沥青混合料疲劳性能关键影响因素分析

从材料角度讨论了影响沥青混合料抗疲劳性能的因素,对不同因素条件下沥青混合料室内疲劳试验结果进行灰关联分析,分别研究了沥青性质、集料级配和混合料体积参数对沥青混合料疲劳模型中K值和n值影响的程度.研究表明:混合料饱和度和空隙率对K值,即沥青混合料疲劳寿命有较大影响;胶粉质量比和沥青膜厚度对n值,即疲劳寿命对应力水平变化敏感程度有较大影响.因此要提高沥青混合料耐疲劳性能,应保证沥青用量,从而形成高质量的沥青胶结料,并使混合料充分密实.     

微胶囊沥青混合料自愈性能

为揭示微胶囊沥青混合料自愈性能的影响因素,为微胶囊沥青混合料设计与性能提升提供依据,采用原位聚合法合成了以三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF)为囊壁、低品质植物油为囊芯的微胶囊,制备微胶囊沥青混合料并评价其自愈性能。针对不同沥青类型、不同微胶囊掺量、不同愈合温度、不同愈合环境以及不同愈合时间的微胶囊沥青混合料,基于三点弯曲的断裂-愈合-断裂试验,以愈合前后的断裂强度恢复率(HS)作为评价指标,研究了微胶囊沥青混合料的自愈合效果,揭示了微胶囊掺量、服役条件(愈合温度、愈合时间、水分和氯盐侵蚀)、材料属性(沥青种类)对其自愈性能的影响规律。结果表明：微胶囊基质沥青混合料的自愈合能力优于微胶囊SBS改性沥青混合料,随着愈合时间的延长、愈合温度的升高和微胶囊掺量的增加,微胶囊沥青混合料的愈合效果均越来越好;对于普通沥青混合料,浸水和盐溶液均会降低其自愈性能,并且SBS改性沥青混合料的耐盐性较高。微胶囊基质沥青混合料的HS随氯盐浓度的增加先降低后增加,SBS改性沥青混合料的HS则一直增加,这是由高浓度氯盐环境加速微胶囊破裂所致。该研究在揭示浸水及氯盐环境下微胶囊沥青混合料自愈合性能影响规律的同时,...     

橡胶沥青混合料疲劳性能影响因素研究

参考美国国家公路与运输协会(AASHTO)标准TP8要求,根据中国沥青混合料的成型现状,采用材料试验机(material test system,MTS)控制加载,选择改进的三分点加载小梁弯曲疲劳试验对橡胶沥青混合料疲劳性能影响因素进行了研究.研究表明:橡胶沥青油石质量比在7.5%～9.0%时,橡胶沥青混合料的疲劳寿命随沥青掺量的增加而增大;在正常的空隙率范围内,随着空隙率的减小,橡胶沥青混合料的疲劳寿命逐渐增加,但饱和度太高,对混合料的疲劳性能不利;胶粉掺量在19%时的疲劳性能最好.对各影响因素进行关联度分析表明,空隙率对橡胶沥青混合料的疲劳性能影响最为显著,沥青饱和度、油石质量比和胶粉掺量对疲劳性能也有较大影响.     

橡胶颗粒沥青混合料疲劳性能影响因素分析

通过室内小梁弯曲疲劳试验,对影响橡胶颗粒沥青混合料疲劳性能的因素进行了研究.采用方差法分析各因素的显著性,得到不同试验条件下的疲劳寿命预估模型.研究结果表明:混合料的疲劳寿命在一定范围内随温度升高而逐渐降低;随沥青用量、橡胶颗粒掺量的增加疲劳寿命先增大后减小;沥青的针入度越大,软化点越小,混合料的疲劳寿命越低;各因素对疲劳寿命的影响顺序为:温度橡胶颗粒掺量沥青种类沥青用量.     

