冻融循环-动水冲刷对间断级配沥青混合料特性参数影响

沥青路面在水、温和荷载长期作用下服役寿命明显降低.为探寻沥青混合料路用性能衰减规律,本文自主研发了沥青混合料动水冲刷模拟试验装置,对沥青混合料马歇尔试件开展多次冻融循环-动水冲刷循环作用,分析了沥青混合料特性参数变化规律,结合CT切片扫描,探寻了沥青混合料内部结构变化规律.结果表明：在冻融循环-动水冲刷循环前期,各特性参数都呈现出较快的增长或衰减;在外加动力水压作用下,沥青混合料内部吸水量会逐渐增加至饱水状态,沥青混合料试件内部的微开口孔隙会发生结构与形态的变化;经12次冻融循环-动水冲刷循环,沥青混合料的劈裂强度降幅高达65.44%.研究结果为深入了解沥青路面水损害机理提供了理论基础.     

动水冲刷加速沥青混合料水损坏规律研究

文章研究动水冲刷加速沥青混合料水损坏的规律,设计了长时间浸水的沥青混合料试件的冻融劈裂试验和SMA-13的动水冲刷试验。研究结果表明,静水浸泡试验冻融劈裂强度比(tensile strength ratio, TSR)随浸泡时间的增加而降低,动水冲刷试验TSR随动水压力的增大、冲刷次数的增加而不断降低;冲刷32 400次比冲刷10 800次的TSR降低约9%,与静水浸泡3个月后的TSR降幅非常接近;动水冲刷可以在短时间内使沥青混合料水损坏达到在静态水长期浸泡下的程度,0.1 MPa压力下冲刷21 600次的水损坏效果与浸水3个月的相近。     

温拌沥青混合料水稳定性能改善措施

目的 研究分别添加Aspha-min、Sasobit和DAT温拌剂的3种温拌沥青混合料(WMA)水稳定性能,为解决温拌沥青混合料水稳定性不足提供参考。方法 对3种温拌沥青混合料的水稳定性能进行浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和动水冲刷试验,采用单轴贯入试验、低温劈裂试验对动水冲刷后的WMA试件水稳定性能进行评估。结果 3种WMA残留稳定度都可达到热拌沥青混合料(HMA)的技术水平,但冻融劈裂强度比降幅较大,尤其是添加Aspha-min后混合料的水稳定性较差;采用抗剥落剂和硅藻土对Aspha-min和Sasobit两种温拌剂进行复配后,两种温拌沥青混合料的水稳定性能都得到了显著改善;采用动水冲刷试验时WMA水稳定性能与残留稳定度结果较为一致。结论 在添加温拌剂后沥青混合料的水稳定性能会受到不利影响,在多雨地区尤其是多雨寒冷地区使用时可采用抗剥落剂或硅藻土进行改善。     

沥青油膏—双飞粉混合物动剪模量的试验

为进一步研究钢筋—沥青隔震层在地震作用中的隔震动力表现,在50、100、150kPa3种竖向压力下分别对灰胶质量比为0、0.2、0.25、0.3的沥青油膏—双飞粉混合物进行了循环单剪试验,测出3种不同竖向压力下4种不同配比的沥青油膏—双飞粉混合物的动剪模量,绘出动剪模量随动剪应变的变化曲线并对其进行比较。研究结果得出:沥青油膏可以有效降低沥青油膏—双飞粉混合物的动剪模量;沥青油膏—双飞粉混合物的动剪模量随竖向压力增大而增大。     

往复流作用下潮流能水轮机单桩基础冲刷试验

为研究往复流作用下潮流能水轮机单桩基础局部冲刷演变机制,在水槽中开展物理模型试验,探讨了水流强度对潮流能水轮机单桩基础冲刷过程的影响规律,并与仅单桩工况进行了对比.试验结果表明:往复流作用下,潮流能水轮机单桩基础冲刷过程具有显著的周期性震荡、逐步提高的特点;叶轮的存在加快了基础冲刷过程,增加了最大冲刷深度;最大冲刷深度...     

