排水沥青路面新型防水粘结层的应用研究

排水性沥青路面防水粘结层作为路面结构设计中的薄层,不仅要求能够防止雨水渗透到排水沥青面层的下层,同时需要有较强的沥青层与层间的粘结能力。为了解排水沥青路面结构层中一种新型有机硅树脂防水剂以及改性乳化沥青组成的防水粘结层的实际应用可行性,对这种新型的防水粘结层结构进行了初步的防水和粘结性能测试。试验表明这种新型的防水粘结剂对于密级配沥青混凝土的防水性能随着防水剂用量的增加显著增强,同时,在防水性能较佳的防水剂用量条件下,由这种新型防水剂和乳化沥青组成的防水粘结层处理的层间粘结性能较未处理的层间粘结性能优越。综合考虑这些试验结果表明这种新型防水粘结层对改善防水粘结性能有重要意义,可以应用于排水性沥青路面结构中去。     

沥青粘结层抗剪强度试验探析

通过自制的抗剪试验卡具,在设定的剪切温度条件下,以一定的剪切速率进行抗剪强度试验,对比改性沥青、改性乳化沥青、乳化沥青、粘层油乳化沥青4种不同沥青粘结层的抗剪强度,比较水泥混凝土、水泥稳定碎石、石灰粉煤灰稳定碎石3种常用基底材料对粘结层抗剪强度的影响,结果表明:基底材料强度越高,粘结材料用量适当,层间粘结效果就越好.结合造价节省和施工方便的因素,推荐在高速公路中优先采用乳化沥青下封层.     

水泥混凝土桥面复合防水粘结层的性能

为研究水泥混凝土桥面复合防水粘结层的剪切性能、粘结性能和低温性能,以北安—富裕高速公路建华大桥为工程依托,采用水泥混凝土、SBS改性沥青防水粘结层与沥青砂AC-5制备复合试件,进行层间直接剪切试验和拉拔试验;同时对沥青砂AC-5制备的小梁试件进行低温开裂及低温收缩试验. 结果表明:当防水粘结层用量为0.6 kg/m²时,层间抗剪强度最大,能够达到3.45 MPa;随着防水粘结层用量的增大,拉拔强度同样呈先增大后减小的趋势,当防水粘结层用量为0.8 kg/m²时,拉拔强度最高;沥青砂小梁试件梁底最大弯拉应变随温度的降低逐渐减小,而弯曲劲度模量却逐渐增大,且在-5~-10 ℃的温度区间内沥青混合料低温变形最剧烈.     

纤维沥青碎石封层层间粘结性能及其影响因素

为了研究纤维碎石封层层间粘结性能的影响因素,在碎石封层强度形成机理及抗裂机理理论分析的基础上,采用直接拉拔试验和正压扭剪试验评价碎石封层层间抗拉性能和层间抗剪性能,利用正交试验深入分析乳化沥青用量、碎石用量、纤维用量、纤维长度4个因素对纤维碎石封层层间粘结性能的影响。研究发现影响层间抗拉强度的程度表现为:乳化沥青用量碎石用量纤维长度纤维用量;影响层间抗剪强度的程度表现为:乳化沥青用量碎石用量纤维用量纤维长度;通过直接拉拔试验和正压扭剪试验表明,当纤维沥青碎石封层采用5~10mm集料粒径时,碎石撒布量13kg/m2、乳化沥青洒布量2.0kg/m2、纤维用量100g/m2、纤维长度60mm,纤维碎石封层可取得最佳的层间粘结性能。有关结论可为纤维沥青碎石封层设计与施工提供参考。     

沥青路面层间剪切强度的概率分布及可靠性设计

为了对沥青路面层间抗剪能力进行可靠性设计,以现场实测的沥青路面层间剪切强度数据为样本,求出了沥青路面面层与基层、面层与面层间剪切强度的经验密度函数和分布函数,依据分布拟合,对沥青路面面层与基层、面层与面层间剪切强度的概率分布做出了假设,采用科尔莫哥洛夫检验方法,对假设进行了检验.结果表明:沥青路面面层与基层间的剪切强度服从参数为μX1=-1.514 6,σ2X1=0.578 32的对数正态分布,而沥青路面面层与面层的剪切强度则服从参数为αX2=0.959 7,λX2=3.801 2的威布尔分布.根据它们所服从的概率分布,对沥青路面层间抗剪能力进行了可靠性设计,给出了不同可靠度下沥青路面层间剪切应力允许设计值.     