老化对沥青混合料疲劳性能的影响

为了得到老化对沥青混合料疲劳寿命的影响规律,通过对SHRP沥青混合料长期老化试验方法的改进,提出了对沥青混合料进行长期老化的试验方法,利用MTS（Material Test System-810）进行了不同老化程度下的疲劳试验,通过对疲劳试验结果的分析,得到了不同老化程度下的沥青混合料S-N疲劳方程,为分析老化对沥青混合料疲劳特性的影响提供了依据：分析结果表明：老化并不改变沥青混合料S-N疲劳方程在双对数坐标系中的线性关系,随着老化程度的增加,其疲劳耐久性变得越来越差,因此在沥青路面施工及运营过程中应采取适当措施减少或延缓其老化。     

沥青混合料的疲劳性能研究

文章针对目前常用的通过建立初始力学响应与疲劳寿命之间关系,分析混合料疲劳性能,预测沥青混合料疲劳寿命的方法的缺陷,运用耗散能理论,对疲劳能耗及疲劳方程进行了分析,根据试验结果及线性关系,可得到沥青混合料的疲劳特性及疲劳规律。     

橡胶沥青混合料的疲劳性能

参考美国AASHTO TP8标准要求,根据中国沥青混合料的成型现状,采用MTS(material test system)控制加载,选择改进的三分点加载小梁弯曲疲劳试验评价了亚利桑那州体系下的橡胶沥青混合料的疲劳性能.试验结果表明:橡胶沥青混合料的疲劳寿命与应变水平有着很好的线性关系;使用了间断级配和高沥青用量的橡胶沥青混合料的疲劳性能明显好于一般AC-13级配下的SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)改性沥青混合料和基质沥青混合料;橡胶沥青混合料优异的疲劳性能与高温稳定性与沥青及特殊的级配有密切关系.     

橡胶沥青混合料疲劳性能研究

参考美国AASHTO TP8标准要求,根据中国沥青混合料的成型现状,采用MTS材料试验机控制加载,选择改进的三分点加载小梁弯曲疲劳试验评价了亚利桑那州体系下的橡胶沥青混合料的疲劳性能。试验结果表明：橡胶沥青混合料的疲劳寿命与应变水平有着很好的线性关系;使用了间断级配和高沥青用量的橡胶沥青混合料的疲劳性能明显好于一般AC-13级配下的SBS改性沥青混合料和基质沥青混合料;橡胶沥青混合料优异的疲劳性能与高温稳定性,与沥青与级配有密切关系。     

SEAM沥青混合料疲劳性能研究

SEAM沥青对于提高混合料的高温性能有着显著的成效,而在此情况下需要对于混合料的疲劳性能进行评估,通过与普通沥青混合料疲劳性能的对比,室内试验结果表明,由于提高了沥青的劲度,SEAM沥青混合料的疲劳性能略低于常规普通沥青混合料。     

浅谈影响沥青混合料性能的因素

针对沥青混合料路面存在的技术和质量问题,在实践工作中就影响沥青混合料性能的各种因素进行分析。     

沥青混合料自愈合技术研究进展

由于车辆荷载和各种环境因素的影响,沥青路面不可避免地产生老化、硬化、疲劳破坏等现象,从而导致路面使用性能降低。因此,沥青混合料自愈合智能型路面受到国内外学者的广泛关注。本文基于国内外文献研究,系统梳理了沥青混合料自愈合行为理论,即表面分子扩散理论、表面能理论和毛细管流动理论的基本原理,深入分析了影响沥青混合料自愈合行为的内在因素与外在因素,归纳整理了沥青混合料自愈合行为的增强技术,指出现有研究的不足并展望今后在沥青混合料自愈合技术领域未来的发展方向,为高抗疲劳道路沥青混合料的研制奠定了基础。     

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。     

沥青混合料抗剪强度的影响因素

为了研究沥青混合料抗剪强度的影响因素,基于单轴贯入试验,在温度为60℃时,直接对集料级配、集料性质、沥青性质、含油量、空隙率以及均匀对沥青混合料抗剪强度的影响进行研究.研究结果表明:集料级配和公称最大集料粒径对沥青混合料抗剪强度有显著的影响;沥青混合料抗剪强度受其集料中针片状含量的影响较大,集料中针片状含量增大,沥青混合料抗剪强度减小;结合料的性质,特别是针入度、软化点和粘度对沥青混合料抗剪强度有较大的影响,随着针入度减小,软化点和粘度增大,沥青混合料抗剪强度增大;含油量对沥青混合料抗剪强度有较大影响,随着油石比的增大,沥青混合料抗剪强度减小;沥青混合料抗剪强度受其空隙率的影响较大,一般随着空隙率的增大,其抗剪强度减小;沥青混合料均匀性与沥青混合料抗剪强度绝对数值间没有明显的关联,而与数值间的变异性有着很好的相关性.     

