提高沥青混合料抗水损害新技术

由于动水压力是目前高速公路沥青路面引发水损害的主要原因。因此对沥青与集料界面的粘结作用提出更高的要求，强化冻融劈裂试验表明，开发研究的含铬外加剂能够显著提高酸性集料沥青混合料长期抗水损害能力，大量研究表明，配位键理论对认识沥青-集料界面粘结机理具有重要意义。在沥青-集料界面上增加难溶于水的离子键和配位键化合物，能够较好地解决混合料的水敏感性问题，特别是在界面上引入过渡金属阳离子有利于提高混合料的长期抗水损害能力。     

级配离析沥青混合料性能的试验研究

通过室内试验，分析混合料级配离析状态和离析程度对沥青混合料体积参数、路用性能和力学性能的影响．结果表明，在不同离析程度下，粗集料离析对沥青混合料性能的影响大于细集料离析的影响．在粗集料集中区域，由于空隙率过大，吸水性和渗水性增大，对沥青混合料的水稳定性极为不利，还将大幅度降低沥青混合料的疲劳寿命和强度．在细集料集中区域，压实空隙率过小，虽然对沥青混合料的水稳定性和抗疲劳性能无不利影响，但将使沥青混合料的抗车辙能力和抗滑性显著降低．     

沥青混合料离析现象原因及预防措施浅谈

离析现象是沥青路面施工过程中经常出现的问题,严重的离析会导致沥青混合料的各种力学性能和使用性能的下降,严重影响路面的施工质量,并造成路面的破坏,缩短路面的寿命。本文通过对沥青混合料拌合、运输、摊铺和碾压过程的研究,分析了沥青混合料离析产生的原因,对其预防措施和评价方法进行了探讨,以期在工程实践中参考。     

施工离析对沥青混合料性能的影响分析

根据4条高速公路沥青路面施工中的调查数据，沥青混合料离析可分为无、轻度、中度和重度四种水平．在室内模拟试验中，考虑施工时混合料级配、用油量、空隙率等关键指标的变异性，采用旋转压实成型试件，定量测试真实离析水平下材料性能衰减程度．在轻度、中度、重度离析时，力学指标马歇尔稳定度、劈裂强度、回弹模量分别下降10％～20％，30％～40％，40％～60％；高温稳定性在偏细、重度离析时才明显降低；中度以上离析冻融强度比则超出规范临界值．     

沥青混合料高温性能研究

文章通过理论分析结合室内试验,发现级配偏细是导致高速公路车辙的重要原因。并引用汉堡车辙试验,用水作为环境浴对所测试的试件进行保温并完成试验,以此来评价沥青混合料的高温抗车辙性能,为沥青路面施工质量控制提供依据。     

旧沥青混合料对泡沫沥青冷再生混合料性能的影响

在分析旧沥青混合料(RAP)特性及其在混合料中作用的基础上,研究泡沫沥青冷再生混合料旧沥青老化程度、旧沥青含量以及铣刨料的掺量等对再生混合料性能的影响.研究得出,在同一泡沫沥青用量下,旧沥青老化越严重,其混合料的空隙率越大,劈裂强度和水稳性越差.但旧沥青老化严重的铣刨料,其60℃稳定度相对较高,说明高温性能增强.此外,在某一固定的泡沫沥青用量下,RAP掺量越多,混合料的空隙率越大,高温稳定性、水稳性越差.研究表明:RAP掺量并不是越多越好,如本文研究的泡沫沥青冷再生混合料为使抗拉性能及水稳性满足中等以上交通公路要求,RAP掺量不宜超过77%.为使60℃稳定度满足重交通公路要求,RAP掺量不宜超过70%.     

提高沥青混合料抗水损害新技术

由于动水压力是目前高速公路沥青路面引发水损害的主要原因 ,因此对沥青与集料界面的粘结作用提出更高的要求。强化冻融劈裂试验表明 ,开发研制的含铬外加剂能够显著提高酸性集料沥青混合料长期抗水损害能力。大量研究表明 ,配位键理论对认识沥青集料界面粘结机理具有重要意义 ,在沥青集料界面上增加难溶于水的离子键和配位键化合物 ,能够较好地解决混合料的水敏感性问题 ,特别是在界面上引入过渡金属阳离子有利于提高混合料的长期抗水损害能力     