基于斜剪试验的水泥砼桥面沥青铺装层抗剪切性能研究

针对桥面铺装层层间抗剪强度和粘结强度不足而出现推移、松散和拥包等病害,结合甘肃地区气候及环境特征,采用自行改装设计的斜剪仪,研究了剪切角度为15°、30°和40°时不同粘层油种类、不同粘层油用量、不同温度和不同剪切速率对沥青混凝土桥面铺装组合结构层抗剪切性能的影响,并对比分析了不同剪切角度和不同级配类型沥青混凝土铺装结构的抗剪性能。结果表明:采用SBS改性沥青作为粘层油时的层间抗剪强度最好、普通沥青次之、乳化沥青作为粘层油的抗剪强度较低;粘层油用量存在最佳用量值,且最佳SBS改性石油沥青粘层油最佳用量为1.2kg/m2左右;AC-13C+AC-20C沥青混凝土加铺结构抗剪性能优于AC-16C+AC-20C,且抗剪强度随剪切角度的增大而降低,随温度的升高而降低,随剪切速率的增大而增大。     

基于灰色关联理论的沥青路面层间抗剪强度影响因素研究

采用经典摩擦理论及摩尔-库伦理论对沥青路面层间的直剪试验结果进行分析,并引入灰色关联理论,对沥青路面层间抗剪强度的影响因素进行研究,结果表明:层间摩擦系数等于层间内摩擦角的正切值,层间最大静摩擦力与滑动摩擦力的差值构成了层间的粘聚力;竖向荷载、温度及粘结层材料参数对沥青路面层间抗剪强度有不同程度的影响;当粘结材料为乳化沥青时,影响因素按照重要程度依次排序为:竖向荷载乳化沥青固含量乳化沥青洒布量温度,试验中4个因素与沥青路面层间抗剪强度的灰色关联度均大于0.6,说明竖向荷载、乳化沥青固含量、乳化沥青洒布量及温度对沥青路面层间抗剪强度均有重要影响。     

超薄磨耗层沥青混合料使用性能试验研究

通过试验比较了密级配AC-13C、半开级配Novachip Type C、开级配OGFC-13这3种磨耗层的抗滑、渗水、构造深度等使用性能。以SBS改性乳化沥青及改性乳化沥青NovabondTM为粘层材料,AC-13C、Novachip Type C、OGFC-13作为磨耗层,AC-20C为中面层,制作10cm复合型车辙试件,采用路面结构层材料剪切试验仪对试件进行直剪试验,分析了粘层种类、用量、磨耗层类型对层间抗剪强度的影响。结果显示,不同面层类型存在粘层油最佳撒布量,此时层间抗剪强度达到最大。对同一种面层类型,改性乳化沥青NovabondTM较SBS改性乳化沥青粘结能力要好。在相同粘层油的最佳撒布量下,不同路面结构抗剪能力依次是Novachip Type C>AC-13C>OGFC-13。     

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。     

新疆地区沥青路面基面层间处治研究

针对气候特点对新疆地区沥青路面层间处治进行了气候分区,结合各分区温度与降雨特征分别推荐了层间处治沥青材料.综合温度、面层厚度、纵坡与车辆载重等因素对层间工作状态的影响,提出了新疆地区半刚性基层沥青路面层间工作状态分级及典型影响因素取值.基于渗透试验和层间抗剪试验,得到了不同透层材料、不同洒布量下的渗透深度与抗剪强度,确定了不同透层材料最佳洒布量.采用直剪试验,得到了不同碎石洒布量、不同沥青材料、不同沥青洒布量下基面层间抗剪强度,确定了封层碎石与沥青的最佳洒布量.同时,研究了风吹砂对基面层间结合状况的影响,分别得到了干燥与饱水状态下,风吹沙污染量与基面层间抗剪强度的回归函数.     

沥青路面环氧乳化沥青黏层性能研究

采用剪切试验和拉拔试验对不同黏层材料配方、不同洒布量和不同温度条件下的环氧乳化沥青黏层的抗剪性能和抗拔性能进行研究,分析了配方、洒布量和温度对黏层的粘结力、内摩阻角和抗拔强度的影响,通过与SBS改性沥青、海川高黏沥青和环氧树脂沥青的性能对比试验对环氧乳化沥青黏层的粘结性能进行了进一步分析.结果表明:抗剪强度随正应力的增大近似呈线性增大,符合库伦-莫尔理论;粘结力、内摩阻角和抗拔强度均随洒布量的增加先增大后减小,粘结力和抗拔强度随温度的升高大幅度降低;20℃、40℃及60℃条件下抗剪强度、粘结力最大值对应的洒布量分别为0.6、0.8、0.8kg/m~2;环氧乳化沥青的最佳配方及最佳洒布量分别为环氧树脂∶固化剂∶乳化沥青=16∶4∶80及0.8kg/m~2;与其他3种黏层材料相比,环氧乳化沥青的粘结性能较优异.     

基于控制裂缝和车辙的半刚性基层沥青路面力学行为分析

针对目前重载车辆、高性能材料和大厚度结构层的采用,结合半刚性基层沥青路面在使用过程中出现的裂缝和车辙,通过分析不同荷载情况下半刚性基层和沥青面层在改变厚度和模量时的路面结构力学行为,研究路表弯沉、层底拉应力、拉应变和剪应力、剪应变的变化,提出了可以减少路面裂缝和车辙的半刚性基层和沥青面层的厚度和模量范围,改善了路面结构层受力,增强半刚性基层在高等级路面结构中的适应性。分析结果表明:控制裂缝为目的时,沥青面层厚度宜选用17~24cm,半刚性基层厚度宜选用35~50cm;沥青面层模量不宜大于2 500MPa,半刚性基层模量宜在1 400~2 500MPa;控制车辙为目的时,沥青面层厚度宜选择16~25cm,模量宜为1 800~3 000MPa,半刚性基层模量宜为1 600~3 000MPa。     

