梯度功能复合路面设计原理与实现方法

路面是道路工程的主体结构,由多个结构层和功能层组成,它应同时满足车辆荷载、水、温度作用下的耐久性、行车安全性与舒适性要求.然而,目前沥青路面的结构寿命和服役性能远未达到人们对路面长寿命和高性能的期望.其原因不仅仅是材料因素与施工质量问题,还在于现有设计理论与指标体系尚不能满足长寿命路面设计的需要,路面材料-结构-工艺一体化的设计原则也未得到有效贯彻.由于设计年限较短,现有路面材料的力学性能与疲劳寿命很容易满足设计年限内重复荷载作用的要求.随着路面长寿命设计目标的提升,构建新的路面设计理论体系也成为关键性科学问题.因此,为探究路面结构的变革和发展,本文首先从沥青路面的结构性破坏特征出发,探讨了路面开裂类型及其产生的细观机制,明确了路面材料组成特性和层状结构界面状态对开裂控制的作用原理;其次,在总结分析路面弹性层状理论体系的基础上,提出了梯度功能复合路面设计理论与方法,并推荐了梯度功能复合路面的结构组合和设计流程;进而提出采用高性能功能复合材料,并通过弱化或消除界面效应的层间处治技术来实现梯度功能复合路面;最后,结合梯度功能结构设计理念在桥面铺装工程的实践,探索了梯度功能复合路面设计与施工...     

半柔性混凝土路面水泥浆料的研发与性能评价

目的研发半柔性混凝土路面水泥浆的配合比并对其性能进行评价.方法鉴于影响水泥浆性能的因素众多,因此采用均匀设计法作为试验方法,进行不同配合比的水泥浆的性能测试试验,并且和目前商用的水泥浆的流动度和抗压抗折强度进行对比试验.采用统计软件对水泥浆的流动度和抗压抗折强度试验结果进行回归分析.结果商用的水泥浆流动度在36.0 s,不符合目标值的要求,而研发的水泥浆料具有更好的流动性,满足施工使用的要求.提出了最佳水灰质量比0.41,相较于商用的0.34的水灰质量比,0.41的水灰质量比能够减少水泥用量,从而降低半柔性混凝土路面的造价成本.结论研发的水泥浆与商用的半柔性混凝土路面材料性能对比具有更高的流动性和比较合适的抗折强度和抗压强度.     

基于180 s劲度模量的低温开裂指数预测

提出了一种通过材料性能测试，预测5～10年状况下沥青路面实际开裂的方法。依托开裂指数同沥青材料低温性能的关系，利用CAM模型(一种数学模型)拟合得到了5类常用沥青的180 s劲度模量值，预测并提出了PAV(压力老化)状态下各类沥青的开裂指数。通过数据分析，验证了该种模拟方式预测的准确性。借助长吉高速实地芯样开裂情况调研，验证CI值(低温开裂指数)对沥青路面实际开裂水平的预测效果。结果表明，CAM模型下得到的沥青梁180 s模量计算方法简单，数据置信度高，预测得到的SBS改性沥青开裂指数与路面实际开裂水平一致，证明了利用沥青材料性能预测路面实际抗裂能力这一方法的可行性。依据规范提法，给出了五类北方常用沥青的CI值参考区间。