运用无损检测方法评价沥青混合料转运车的使用效果

本文对转运车使用与否两种工况，对12m、8.75m和6.25m三个不同摊铺宽度时的摊 铺效果分别进行检测，分别采用激光纹理构造深度仪对已碾压成型的沥青路面进行全幅检测， 比较分析表面均匀性；分别采用无核密度仪比较评价已碾压成型的沥青路面进行全幅检测， 比较分析内部均匀性；分别采用红外热像仪对松铺的热沥青混合料的温度拍摄红外热图，比 较分析温度均匀性。检测结果表明，使用转运车时表面无离析率大于不使用转运车时；使用 转运车时路面内部无离析率较不使用大；内部离析评价结果和红外热像均反映出使用转运车 改善离析的作用超过了一幅摊铺宽度偏大的影响，使用转运车减小温度离析作用明显。     

利用Cooper NU-14试验系统评价沥青混合料疲劳性能

目前国内室内疲劳试验方法主要是间接拉伸法（即劈裂试验），鉴于其在加载方式与路面实际受力状态存在较大差别、实际开裂模式与理论开裂位置经常不一致等缺陷，尝试使用一种四点弯曲疲劳试验系统即Cooper NU-14试验系统评价沥青混合料的疲劳性能。详细介绍试验设备、试件制作、试验参数的设定、试验加载整个过程。通过对采用不同沥青类型的混合料以及SMA的疲劳性能进行试验，并进行定量对比分析。数据结果表明：该试验系统能有效的评价非均匀材质的沥青混合料疲劳性能以及沥青混合料的沥青结合料性质和集料级配对混合料的疲劳性能都有非常重要的影响。     

表面层沥青混合料水损害试验研究

虽然不少高等级公路沥青路面的压实度都达到了要求,可路面仍出现早期损坏的现象;大多数水损坏是从表面层开始的。本文主要研究表面层常用的AC-13C(改性)其水稳定性,试验结果表明,冻融劈裂试验的试验原理、试件孔隙率和试验过程都能较好地模拟水损坏条件。     

沥青混合料水损害试验方法探究

详细研究了国内外沥青混凝土水损害试验的不同方法和原理，提出各试验方法所反映出的水损害的主要影响因素及各试验方法存在的问题，为路面工程建设提供了有效的、能避免或减少沥青路面水损害的分析．     

沥青混合料损伤蠕变模型试验研究

在三元件黏弹性模型基础上耦合一个连续性损伤因子,构建一个能够描述沥青混合料三阶段蠕变全过程的损伤蠕变模型。综合考虑黏弹性特性与损伤机制,推导了该模型的本构方程,分析了沥青混合料的蠕变特性。通过沥青混合料在不同应力水平下的单轴压缩蠕变实验,编制非线性拟合程序,得到模型参数和损伤演化曲线。将不同应力条件下模型预测值与实验结果进行对比,结果表明,该模型能准确反映不同应力水平下沥青混合料蠕变过程三个阶段的特征和进入破坏阶段的临界时间。     

聚酯纤维沥青胶浆及混合料路用性能

 为研究聚酯纤维沥青混合料的性能,引入木质素纤维作对比,对两种纤维的技术指标进行测试;通过动态剪切流变试验、弯曲梁流变试验、车辙试验、低温弯曲小梁试验、冻融劈裂试验和四点弯曲疲劳试验分别对无纤维和掺加聚酯纤维、木质素纤维的沥青胶浆和沥青混合料性能进行试验研究,并分析其改善机制。结果表明,掺加纤维能显著地改善沥青混合料的路用性能,聚酯纤维沥青混合料比木质素纤维混合料具有更优良的路用性能。     

沥青混合料破损动态识别研究进展

论述了利用可进行CT扫描的三轴仪进行沥青混合料破损过程动态识别的研究进展,探讨了利用CT技术进行沥青混合料内部结构定量分析的方法,提出了基于CT图像评价混合料内部破损状态的参数和算法。结果表明,沥青混合料的性能既受沥青、集料和孔隙的体积含量影响,也受这些因素的空间分布影响。     

