诱因;动力渗水系数随空隙率(或水压力)的增加逐渐增大,最终趋于稳定;对动力渗水试验数据进行回归,得到了AC-13与AC-20这2种混合料动力渗水系数与水压力、空隙率的关系;与静力渗水系数相比,动力渗水系数更符合试验结果,建议将31~40mL/s的动力渗水系数作为沥青混合料渗水的临界评价指标。     

基于力学性能和各向异性的排水性沥青磨耗层优化

为了研究排水性沥青混合料的各向异性和力学性能,对排水性沥青磨耗层进行优化,自行改装设计了车辙板渗水系数测试仪.该装置能够模拟实际雨水在路面中渗流的过程.研究对10种级配的沥青混合料进行了力学性能试验以及利用自行制作的渗水试验仪进行了渗水特性试验研究.研究结果表明,排水性沥青磨耗层的力学性能与排水性能呈负相关关系;对于同一最大公称粒径的不同级配沥青混合料,随着空隙率的增大,力学性能逐渐减小而排水性能增强;增大集料公称最大粒径,其力学性能和排水性能均有所增强.各向渗水差异性主要发生在横向渗水过程中,竖向渗水差异不大;增大排水性沥青混合料的空隙率和公称最大粒径可减小其各向异性.研究得出的最佳空隙率为18％～21％,坡度设置为1.2％～1.5％,可增强其排水性能.研究成果对排水功能性沥青路面的应用具有一定的理论与实用价值.     

沥青混合料渗透性影响因素分析

为了研究不同因素对沥青混合料渗透性能的影响,通过测试AC-13和AC-20两种沥青混合料不同空隙率试件在不同温度、水压和轴压条件下的渗透系数,对比研究水压、温度、空隙率、轴压、最大公称粒径等因素对沥青混合料渗透性能的影响。试验结果表明,渗水量随着水压的增大而增大,但增加幅度呈逐渐减小的趋势;空隙率对沥青混合料材料渗透性能影响最大,空隙率越大,其渗透系数越大,间接验证了8%的空隙率是沥青路面透水性急剧增长的拐点;对于不同沥青混合料材料,最大公称粒径越大,其渗透系数越大;对于相同的沥青混合料,试验温度越高,加载的轴压越大,其渗透系数越大。故应严格控制沥青路面施工压实质量,注意多雨地区高温重载对沥青路面的不利影响。     

钢渣沥青混凝土渗透、压缩及耐久性试验研究

路面是道路结构的重要组成部分,随着运行车辆的增加以及长时间的使用,各级公路路面都会出现不同程度的损坏。用钢渣代替传统碎石材料,通过对AC-13、AC-16和AC-20三种级配的钢渣沥青混凝土进行渗水试验、单轴压缩试验以及疲劳寿命试验,分析不同级配对钢渣沥青混凝土的渗透性、压缩性及耐久性的影响。结果表明,用钢渣代替碎石作为沥青混合料的骨料是可行的;随着沥青混合料骨料最大公称直径增加,钢渣沥青混凝土的渗水系数增大,抗压强度及抗压模量均降低,初始劲度模量增加,疲劳寿命次数减少;油石比越大,抗压强度越低。因此,应控制大粒径骨料及沥青的用量,提高钢渣沥青混凝土的路用性能。     

SMA路面施工中的若干问题研究

分析沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)路面的特点及其结构机理,并从工程施工的角度考虑,讨论了应用该材料路面进行施工应关注的重点问题;提出了沥青玛蹄脂碎石混合料路面的施工设计方法;认为路面施工中采用SMA能大大提高沥青混合料和沥青路面的性能,延长使用寿命,减少维护费用,但也须因地制宜,结合实际应用。     

沥青路面渗水系数与空隙率及压实度关系的探讨

沥青路面渗水性能是反应路面沥青混合料级配组成的一个间接指标，也是沥青路面水稳定性的一个重要指标。如果整个沥青面层透水，则水势必进入基层或路基，使面层承载力降低。相反如果沥青面层中有一层不透水，而表层能很快透水，则不致形成水膜，对抗滑性能有很大好处。     

超薄罩面层SMA-5沥青混合料的设计

介绍了采用体积填充法进行碎石混合料SMA-5的配合比设计的全过程。提出了主骨料空隙体积填充法设计SMA沥青混合料的修正公式，并对SMA-5沥青混合料的各项性能进行了试验研究．结果表明，SMA-5沥青混合料具有良好的路用性能和表面功能，可作为沥青路面预防性养护的超薄罩面层．SMA-5沥青混合料层较薄，可以加快施工进度，节省工程造价．     