水泥稳定碎石基层高粘结性透层油的开发与应用

针对水泥稳定碎石基层与沥青面层之间的层间结合问题,采用"选择性渗透"理念,开发一种兼具渗透性能和层间结合性能的高粘结性透层油。通过添加渗透剂和溶剂提高其渗透性能,添加增粘剂提高其层间结合性能。采用5d储存稳定性和荧光显微镜颗粒分析评价乳化沥青的稳定性能,并将研制出的高粘结性透层油与普通乳化沥青、煤油稀释沥青对比,进行了渗透试验、层间剪切试验、拉拔试验和抗冲刷试验。研究结果表明:该高粘结性透层油具有良好的稳定性,其渗透深度远大于普通乳化沥青;抗剪切强度和抗拉拔强度均显著高于煤油稀释沥青,抗冲刷性能也远大于普通乳化沥青和煤油稀释沥青。最后,结合实际工程,制定了改性-乳化-混合的高粘结透层油的生产工艺及相应的施工工艺和质量控制技术。     

动水冲刷试验评价沥青路面水损害

该文通过取芯检测沥青混合料的空隙率,采用动水冲刷和劈裂试验研究空隙率对路面水损害的影响规律。结果表明,沥青混合料中空隙率大于5%时,沥青混合料的劈裂强度要比空隙率小于5%的小7.8%;空隙率大于5%沥青混合料经过动水冲刷后强度比空隙率小于5%沥青混合料经动水冲刷后强度低10.4%,动水冲刷后空隙率（含空洞）大于5%的沥青混合料强度降低更加迅速。动水冲刷对沥青混合料的骨架结构稳定性是有显著影响的,并且沥青混合料中早期空洞破坏对水损害的发展有加剧作用。研究成果为运营期沥青路面内部缺陷的判别及养护措施的制定提供了重要依据。     

温拌高模量沥青混合料性能试验研究

针对沥青路面的车辙病害以及热拌施工产生的环境污染问题,设计出了一种温拌高模量沥青混合料.通过黏度试验、软化点试验以及延度试验分析了两种温拌剂的适用性;通过车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验对高模量沥青混凝土的路用性能进行了研究;开展了热拌和温拌两种工艺的对照试验,对比分析了温拌工艺对高模量沥青混凝...     

波流作用下大直径圆柱体基底周围最大冲刷深度预测

通过物理模型试验,对设置在沙质海床上大直径圆柱体建筑物在波浪与海流共同作用下,就圆柱体基底海床的冲淤形态及最大冲刷深度预测方法进行了研究;并根据试验结果,对影响圆柱体周围海床冲刷的各种因素进行了分析与探讨.试验结果分析表明:对浅海(0.07相似文献   

面向桥梁冲刷动力识别的水槽物模试验研究

为定量分析与验证研究桥梁冲刷动力识别,同步动力特性与冲刷发展的实测数据并验证该方法的有效性.依托张靖皋长江大桥桥塔主墩冲刷设计,利用大型水槽水文-结构物理模型对基础冲刷发展全过程进行试验模拟,基于多组别试验“冲刷-基频”同步实测数据,研究墩桩振动频率随冲刷深度发展的演变规律,定量分析桥梁冲刷动力识别方法的敏感性与准确性.结果表明：3组冲刷试验均造成基础边界条件极大改变,且冲刷越剧烈,结构频率下降比例越大;基础自振频率与冲刷时间成近似线性关联;自振频率平方与冲刷深度成显著线性关联.动力识别方法对桥梁冲刷发展具有较高敏感性,可有效应用于区域性桥群冲刷异变快速检测,并为重点桥梁进一步水下筛查提供数据支撑与准确依据.     

高性能沥青混合料应用技术研究

在矿料、沥青材料试验研究的基础上开展沥青混合料组成设计试验研究,提出了供工程使用的高性能沥青混合料级配组成设计建议范围.高性能沥青混合料路用性能检验结果表明,其高温稳定性高于国内常用的AC-I沥青混合料.此外还用高应力比模拟重载交通研究了高性能沥青混合料的疲劳性能,发现重载情况下的疲劳规律与一般荷载下的疲劳规律一致.试验路的观测与分析结果表明达到了预期的目标.     

