贫沥青碎石新型材料组成设计及性能研究

为了深入研究贫沥青碎石这种新型材料作为中间层结构时,其材料组成对缓解半刚性基层反射裂缝的效果,运用多级嵌挤理论,采用逐级填充设计方法,对贫沥青碎石粗、细集料进行设计.研究7种矿料级配组成及其各自最佳沥青用量,通过对贫沥青碎石的强度、CBR(加州承载比)、高温性、水稳性等性能进行研究比选,给出了推荐的级配范围;在选定的级配范围和最佳沥青用量内进行贫沥青碎石粉胶比设计,并铺筑试验路进行路用性能验证.研究结果表明,当粗、细集料比例在3∶1~17∶3,最佳沥青用量为2.52%~2.75%,粉胶比为0.78~1.22时,该新型材料具有很好的延缓路面反射裂缝的功能,其组成配比及设计方法对防治半刚性基层反射裂缝具有重要意义.     

玻璃纤维沥青碎石混合料应用研究

根据室内试验和现场试验成果,分析了"玻璃纤维沥青碎石"的强度形成机理,探索了玻璃纤维沥青碎石混合料的低温抗裂性能和施工工艺,提出"玻璃纤维沥青碎石"用做因疲劳开裂的沥青路面的罩面层和半刚性基层上的沥青路面的面层,可以大大减少半刚性基层材料的反射裂缝,延长路面的使用寿命.     

沥青橡胶碎石混合料路用性能研究

依据室内试验和现场试验成果,分析了"沥青橡胶碎石"的强度形成机理,探索了沥青橡胶碎石混合料的低温抗裂性能和施工工艺,提出"沥青橡胶碎石"用做因疲劳开裂的沥青路面的罩面层和半刚性基层上的沥青路面的下面层,可以大大减少半刚性基层材料的反射裂缝,延长路面的使用寿命。     

设置OLSM-25防裂层的沥青路面细观结构数值分析

为了解决刚性基层沥青路面存在的沥青面层反射裂缝问题,提出了采用开级配大粒径沥青碎石混合料(OLSM)作为裂缝缓解层的方法,以国内外OLSM参考级配为基础,结合试验段修筑情况,采用离散元方法,运用二维颗粒流程序,建立设置OLSM-25裂缝缓解层的沥青路面离散元模型,对其细观结构与抗裂性能进行离散元数值分析,从细观角度阐释了OLSM-25裂缝缓解层的抗裂机理。研究结果表明:在车辆荷载偏载作用下,当裂缝缓解层厚度相同时,OLSM-25裂缝缓解层底部A点颗粒的竖向接触力、竖向运动速度及竖向位移量均小于普通AC-25裂缝缓解层的对应值,OLSM-25裂缝缓解层的抗裂效果优于普通AC-25裂缝缓解层;在实际工程应用中,综合考虑应力缓解效果及变形能力两大因素,选择材料组成相对偏粗、空隙率适中的2#级配OLSM-25作为裂缝缓解层较为合适。     

沥青路面热-荷载耦合应力数值分析

针对半刚性基层沥青路面和刚性基层沥青路面结构中普遍存在的反射裂缝问题,提出了采用开级配大粒径沥青碎石混合料(OLSM)作为裂缝缓解层的方法;利用三维有限元法,对设置普通沥青混凝土与开级配大粒径沥青碎石2种类型裂缝缓解层的贫混凝土基层沥青路面结构进行热-荷载耦合应力对比分析,并进行了试验路观测与理论计算分析。结果表明:OLSM的耦合应力明显小于普通沥青混凝土的应力;OLSM中大粒径矿料多、沥青含量少及空隙率大的结构特点有利于消解及吸收裂缝处路面应力,可有效防止或减缓贫混凝土基层沥青路面的反射裂缝,是一种可以缓解反射裂缝的有效材料。     

水泥乳化沥青稳定碎石基层收缩特性

由于水泥稳定碎石基层干缩、温缩较大,容易引起路面反射裂缝,提出用水泥乳化沥青复合胶浆来稳定碎石作为一种抗收缩能力较强的新型基层材料.在分析半刚性基层的收缩机理和水泥乳化沥青稳定碎石的微观结构后,进行了干缩试验和温缩试验,并利用室内试验结果计算了水泥稳定碎石和水泥乳化沥青稳定碎石两种混合料作为基层应用时的干缩应力和温缩应力.通过分析比较,水泥乳化沥青稳定碎石的干缩应力和温缩应力更小,表明其抗收缩性能更好,能较好地延缓基层开裂.     