延庆崇礼高速公路沥青混合料低温性能研究

为了合理推荐延庆崇礼高速公路路面面层低温性能优越的沥青混合料,首先选取三种沥青混合料（SMA-13、SUP-13、AC-13）,在同一SBS改性沥青条件下,通过室内试验方法研究了三种沥青混合料的低温开裂性能,然后基于以上所得低温性能优越沥青混合料,替换SBS改性沥青为环氧沥青,研究其低温性能变化。结果表明：延庆崇礼高速公路沥青路面面层在抵抗低温影响方面宜采用SMA-13沥青混合料,如果经济允许最好采用SMA-13环氧沥青混合料;且对于常年冬季平均最低温度低于-5℃的地区,都宜选用SMA-13沥青混合料作为沥青路面面层;而对于常年冬季平均温度高于15℃的地区,宜选用AC-13沥青混合料作为沥青路面面层。     

应用转运车减少沥青路面早期水损坏

在传统施工工艺下产生的沥青混合料离析问题造成了渗水系数过大以及均匀性较差,从而容易引起沥青路面的水损坏。沥青转运车很好的解决了沥青混合料的离析问题,从根本上提高了渗水系数指标及均匀性,在很大程度上减小了沥青路面水损坏的可能性。     

碎石沥青玛蹄脂路面的声振特性实验初探

为研究碎石沥青玛蹄脂 (SMA)路面的吸声和降振特性 ,分别测试SMA路面和一般沥青路面等多种试件的吸声系数和路面 /轮胎系统的振动性能 .实验结果表明 ,和普通沥青路面试件相比 ,SMA路面试样不但在吸声降噪性能方面有一定程度的优势 ,而且在改善轮胎 /路面系统的振动性能方面也有较显著的优势 .分析表明SMA路面具有较好的降低交通噪声的能力     

透水沥青路面清孔设备参数优化

通过两种设备模拟透水沥青路面清孔设备中高压喷水及负压抽吸的功能，并设计了路面清孔设备运行的模拟方法；采用四因素三水平正交试验，以渗水系数恢复率、肯塔堡飞散损失及大型平板飞散损失为评价指标，得出不同设备参数下清孔的效果及其对混合料性能的影响，以此确定路面清孔最佳方案；将最佳方案应用于试验路上，评价其现场清孔效果，结果表明：喷头水压对试验结果影响最大，出水角度和负压抽吸功率其次，且二者较为接近，冲洗次数影响最小；最佳参数组合为喷头水压15 MPa、入水角度45°、冲洗次数2次、回收功率4 800 W；对堵塞的透水沥青试验路清孔后，路面的渗水系数有较大提升，可恢复至满足规范要求，说明本文提出的清孔方案可有效恢复路面的渗水性能。     

排水沥青路面表面强化技术对比

为了研究水性环氧乳化沥青和环氧树脂砂浆作为表面强化材料用于排水沥青路面表面强化技术,通过室内渗水试验、单面肯塔堡飞散试验、湿轮磨耗试验以及摆式摩擦系数测定试验研究表面强化对排水沥青路面渗水性能、抗飞散性能以及抗滑性能的影响,并依托西阜高速公路排水沥青试验段进行了排水沥青路面表面强化实体工程应用及效果评价。研究结果表明：排水沥青混合料表面强化后,渗水性能随之降低;其抗滑性能也略有降低;抗飞散性能提高较大。实体工程采用0.2 Kg/m²(0.02 g/cm²)的水性环氧乳化沥青和2 Kg/m²(0.2 g/cm²)的环氧树脂砂浆用量对排水沥青路面进行表面强化,表面强化后的排水沥青路面渗水系数有一定程度的损失,但在后期过程中,其渗水系数的衰减速率明显缓于普通排水沥青路面,表明其有一定的防空隙堵塞功能;其摩擦系数有所降低,但仍然表现出了良好的使用性能;表面强化后初期、3个月以及6个月后的排水沥青路面芯样的飞散损失均小于普通排水沥青路面,表明其提高了排水沥青路面抵抗飞散病害的能力。     

SMA沥青路面施工质量监控要点分析

在对SMA路面施工详细介绍的基础上,针对SMA沥青路面施工过程中存在的问题,结合工程实例,着重对沥青路面建设中的设计、原材料、配合比、面层施工等全过程质量管理与控制要点进行了探讨.进而为今后SMA技术更好的推广应用提供参考.     