接触冲刷渗透破坏的室内试验研究

为了研究接触面法向作用力对心墙于基岩的冲刷破坏的影响,通过自行设计的接触冲刷试验仪实现了法向力的模拟,开展了室内试验研究,针对完整地基进行了9组近17个试样的接触冲刷试验。根据试验数据,分析了接触冲刷破坏的发生规律,及填筑条件、围压、渗流出口侧反滤保护对接触冲刷破坏的影响。所获得的实验成果为双江口工程的渗流控制设计与科研提供的基础依据资料。     

沥青与矿料粘附性的测定方法

探讨采用粘附功试验表征沥青与矿料粘附性的可行性,以润湿-吸附理论为基础,讨论了沥青与矿料的粘附性与粘附力的内在关系;分析了沥青矿料表面润湿性能对界面粘结强度的影响,提出了以粘附功作为沥青与矿料粘附性的表征指标,设计了以沥青表面张力γ以及沥青在矿料表面接触面θ为基本参数的试验方法;最后对微观分析和水煮试验结果进行了比较.结果表明,粘附功试验表征沥青与矿料粘附性是可行的,试验数据精确,可达到0.01×10-3 N/m.     

采用离散元方法评价集料的骨架结构

为了从细观结构角度深入研究骨架型沥青混合料集料的受力特征,在离散元程序PFC3D内,采用多球相互重叠的方法描述粗集料颗粒的三维不规则形状,并建立了考虑级配特征的集料混合物生成方法.按照集料粒径由大到小的顺序,在PFC3D中对各档集料进行了虚拟的逐级填充,并定量分析了各粒径集料对逐级填充后混合物中集料间隙率、集料之间的接触点数量、接触力等参数的影响.结果表明:集料混合物中,较粗集料受到的接触力大于较细集料;在较粗集料的混合物中,加入大于2.36 mm的较细集料有助于增加集料混合物的接触点数量,降低较粗集料所承担的接触力;粒径4.75～9.50 mm集料对接触点数量的增加最为显著;4.75 mm是骨架型沥青混合料的关键粒径.     

高掺量SBS改性沥青及其在OGFC中的应用

通过常规沥青指标试验,对不同掺量SBS改性沥青进行测试,并与日本高粘沥青进行对比,发现6%SBS改性沥青的135℃粘度与日本高粘沥青较为接近.采用动态剪切流变仪(DSR)分别进行剪切速率扫描试验和温度扫描试验,对比5%SBS改性沥青、6%SBS改性沥青、日本高粘沥青的零剪切粘度、复数模量和车辙因子.试验结果表明:6%SBS改性沥青零剪切粘度略大于日本高粘沥青,远大于5%SBS改性沥青;日本高粘沥青高温性能优于6%SBS改性沥青.最后通过车辙、飞散、水稳试验对比混合料的性能,试验结果表明:6%SBS改性沥青与日本高粘沥青相比,高温和水稳定性能较为接近;飞散损失略大,但远低于规范上限值.从试验结果分析可知,6%SBS改性沥青用于OGFC混合料是可行的.     

旧桥加宽桥面沥青铺装层体积参数影响因素的试验分析

为保证旧桥加宽后新、旧桥的沥青铺装层具有良好的抗水损害和抗车辙能力,对沥青铺装层混合料体积参数的影响因素进行专门试验研究.以AC-13混合料的3种级配为例,采用室内马歇尔试验和车辙试验方法,对沥青混合料的空隙率、矿料间隙率及沥青饱和度等体积参数的影响因素进行了分析.结果表明:在其他试验条件相同情况下,随着碾压次数的增加,沥青混合料的空隙率和矿料间隙率逐渐减小,而沥青饱和度则不断增大;在相同压实功条件下,当沥青混合料中沥青含量约为4.0％时,车辙试件辙槽两侧沥青混合料的孔隙率与未经车辙试验沥青混合料的孔隙率相差不大;但随着沥青用量的增加,辙槽两侧沥青混合料的空隙率不断减小,且小于未经车辙试验沥青混合料的空隙率.     