大粒径沥青碎石基层抗裂性研究

我国早期修建的高速公路已经陆续出现各种病害.其中最为严重的是裂缝问题,且路面裂缝又同基层裂缝密切相关.文章在室内试验的基础上,对不同胶结材料的大粒径沥青碎石进行对比分析,研究其抗裂性能.这对于解决半刚性基层沥青路面开裂、提高高速公路的服务水平、改善高速公路改扩建方案设计具有重要的现实意义.     

水泥砼路面反射裂缝防治

随着我国公路建设事业迅速发展和水泥混凝土路面里程不断增长,路面病害问题日益突出,养护维修工作日益繁重。水泥混凝土路面在使用过程中,出现了磨光、露骨、错台等病害,为提高水泥混凝土路面的路用性能,以旧水泥路面作为刚性底基层,加铺沥青碎石柔性基层,再加铺沥青混凝土面层的结构形式来延长路面的使用寿命。沥青混凝土加铺层的关键作用是减少或延缓反射裂缝的发生,防治反射裂缝通常采取铺筑沥青碎石柔性基层。     

水泥砼路面反射裂缝防治

随着我国公路建设事业迅速发展和水泥混凝土路面里程不断增长，路面病害问题日益突出，养护维修工作日益繁重。水泥混凝土路面在使用过程中，出现了磨光、露骨、错台等病害，为提高水泥混凝土路面的路用性能，以旧水泥路面作为刚性底基层，加铺沥青碎石柔性基层，再加铺沥青混凝土面层的结构形式来延长路面的使用寿命。沥青混凝土加铺层的关键作用是减少或延缓反射裂缝的发生，防治反射裂缝通常采取铺筑沥青碎石柔性基层。     

开级配大粒径沥青碎石防裂层沥青路面应力与抗裂机理数值分析

反射裂缝是半刚性基层沥青路面和刚性基层沥青路面的主要病害之一,针对这一问题,提出了采用开级配大粒径沥青碎石混合料作为裂缝缓解层的方法,利用其大粒径矿料多、沥青含量少及空隙率大的结构特点消散及吸收裂缝处路面应力。以国内外OLSM参考级配为基础,结合试验段修筑情况,采用有限元方法,建立设置OLSM-25裂缝缓解层的沥青路面三维有限元模型,对设置不同类型裂缝缓解层、1~#-3~#级配OLSM-25裂缝缓解层的沥青路面结构进行热-荷载耦合应力对比分析,从宏观力学响应方面阐释了OLSM-25裂缝缓解层的抗裂机理。结果表明:与相同厚度的普通AC-25裂缝缓解层相比,OLSM-25裂缝缓解层的温度敏感性相对较小,具有较高的承载能力和良好的应力消减及缓解性能;在相同的外部荷载作用下,随着1~#-3~#级配OLSM-25空隙率的增大,以及抗压回弹模量和线膨胀系数的降低,其自身的车辆荷载应力、温度应力、耦舍应力呈总体降低趋势。在实际工程应用中,仅从缓解应力效果及抗裂性能方面考虑,选择级配偏粗、空隙率较大的3~#级配OLSM-25作为裂缝缓解层效果较好,但应严格控制施工中的离析问题。     

混杂纤维增强沥青混合料的性能研究

采用聚合物纤维和木质素纤维混合使用方式,通过马歇尔试验、车辙试验、冻融劈裂试验和抗反射裂缝性能试验进行混杂纤维增强沥青混合料的路用性能和抗反射裂缝性能的研究.结果表明:混杂纤维能够显著提高沥青混凝土的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和良好的抗裂缝反射能力,表现出较高的性价比.     

SMA路面长期性能的调查分析及预测

为了掌握半刚性基层SMA路面的长期使用效果和路面使用寿命周期内的各项性能指标变化情况,对京港澳高速公路湖南临(湘)长(沙)段SMA和普通沥青混合料路段路面性能进行了逐年观测.在掌握半刚性路面典型病害在两路段的分布及发展情况的基础上,采用现场试验与灰色预测相结合的手段,选取了路面裂缝率、PCI、RQI和RDI反映SMA材料的长期抗裂、抗水损害和抗车辙能力.研究结果表明,SMA路面中后期的抗裂性能和抗水损害能力均能保持优良的水平,而车辙是其中后期最为突出的病害,其综合寿命比普通半刚性路面寿命长约4年.     

