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。     

应用聚类分析法确定沥青路面预防性养护方案的研究

针对以经验法制定预防性养护方案的缺陷,宜采用可量化的方法设计预防性养护方案。在深入调查预防性养护技术发展历史和研究现状的基础上,根据多年来广东省成功运用预防性养护技术的经验,提出了预防性养护方案的设计流程。将系统聚类法和动态聚类法引入该流程,给出了聚类分析法划分养护路段的具体步骤。依托实际工程项目,于2006年10月选取广东省某高速公路进行验证,设计了该高速公路2007年的养护方案,并于2007年5月得到了实施。结果表明,该流程适用于设计预防性养护方案,聚类分析法是设计预防性养护方案的有效手段。     

沥青混合料裂纹扩展阶段的疲劳寿命预测

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,文中基于能耗的观点,研究了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3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的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很好的抗裂性能和抗疲劳性能;混合料累积疲劳破坏能符合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.通过拟合VanDijk能耗公式参数而建立的以断裂韧度为参数的预测模型可以方便地预测沥青混合料裂纹扩展阶段的疲劳寿命.     

基于真实细观尺度的沥青混合料三维重构算法

利用X-ray CT扫描沥青混合料试样,获取混合料内部真实细观结构的CT图像。重点对沥青混合料的三维重构算法进行研究,提出实现三维重构的关键:像素单元体与节点匹配技术。通过构建像素单元体和节点的三维空间维度以及相互逻辑匹配关系,建立初步的三维数值模型,在此基础上,采用指针扫描对数值模型中的混合料单元体进行提取,同时按照空间实际分布形态准确分割出混合料中的集料、砂胶和空隙。     

旧混凝土路面上沥青铺层的抗反射裂缝能力

研究了沥青铺层抵抗反射裂缝的能力，结果表明沥青混合料的材料组成及结构是旧混凝土路面上沥青加铺层抵抗反射裂缝能力的决定因素，文中还分别讨论了骨料级配、沥青、矿粉、纤维对抗反射裂缝能力的影响，为按功能设计沥青混合料奠定了基础。     

沥青混合料内部结构和组成对疲劳性能的影响研究

 采用一个沥青混合料小梁试件大样本,在相同条件下进行了应变控制疲劳试验,利用IMAQ数字图像处理软件对疲劳试验后的小梁试件中部纯弯段的内部结构和组成进行了处理和分析,定义了沥青混合料内部结构和组成的指标,进一步利用SPSS软件分析建立了疲劳试验结果参数与内部结构和组成指标的关系模型。分析表明,沥青混合料的疲劳寿命与沥青混合料内部结构和组成指标密切相关,沥青混合料疲劳寿命内部结构和组成的差异直接造成了相同条件下沥青混合料疲劳寿命的巨大差异,揭示了沥青混合料内部结构和组成对沥青混合料疲劳性能的影响规律。     

基于加速加载试验的微表处长期路用性能

现有微表处技术指南中评价微表处路用性能的试验方法与实际情况差异较大,影响了微表处技术的应用与发展.以轮胎驱动式路面功能加速加载试验系统为基础试验平台,通过室内加速加载试验研究集料级配、填料类型与用量和聚丙烯纤维用量等对微表处混合料抗滑性能和耐磨耗性能的影响.试验研究结果表明:粗级配微表处的抗滑性能相对较好,然而耐磨耗性能相对细级配微表处要差;适当增加水泥或添加矿粉都可以较大地提高微表处的耐磨耗性能;掺入适当比例的聚丙烯纤维可以显著提高微表处的抗滑性能和耐磨耗性能.研究结果同时表明了轮胎驱动式路面功能加速加载试验系统可真实模拟轮胎与路面间的相互作用,快速和定量评价路面的表面功能.     

基于工业CT技术的沥青混合料内部空隙分布特性

采用高精度工业CT获取大量断层图像,首先对重建后的三维空隙各体积参数进行研究,统计各空隙的测量值,掌握其分布特性;对不同成型方法、路面不同层位取芯试件中的面空隙沿深度方向的分布情况进行研究。研究结果表明:对马歇尔成型的试件,其面空隙率沿试件深度方向不断变化;对旋转压实成型的试件,在30～105 mm高度范围内其面空隙率分布较均匀;上、中、下面层取芯的试件,三者的面空隙率变化趋势基本相同,面空隙率最大值都出现在试件上部。     

基于累计耗散能量比的改性沥青疲劳性能

通过对不同改性沥青的流变性能试验,分析了基于累计耗散能量比(DER)的改性沥青疲劳性能指标,研究了不同嵌段比的改性沥青的疲劳性能,并根据DER进行对比分析.基于改性沥青的疲劳性能特点,在室内通过弯曲疲劳性能试验进一步验证了用DER评价改性沥青疲劳性能的有效性,为改性沥青的疲劳性能判定提供了新的参考指标.     

基于介电常数沥青路面均匀性评价研究

现有沥青路面均匀性评价方法由于工作量原因局限于小范围检测评价,无法进行长距离大面积的评价。通过分析沥青路面离析现象的存在位置与频率,结合三维探地雷达与无核密度仪检测工作效率,提出两者最佳检测区间长度。根据三维探地雷达与无核密度仪检测原理提出检测控制因素。通过实地检测获得新建沥青路面介电常数与空隙率数据,采用多层前向反馈神经网络构建沥青路面介电常数与空隙率的关系,确定沥青路面介电常数离析阈值;进而实现通过介电常数进行长距离大面积的沥青路面均匀性评价工作。