设置OLSM-25裂缝缓解层的沥青路面疲劳分析

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(Opengraded Large Stone Asphalt Mixes,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,采用二维有限元方法,建立设置OLSM-25裂缝缓解层的沥青路面有限元模型,对设置不同类型裂缝缓解层、不同级配OLSM-25裂缝缓解层的沥青路面进行疲劳分析,提出OLSM-25缓解层沥青路面疲劳寿命的预估公式,为设置OLSM-25裂缝缓解层的沥青路面抗裂设计提供理论依据。结果表明,在车辆荷载偏载作用下,轴载、贫混凝土基层模量及厚度、OLSM-25缓解层厚度对OLSM-25缓解层沥青路面结构的疲劳寿命具有显著影响作用。     

开级配大粒径沥青碎石防裂层沥青路面疲劳寿命与抗裂机理数值分析

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(Opengraded Large Stone Asphalt Mixes,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,采用二维有限元方法,建立设置OLSM-25裂缝缓解层的沥青路面有限元模型,对设置不同类型裂缝缓解层、不同级配OLSM-25裂缝缓解层的沥青路面进行疲劳分析,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:在车辆荷载偏载作用下,与相同厚度的普通AC-25裂缝缓解层相比,采用OLSM-25裂缝缓解层可有效减缓基层裂缝的扩展速率,显著提高沥青路面结构的疲劳寿命,OLSM-25裂缝缓解层的抗裂效果优于普通AC-25裂缝缓解层。     

微粘结级配碎石基层沥青路面结构分析

目的 找寻适应重、中交通等级的合理的微粘结级配碎石基层沥青路面结构.方法 拟定微粘结级配碎石沥青路面结构,利用有限元软件计算各结构参数变化对弯沉、沥青层底拉应力等设计指标的影响,给出适应重、中等级交通量的合理路面结构.结果 在重、中交通荷载作用下,推荐级配碎石上基层沥青路面级配碎石层厚度为12～20 cm,面层厚度为5～10 cm,半刚性基层厚度为15～ 20 cm.结论 在重、中交通荷载作用下,提高微粘结级配碎石模量,能很好地改善路面结构受力,合理的微粘结级配碎石基层能够在防治反射裂缝同时,较好地满足交通荷载需求.     

具有柔性基层(级配碎石)的半刚性沥青路面设计方法的研究

级配碎石材料在荷载作用下存在一定的塑性变形,这种塑性变形在实际道路上表现为在车辆荷载作用下的路表车辙,本文在吉林通化试验路提出的具有柔性基层(级配碎石)的半刚性沥青路面结构半刚性基层的合理厚度范围的基础上,通过弹塑性有限元的计算,提出采用路表车辙(塑性变形)和沥青下面层层底拉应变控制级配碎石层的厚度来进行具有柔性基层(级配碎石)的半刚性沥青路面结构的设计方法.     

具有柔性基层（级配碎石）的半刚性沥青路面设计方法的研究

级配碎石材料在荷载作用下存在一定的塑性变形，这种塑性变形在实际道路上表现为在车辆荷载作用下的路表车辙，本文在吉林通化试验路提出的具有柔性基层(级配碎石)的半刚性沥青路面结构半刚性基层的合理厚度范围的基础上，通过弹塑性有限元的计算，提出采用路表车辙(塑性变形)和沥青下面层层底拉应变控制级配碎石层的厚度来进行具有柔性基层(级配碎石)的半刚性沥青路面结构的设计方法。     

大粒径沥青碎石加铺层结构反射裂缝调查及应力分析

采用大粗粒径沥青碎石作为裂缝缓解层，利用大粒径沥青碎石的多空隙结构阻断裂缝尖端的扩展路径，消散及吸收由交通荷载及环境温度变化所产生的应力及应变，减小接缝处加铺层的应力集中现象．采用三维有限元法对设置普通沥青混凝土与大粒径沥青碎石两种类型裂缝缓解层的加铺结构进行力学对比分析可知，后者的荷载应力、温度应力及耦合应力均小于前者的应力值．通过加铺层试验路观测与理论计算分析表明，大粒径沥青碎石裂缝缓解层可有效地防止或减缓水泥混凝土路面沥青加铺层的反射裂缝．     

级配碎石上基层沥青路面结构力学响应分析

目的 研究级配碎石上基层沥青路面结构力学响应规律,为级配碎石上基层沥青路面结构设计提供理论依据.方法 采用ABAQUS有限元分析软件,建立路面结构计算的三维有限元模型,通过改变级配碎石基层的模量和厚度,将半刚性基层沥青路面和级配碎石上基层沥青路面结构力学响应结果进行对比分析,并以此计算结果,从材料弯拉疲劳的角度,对级配碎石上基层沥青路面的疲劳寿命进行的分析.结果 级配碎石模量和厚度的变化对沥青面层的剪应力、层底拉应力,以及半刚性基层层底的拉应力都有不同程度的影响,建议级配碎石层厚度为12cm,模量值应选取350～500MPa进行设计.结论 只要合理设计级配碎石基层的厚度和提高模量,该种结构具有较好的应用前景.     