大粒径沥青碎石基层抑制沥青路面反射裂缝的性能

沥青路面半刚性基层开裂后会引起反射裂缝,裂缝向上扩展将导致面层的破坏。文章通过有限元软件ABAQUS建立三维20结点等参元有限元模型,并应用断裂力学理论,对基层开裂的路面结构进行数值模拟和力学分析。数值模拟结果表明:在考虑偏载的情况下,当沥青路面下基层开裂时,采用柔性材料大粒径沥青碎石上基层替换原有的半刚性材料水泥稳定碎石上基层可以明显减少裂缝尖端的最大应力值,降低应力强度因子,从而有效地抑制反射裂缝的发展,延长面层的使用寿命。     

半刚性基层材料抗裂性评价方法

半刚性基层材料由于具有优良的路用性能而常作为沥青路面和水泥混凝土的基层，其质量好坏会直接影响道路面的质量和寿命，针对半刚性基层常出现的收缩裂缝病害，现有的评价指标有干缩系数，温缩系数，干缩抗裂系数，温缩抗裂系统，这些系数都只限于应变，没有涉及应力，提出了干缩能抗裂系数，温缩能抗裂系数，从能量的观点把应力和应主结合起来有效地评价半刚性基层材料抗裂性。     

半刚性基层路面反射裂缝预防处理

目前,国内道路基层采用的机构类型绝大多数为半刚性结构。半刚性基层强度和刚度较易控制,能满足设计荷载和交通量的要求,但半刚性基层易产生裂缝和网裂,裂缝反射到沥青面层,又会沿裂缝渗水在沥青面层长生唧浆,最后产生网裂和坑槽,既影响路面美观和行车舒适,又会增加养护费用和减少道路使用寿命,研究如何预防半刚性基层裂缝和处理路面反射裂缝意义重大。     

Cape路面荷载型反射裂缝的细观数值分析

用细观数值方法分析Cape路面抗反射裂缝性能的主要影响因素;利用有限元方法进行数值分析,材料参数根据试验数据利用最优化方法拟合得出.数值分析表明,Cape路面的沥青碎石采用较低的沥青含量时,其抗反射裂缝性能较好,而采用较低的空隙率时则有不利影响,但这种不利的影响程度并不大;基层裂缝附近的Cape路面与旧路面可脱开时,反射裂缝不易萌发与扩展,但脱开长度不宜过大;摊铺厚度较大时其抗反射裂缝性能较高,但综合考虑摊铺厚度不宜超过5~6 cm;较好的基层处理质量能减缓反射裂缝的扩展;采用半开级配的沥青碎石能够消散应力,减缓反射裂缝的萌发与扩展.     

宝天高速公路沥青稳定碎石(ATB-25)下面层施工质量控制分析

通过沥青稳定碎石结构在国内外应用现状与成功经验得知,高等级公路路面的最基本路用性能是少裂缝,轻车辙,良好的平整度,强抗滑能力及经久耐用.这些路用性能与面层所使用的沥青材料,沥青混合料的类型、性质以及沥青面层的厚度有较大的关系.     

浅析大粒径透水性沥青混合料柔性基层在沥青路面基层中的应用

将空隙率较高的最大粒径公称为26．5mm的大粒径沥青碎石混合料铺筑代替半刚性基层,解决半刚性基层补强中反射裂缝及排水问题。采用集料嵌挤方法进行级配设计,使用高粘度沥青增加沥青膜厚度,以析漏指标确定沥青用量。通过试验路提出大碎石沥青混合料柔性基层的施工工艺。试验路观测表明：大碎石沥青混合料柔性塞层用于旧路改造,能够满足道路结构强度及高温稳定性要求,起到路面结构排水的作用,有效地防止了反射裂缝的产生。     

纤维在水泥稳定碎石基层中的应用

为了减小水泥稳定碎石基层材料收缩变形量，增强其抗裂能力，向水泥稳定碎石材料中掺加了适量聚丙烯纤维。通过对比研究掺加聚丙烯纤维水泥稳定碎石和普通水泥稳定碎石各龄期的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量、疲劳寿命和抗裂系数等路用性能指标，认为聚丙烯纤雏能够显著改善水泥稳定碎石材料的路用性能。最后，通过观察实体工程芯样照片和调查早期裂缝数量，进一步验证了掺加聚丙烯纤维水泥稳定碎石基层路用性能的优越性。     

沥青路面夹层动态粘弹性及抗剪性能(英文)

为提高半刚性沥青路面与沥青加铺层的防反射裂缝的能力,在基面层之间设置了柔性夹层.采用动态剪切流变仪(DSR)对纯沥青夹层、不同土工织物夹层进行了动态扫描,并分析了其动粘弹性,然后对夹层的抗剪性能进行试验分析.研究结果表明,土工织物夹层满足路面抗滑移的要求,具有良好的路用性能.