水泥增强磷石膏-膨润土强度及污染物固定的验证

膨润土作为磷石膏吸附剂,具有较好的磷(氟)固定效果,但其混合物作为道路填筑材料时,通常无法满足力学性能要求,为探究水泥能否提高磷石膏-膨润土混合物的力学性能,以及能否协同膨润土固定磷石膏中的磷(氟)污染物,制备了掺水泥、不掺水泥以及不同掺量水泥的混合料,压制试样,并分别进行雨水淋滤模拟试验和无侧限抗压强度测试.结果表明：掺加水泥后,试样的无侧限抗压强度以及磷(氟)污染物固定效果均有所提高,在同一养护期下,水泥添加量越多,试样无侧限抗压强度越高,磷(氟)污染物固定效果越好,添加量达到5%时,试样的无侧限抗压强度可达到5.31 MPa,满足《公路路面基层施工技术规范》(JTJ 034—2000)中的要求.本文探究结果成功验证了水泥增强磷石膏-膨润土混合物强度性能及其磷(氟)污染物固定效果的可行性,为磷石膏在道路填筑材料的应用提供了一定的参考价值.     

岩沥青与SBS复合改性高黏沥青的配比研究

以中海A H-70#基质沥青为基本原料,采用中东天然岩沥青与SBS改性剂复合改性制备高黏沥青.通过均匀设计的方法设计岩沥青与SBS改性剂的复配材料组成,并采用针入度试验、延度试验、软化点试验、60℃动力黏度试验、布氏黏度试验以及DSR试验对复合改性高黏沥青的性能进行测试.结果表明:针入度和延度受岩沥青掺比的控制影响较大;而软化点受SBS改性剂掺比的控制影响较大;复合掺量与60℃动力黏度、布氏黏度以及抗车辙因子均成正相关关系.基于试验分析,采用SPSS软件建立回归模型,运用MATLAB软件计算分析得到天然岩沥青与SBS改性剂的最佳复合掺配比例分别为:5.4％和6.4％.     

布敦岩沥青改性沥青高温性能分析

利用扫描电镜(SEM)观察布敦岩沥青及其岩石矿物的细观结构,并对布敦岩沥青中岩石矿物进行X射线衍射试验(XRD)分析其组成成分;通过沥青高温性能常规试验、Brookfield旋转黏度试验、动态剪切流变试验对布敦岩沥青改性沥青的高温性能进行系统研究.结果表明:布敦岩沥青是"沥青—矿物"共混物,其岩石矿物主要成分为CaCO_3;布敦岩沥青改性沥青高温性能明显优于70#基质沥青,且布敦岩沥青掺量越高,其高温性能越好;布敦岩沥青改性沥青的车辙因子G*/sinδ与试验温度之间有较好的指数函数关系,而与布敦岩沥青掺量之间有较好的线性函数关系;布敦岩沥青改性沥青的等车辙因子临界温度T_(G*/sinδ)与布敦岩沥青掺量之间有较好的线性函数关系;试验温度较低时,布敦岩沥青掺量的变化对改性沥青高温性能的影响更为显著.     

冲击碾压、橡胶沥青及应力吸收层组合技术在公路工程中的应用研究

分析了冲击碾压的作用机理、橡胶沥青的生成机理及应力吸收层应用性能.基于"强基薄面"理论,开展了冲击碾压、橡胶沥青及应力吸收层工艺组合技术在公路工程中应用试验研究.结果表明:对淤泥质软弱地基上的填石路堤进行冲击碾压加固是动力压密和动力固结双重作用结果;橡胶沥青的形成机理是胶粉与基质沥青在高温条件下混合后同时发生物理和化学两种反应,但以物理溶胀为主;橡胶沥青应力吸收层具有吸收应力、减缓反射裂缝、防水和增强层间黏结等优良功能.冲击碾压、橡胶沥青和应力吸收层组合技术现场应用效果良好.