低水泥剂量稳定级配碎石基层典型结构分析

目的找寻适应不同交通等级的合理的低水泥剂量基层沥青路面结构．方法拟定低水泥剂量级配碎石基层沥青路面结构,利用有限元软件计算以低水泥剂量稳定级配碎石取代半刚性基层后对弯沉、沥青层底拉应力等设计指标的影响,并结合交通荷载分析各结构层厚度组合合理性．结果轻交通等级下,推荐使用5cm普通沥青混凝土面层＋22cm水泥质量分数为3％的低水泥剂量稳定级配碎石单基层;中交通等级下,推荐采用上基层厚度大于15cm的水泥质量分数为2．5％的低水泥剂量稳定级配碎石,半刚性下基层厚度至少为20cm结构组合形式;重交通等级下,推荐采用15cm水泥质量分数为2．5％的低水泥剂量稳定级配碎石上基层和15cm＋20cm半刚性双基层结构组合．结论在重、中交通荷载作用下,合理的低水泥剂量级配碎石基层能够在防治反射裂缝同时,较好地满足交通荷栽需求．     

设置OLSM-25防裂层的沥青路面车辆荷载应力有限元分析

针对刚性基层沥青路面的反射裂缝问题,提出采用OLSM-25(Open-graded Large Stone Asphalt Mixes,OLSM)作为防裂层的方法,以国内外OLSM参考级配为基础,结合试验段修筑情况,采用三维有限元方法,建立设置OLSM-25防裂层的沥青路面有限元模型,对其车辆荷载应力进行有限元数值分析,提出OLSM-25防裂层荷载应力的实用计算公式,为设置OLSM-25防裂层的沥青路面结构设计提供理论依据.结果表明:在车辆荷载偏载作用下,轴载、贫混凝土基层厚度、沥青面层厚度、OLSM-25防裂层模量及厚度对OLSM-25防裂层的荷载应力具有显著影响.     

具有柔性基层的半刚性沥青路面的理论计算

针对我国高等级公路半刚性沥青路面采用柔性基层 (级配碎石 )防止反射裂缝的作法 ,考虑柔性基层非线性(弹塑性 )特性的基础上 ,采用弹塑性有限元法分析了吉林通化试验路三种路面结构面层底面及半刚性基层底面弯拉应力的变化规律 ,在此基础上对通化试验路具有碎石基层的半刚性沥青路面结构设计提出了一些合理的建议 ,并对通化试验路两种具有碎石基层半刚性沥青路面结构的沥青面层的抗疲劳寿命进行了预估     

利用印尼布敦岩沥青制备改性沥青

目的研究配料比、表面活性剂及反应时间、温度等因素对油分回收率的影响;测试改性沥青的结构,针入度、软化点及延度;分析SBS改性沥青、硅藻土改性沥青结构.方法以减压渣油作溶剂,提取印尼布敦岩沥青中油分;用提取的岩沥青油分制备改性沥青,通过红外光谱图、扫描电镜照片分析其结构.结果当布敦岩沥青与减压渣油的配料质量比为1∶1.5,表面活性剂w=0.5%,反应时间2 h,反应温度140℃时,油分回收率可高达90.1%;随改性剂SBS掺量的增大,改性沥青的针入度降低,软化点升高,延度有所改善;随硅藻土掺量的增大,改性沥青针入度大大降低,软化点升高,延度降低.当SBS掺量为1%~2%时,SBS改性沥青各项性能得到明显改善;当硅藻土掺量为12%~15%时,试验结果最佳.结论利用减压渣油提取布敦岩沥青中的油分,经过滤得到的渣油与油分的混合物,无需再做分离处理,即可进行改性实验.与常规方法相比,不仅提高了回收率,而且降低了生产成本;利用布敦岩沥青油分制备改性沥青,不但拓展了改性沥青的研制方法,而且提高了布敦岩沥青的使用价值..     

改性沥青混合料中改性沥青膜厚与性能的研究

介绍了改性沥青混合料中沥青膜厚的计算方法，分析了沥青膜厚的影响因素，着重研究了沥青膜厚与沥青混合料性能的关系，通过对稳定度，动稳定度分析表明，稳定度与沥青膜厚曲线均呈驼峰形状，具有明显的峰值，沥青膜厚与动稳定度也呈驼峰关系，并与稳定度峰值存在对应关系，两者在同一膜厚达到最大值。     

国产硬质沥青及混合料高温性能研究

硬质沥青混凝土具有较好的抗车辙性能和较高的回弹模量,近年来国际上道路沥青标号的应用也向偏稠的方向发展.利用常规指标和SHRP指标分析了国产2种50#道路硬质沥青结合料的性能,研究了硬质沥青混合料配合比设计方法,运用回弹模量、车辙动稳定度、高温蠕变劲度模量等指标评价其沥青混合料路用性能.研究结果表明国产硬质沥青混合料具有较高的回弹模量和劈裂强度,同标号硬质沥青混合料高温性能存在明显差异.相比于25℃针入度指标,硬质沥青60℃动力粘度与沥青混合料高温稳定性能相关性较好.     