基于CT图像的沥青混合料剪切疲劳破坏

利用工业CT得到沥青混合料疲劳剪切破坏前后的微观图像,再运用数字图像处理技术分析破坏前后不同试件内部各层面孔隙率、CT数的变化,得到损伤变量的变化规律,并进行了损伤分形演化分析。研究结果表明,试件剪切破坏多发生在其初始空隙分布较密集处,空隙率越大处破坏越严重,CT数的变化与空隙率变化规律相对应;损伤越严重,测算出的损伤变量也越大,损伤变量呈"中间大、两头小"的趋势;沥青混合料剪切疲劳破坏前后过程是分形的。     

热拌与温拌沥青混合料和易性试验

为了研究沥青混合料和易性,研发沥青混合料和易性指数测试仪,提出混合料和易性评价指标--和易性指数,分别测试在不同转速、不同级配类型、热拌及温拌条件下混合料和易性.结果表明:转速越大,和易性指数越小,表现出混合料和易性较差,随着试验温度升高,因转速造成的和易性差异减小;混合料公称最大粒径越大,其和易性指数越小,和易性越差,随着温度升高,粒径较小的混合料和易性提升幅度较大;基质沥青温拌混合料和易性指数最大,和易性最好,改性沥青热拌混合料和易性指数最小,和易性最差.当温度低于140℃时,基质沥青热拌混合料和易性指数较改性沥青温拌沥青混合料大,和易性好.当温度高于140℃时,基质沥青热拌混合料和易性指数与改性沥青温拌混合料相当,说明通过温拌技术,可使得改性沥青混合料和易性增加,可弥补因温度降低而造成的改性沥青混合料路用性能降低之不足.     

沥青混合料矿料滑移剪切变形特性

沥青混合料的变形是矿料颗粒滑移累积的外在表现。为了分析沥青混合料的矿料滑移剪切变形特性,开发了一种矿料滑移试验装置,采用不同级配的五种沥青混合料,在不同的试验条件下进行矿料滑移剪切变形试验。根据试验曲线,提出了矿料滑移破坏荷载(Fs)、矿料滑移破坏变形(Ds)、矿料滑移模数(M)和矿料滑移能量指数(SEI)等评价参数,分析了评价参数与车辙变形之间的关系,讨论了试验温度和沥青含量对沥青混合料抗滑移变形性能的影响。结果表明,Fs对于较大公称最大粒径的混合料存在局限性;随着温度的升高,五种沥青混合料的矿料滑移能量指数(SEI)与温度呈乘幂关系衰减,相关系数R2均大于0.89;对于不同的混合料,四个评价参数与车辙深度(RD)的相关性排序为:SEIFsMDs,推荐SEI作为沥青混合料矿料滑移剪切变形的评价参数。对于AC-13b混合料,随着沥青含量的增加,40℃和60℃的SEI均先减小后增大,均在最佳油石比4.5%附近达到峰值519.2和492.6,即当沥青用量接近最佳沥青含量时,矿料骨架效应和沥青粘结性可以达到较高的水平,沥青混合料具有最大的矿料滑移剪切稳定性。     

沥青混合料抗车辙性能影响因素分析

为更有针对性地预防沥青路面车辙的产生,选取了混合料类型、温度、荷载、行车速度四个因素,分析其对混合料抗车辙性的影响规律.通过设计正交试验方案,选择动稳定度作为考核指标.分析得出,各因素对沥青混合料抗车辙性的影响程度由大到小排序,依次为:混合料类型、温度、行车速度、荷载.并提出了相关预防车辙建议.     

水泥改善沥青混合料水稳定性的疲劳试验研究

提高沥青混合料的水稳定性是提高沥青混合料抗水害性能的重要难点之一,沥青路面常因抗剥离性能不足而出现剥离性破坏,主要表现为路面坑槽。通过试验研究在沥青混合料中掺加少量的水泥可以提高沥青混合料的水稳定性,同时也能提高沥青混合料的抗疲劳性能。