车辆超载作用下层间接触条件变化对沥青路面性能的影响

为探究车辆超载与层间接触光滑状态耦合作用下,沥青路面结构力学特性的变化规律,选取典型的半刚性基层路面结构,借助BISAR3.0软件中提供的剪切弹性柔量接触模型,分析不同轴载作用下沥青路面基-面层层间接触处于极端状态时的弯沉值、拉应力、剪应力及路面疲劳寿命变化量,并进一步探讨二者对力学特性的影响程度.结果表明:在车辆超载及基-面层间接触光滑状态耦合作用下,沥青路面结构内评价指标变化显著,且明显大于单一因素对性能的影响;下面层结构内拉应力及剪应力受层间接触条件及车辆轴载的影响较大.在选定的分析条件中,最不利状况与标准状态相比,弯沉值增幅159.5%;沥青层结构内剪应力涨幅为74.6%;半刚性材料结构层内拉应力值涨幅180.7%;车辆超载及层间接触条件恶化,致使路面产生病害的几率增大,使用寿命严重缩短.     

Thiopave改性沥青路面力学响应研究

基于Thiopave改性沥青路面良好的高低温稳定性,采用有限元软件对典型半刚性基层沥青面层进行计算,得到不同沥青面层层底力学响应,并对计算结果进行对比研究,得到的主要结论如下：Thiopave沥青路面层底弯拉应力显著大于SBS沥青及基质沥青路面,路表轮隙中心处弯沉值小于SBS沥青及基质沥青路面;随着SEAM掺量的增加,Thiopave沥青路面层底弯拉应力逐渐增大,路表轮隙中心处弯沉值逐渐减小;随着沥青面层厚度的增加,沥青面层底部主拉应力减小,路表轮隙中心处弯沉值也呈现减小趋势．     

半刚性基层沥青路面透层材料的合理选择与应用

沥青路面透层的合理选择与应用对于维持沥青路面整体强度及使用性能具有重要意义.文中探讨了沥青路面透层的概念、功能,对半刚性基层沥青路面透层材料的选择进行了说明,提出了透层沥青的技术要求与控制方法.     

浅谈沥青路面透层施工技术

在公路基层铺筑混凝土之前,喷洒透层油可以起到防水下渗、粘结基层和面层及保护基层的作用.透层施工工艺正确与否直接影响沥青路面多层组合体是否具有更好的结构承载力,耐久性和抗水害能力.本文就透层材料的选择及透层施工技术作了介绍.     

层间接触条件对沥青路面高温性能的影响

通过力学计算和室内试验研究了层间接触条件对沥青路面高温性能的影响.应用BISAR计算了不同层间接触条件下的沥青面层剪应力,通过直剪试验测定了洒布不同粘层材料的复合马歇尔试件的抗剪强度,采用车辙试验测定复合式车辙板的DS和总变形量.研究结果表明：完全光滑的层间接触条件大幅提高了沥青面层的最大剪应力,并加速了沥青面层发生剪切破坏而出现车辙;粘层提高了层间抗剪强度,不同的粘层材料对层间接触条件的改善效果不同;高抗剪强度的层间接触能提高复合式车辙板的高温性能;采取适当措施改善层间接触条件,对提高沥青路面的高温性能具有重要意义.     

沥青粘结层抗剪强度试验分析

沥青混合料与下承层的粘结可用沥青作粘结材料，其抗剪强度的大小直接影响到沥青的稳定性。本研究利用自行设计的抗剪模具，以水泥混凝土及钢板为基底材料，用SBS改性沥青及SBR改性乳化沥青为粘结材料，进行了抗剪试验，分析了各种因素对抗剪强度的影响。     

沥青路面层间结合状态试验与评价方法研究

近年来沥青路面的层间结合问题越来越受到人们的关注,目前我国现行的沥青路面设计规范中假定路面结构层间为完全连续的接触状态这与实际是不相符的,因此,以此为切入点在已有研究的基础上结合试验验证应用层间粘结系数来表征路面层间结合状态的改变,并充分论证其可行性.此外针对现今路面典型结构,建立不同试验组合对层间粘结系数值进行测定,并根据试验结果结合理论分析为现行规范半刚性基层沥青路面按层间完全连续验算设计指标时提出了修正范围.     

空心板桥防水粘结层性能分析及试验研究

针对装配式空心板桥的防水粘结层的力学性能进行了研究,同时评价了HUT-1桥面防水涂料、SBS改性沥青和乳化沥青三种防水粘结材料的粘结性能,其测试结果是在-25℃条件下HUT-1桥面防水涂料在1.4kg/m2用量下抗剪强度达到最大值,SBS改性沥青和乳化沥青都是在1.2kg/m2用量下抗剪强度达到最大值,25℃条件下不同涂抹量的抗剪强度试验变化趋势与-25℃条件下不同涂抹量的抗剪强度试验变化趋势相近,说明自然环境温度对粘结层力学性能的影响不大.