沥青混合料高温稳定性影响因素试验分析

设计了不同级配类型的沥青混合料,通过车辙试验和单轴静载蠕变试验,研究了交通荷载、环境温度、材料类型和水作用（高温浸水和冻融循环）对沥青混合料高温稳定性能的影响.试验结果表明,荷载和环境温度对沥青混合料的高温稳定性具有明显的影响.由于沥青混合料的粘性,随着荷载的增加和温度的升高,沥青混合料的动稳定度呈幂指数关系减小.中间级配（玄AC13-2、石AC20-5）的沥青混合料高温稳定性较好;细级配的沥青混合料高温稳定性最差;大粒径沥青混合料高温稳定性能优于小粒径沥青混合料.水的作用严重削弱了沥青混合料高温稳定性能,而冻融循环的影响要远远大于高温浸水.并且Burgers模型可用于表征沥青混合料水损害前后蠕变性能,且其粘弹性参数均受到水作用的不同程度影响,水作用对沥青混合料抗高温变形能力极为不利.     

沥青混合料水稳定性试验研究

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,在高速公路沥青路面施工中一般采用PA-3等抗剥离剂来提高沥青混合料的水稳定性。在路网改造项目中,从工程造价等方面考虑,如何充分利用当地的材料资源,分析沥青混合料集料的酸碱性及使用石灰、粉煤灰等作抗剥离剂对沥青混合料水稳定性的综合影响,从而有效改善沥青路面的长期使用性能及耐久性能。     

冷再生泡沫沥青混合料水稳定性研究分析

通过控制新集料掺加比例、泡沫沥青用量、水泥剂量、集料温度和抗剥落剂等,研究各因素对冷再生泡沫沥青混合料的路用性能和水稳定的影响,并揭示其微观机理.结果表明,旧料利用率、泡沫沥青用量、水泥剂量和抗剥落剂宜分别控制在50%～75%、 2.5%～3.0%、 1.0%～1.5%和0.5%左右.此外,适当提高集料温度,有助于提高泡沫沥青分散均匀性,从而提升冷再生泡沫沥青混合料的水稳定性.泡沫沥青用量和水泥剂量是冷再生泡沫沥青混合料水稳定的关键因素.尽量使泡沫沥青分散均匀,避免产生结团现象,是保证冷再生泡沫沥青混合料水稳定性的基础,进一步通过水泥补强作用,可获得良好的水稳定性.     

沥青混凝土弯曲疲劳试验疲劳损伤分析

针对现有沥青混合料疲劳损伤试验时直接依据刚度或模量计算损伤值而无法真实反映材料微观损伤特性的不足,提出应用反分析方法以得到沥青混凝土的疲劳损伤演化规律。其步骤是：根据沥青混凝土疲劳损伤模型,得到三点弯曲梁试件疲劳损伤力学理论经典解;根据疲劳试验数据确定沥青混凝土材料疲劳损伤模型中的特征参数。应用非线性有限元方法,模拟计算并分析试件疲劳损伤过程中的弯拉应力、挠度、损伤变量、裂纹扩展速率等的变化规律,并预测沥青混凝土试件疲劳寿命及失稳断裂时的裂纹长度。研究结果表明：疲劳寿命的数值模拟结果与试验结果较吻合,证明了所提出的沥青混凝土疲劳损伤模型的合理性和有效性。     

正温时沥青混合料中间主应力效应试验

Mohr-Coulomb强度理论及现有评价沥青混合料的强度试验方法均未考虑中间主应力对沥青混合料强度的影响。闭式三轴试验对应的力学分析表明,三轴挤伸的最大剪应力明显高于三轴挤压的最大剪应力,这种计算结果的差别是由中间主应力的不同而引起的。为了研究沥青混合料的中间主应力效应,以正交试验设计为基础,考虑温度、加载速度与中间主应力3个因素,采用平面应变试验装置测试了不同条件下沥青混合料的强度。正交试验的显著性分析表明:正温时,中间主应力对沥青混合料强度的影响最显著,温度对沥青混合料强度的影响次之,加载速率对沥青混合料的强度也有显著影响,但在3个因素中最弱。     

热拌沥青混合料密度的确定和测定方法

通过咨询沥青路面科技人员以及结合已有的成果,对比分析了确定沥青混合料密度的三种方法和两种测定方法,发现只要沥青混合料的初始空隙率不超过8%而最终空隙率不低于3%,现场密度指标可由实验室密度、理论最大密度或试验段密度的某一百分数来确定。结果表明沥青混合料的初始空隙率和最终空隙率都必须控制,建议测定密度时取芯法和核子密度仪法配合使用。