透水性沥青混合料目标空隙率的确定方法

为了有效减少路面地表径流,发挥透水性沥青路面的透水功能,明确空隙率、有效空隙率及渗透系数三者之间的关系,以便确定符合地域降雨特点的透水性沥青混合料目标空隙率,依据水量平衡原理和水力学理论,建立了基于有效控制路面地表径流的透水性沥青路面的渗透-蓄水简化模型。通过试验分析,明确了透水性沥青混合料的空隙率、有效空隙率及渗透系数有很好的线性相关关系。通过设计降雨量、透水性沥青路面计算面积和路面综合坡度等为计算参数,得到了透水性沥青混合料的目标空隙率计算方法。该方法能够针对不同地区的降雨特点,计算出满足透水功能的透水性沥青混合料的目标空隙率。     

沥青混凝土路面抗车辙性能环道试验

为了减少沥青混凝土路面车辙病害,针对江苏省高速公路沥青路面建设中常用的路面组合形式,通过足尺环道试验评价了不同路面组合的抗车辙性能,为江苏省高速公路的建设推荐了合理的结构组合和混合料类型.试验结果表明:高温致使车辙深度迅速增加;沥青的性质影响车辙剪切流变部分的大小,在中面层使用改性沥青可减少车辙;与半刚性基层相比,沥青稳定碎石基层主要增加车辙的密实部分,而剪切流动部分几乎不变;上面层不同级配形式对混合料的抗车辙能力有显著影响;采用高粘度沥青、聚酯纤维SMA可减少沥青路面的车辙.     

大纵坡小半径钢桥面沥青铺装设计研究

钢桥面铺装是一项世界性难题,特别是一些特殊桥梁,对桥面铺装提出了更高的要求.为此分析了大纵坡、小半径钢桥面铺装的施工特点和使用要求,提出了有针对性的树脂沥青组合体系(ERS)钢桥面铺装解决方案.ERS钢桥面铺装主要由环氧黏结碎石层(EBCL)防水抗滑黏结层、树脂沥青混凝土(RA05)整体化层和沥青玛蹄脂碎石(SMA)表面功能层组成,各层功能明确.室内试验结果表明,ERS钢桥面铺装具有较高的强度、良好的变形能力和施工和易性.该方案在杭州湾大桥海中平台匝道桥成功应用,解决了大纵坡、小半径钢桥面铺装的技术难题,具有较好的推广应用前景.     

生活垃圾焚烧炉渣沥青混合料的耐久性能

采用马歇尔试验方法设计掺加不同质量、不同粒径范围生活垃圾焚烧炉渣集料(BAA)的炉渣沥青混合料,分析BAA对马歇尔试验参数及路用性能的影响,并采用冻融循环劈裂试验、老化试验和疲劳试验研究混合料的耐久性能.研究表明:随着BAA质量分数增加,AC-20、SMA-13的设计沥青掺量、稳定度及流值提高,高温稳定性降低,但水稳定性能与低温抗裂性能的变化规律则不同;BAA替代天然集料的质量分数分别为10%的AC-20和10%~15%的SMA-13经3次冻融循环后,其劈裂强度、冻融劈裂强度比均提高,但老化后冻融劈裂强度比降低幅度较高;AC-20中BAA替代天然集料的质量分数为20%、SMA-13中为5%~10%时可降低老化对低温抗裂性能的不利影响,混合料疲劳寿命较高.综合试验结果,AC-20、SMA-13中BAA替代天然集料的质量分数均宜在10%左右.     

红外差热技术评价沥青混合料渗水性研究

主要针对目前渗水仪定点检测沥青路面渗水系数方法的效率低、代表性差的不足,首先成型不同连通空隙率的沥青混凝土板状试件,经过一定时间的饱水,利用红外测温技术检测不同连通空隙率沥青混凝土试件表面温度差异度,从而提出利用红外差热技术快速、连续检测评价沥青混合料渗水性的方法.     

沥青路面凝冰损坏程度检测设备

针对沥青路面磨耗层损坏程度的评价目前还没有成熟的检测设备和方法,根据沥青路面凝冰损坏的形式和特点开发了路面磨耗层损坏程度的检测设备,并对检测设备的技术参数、试验方法和评价指标进行了深入研究。结果表明,所研制的检测设备性能良好,在此基础上提出的试验方法和评价指标能够快速、准确地检测出沥青路面受凝冰损坏的程度,具有良好的区分度和实用性。