透水性沥青路面高粘改性沥青动态力学性能

采用动态剪切流变仪、弯曲梁流变仪,对SK70#、Shell70#、SBS改性沥青、TPS高粘改性沥青以及自主研制高粘改性沥青的高温、中温以及低温动态力学性能进行对比研究,分析了复数剪切模量、相位角、车辙因子、零剪切粘度、蠕变动度和速率、疲劳因子以及损失正切值的变化.结果表明:5种沥青的复数剪切模量、车辙因子均随温度的升高而减小,自主研制高粘改性沥青减小得最慢;3种改性沥青的60℃动力粘度远大于其零剪切粘度,且自主研制高粘改性沥青的零剪切粘度大于20 000 Pa· s;3种改性沥青的PG低温分级均为PG-28,但自主研制高粘改性沥青的蠕变劲度最小、蠕变速率最大;各沥青的疲劳因子随着温度的降低显著增大,自主研制高粘改性沥青的增幅最小,直到6℃时才发生疲劳破坏.综合各指标来看,自主研制高粘沥青表现出较好的动态力学性能.     

泡沫沥青稳定旧沥青路面混合料冷再生试验分析

以回收的废旧路面材料(RAP)为基础,从材料的选取与级配的组成、沥青的最佳发泡条件、混合料拌和方法及养护方案等几个方面初步得出一套基于水稳性的泡沫沥青混合料配合比设计方法.并对该材料的物理性质和强度特性进行了研究,提出了路用泡沫沥青的最佳含量,进行泡沫沥青再生混合料与乳化沥青混合料性能的比较,得出了泡沫沥青再生的使用范围.     

沥青混合料耐久性分析

总结了沥青混合料水稳定性损坏机理、影响因素、评价方法、改善措施,沥青混合料疲劳特性的理论方法、影响因素、预测方法及沥青混合料老化的原因、评价方法、影响因素、改善措施.通过分析影响沥青混合料耐久性的上述3个方面,从材料选择和沥青混合料配合比设计角度,给出了几点改善沥青混合料耐久性的措施的建议.     

基于粘聚力的沥青稳定碎石设计方法研究

针对沥青稳定碎石混合料对抗拉性能的要求,采用结合混合料抗压强度及抗拉强度的粘聚力法,确定沥青稳定碎石混合料的沥青用量,将结果与传统的马氏方法进行比较,并应用两种沥青膜厚度计算方法计算了有效沥青膜厚度,得出粘聚力法使混合料获得具有更好粘聚力的沥青膜厚,且沥青膜厚范围约为6.5μm~9.0μm。     

辉绿岩在高速公路沥青路面表面层的应用

进行了粗、细集料不同类型组合、不同成型压力、不同旋转压实次数比较等试验,研究了辉绿岩作为高速公路沥青表面层的可行性.     

面层层间接触对沥青路面设计参数的影响

针对沥青面层层间污染导致面层层间粘结不良的问题,采用壳牌路面设计软件BISAR3.0,选择市政道路典型的两层式半刚性基层沥青路面结构,根据弹簧柔量接触模型,对比分析基、面层层间接触条件和面层层间接触条件对沥青路表弯沉和层底拉应力的影响,进而确定面层层间接触条件对半刚性基层沥青路面设计的重要性。结果表明,面层层间接触条件对路表弯沉和沥青层层底拉应力影响较小,对半刚性基层层底拉应力影响较大,在路面结构设计时有必要验算层间不连续状态下的半刚性基层层底拉应力,并采取有效措施保证面层层间粘结。     

羽毛纤维加筋沥青及沥青混合料的性能分析

在沥青混合料中尝试利用废弃羽毛替代传统纤维以便保护环境。在实验室内首先对羽毛老化温度进行了试验;其次对制备的羽毛沥青胶浆进行针入度、软化点和延度测试;然后在不同羽毛用量下,对羽毛加筋沥青混合料进行马歇尔设计,最后在最佳沥青用量下,对羽毛加筋沥青混合料开展性能试验。结果表明:羽毛可以承受普通施工温度而不老化;羽毛纤维能够改善沥青的针入度与软化点,但是羽毛含量超过1%将显著降低延度;羽毛含量每增加0.5%,最佳沥青用量将增加0.2%;羽毛可以改善马歇尔稳定度、抗水损害性能、抗车辙性能与抗分散性能。