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。     

橡胶沥青应力吸收层设计方法探讨

为了完善橡胶沥青应力吸收层设计方法,在分析应力吸收层功能的基础上,针对水泥混凝土路面上加铺沥青层容易出现层间粘结不牢和层间滑移等问题,提出基于层间抗剪强度的应力吸收层材料组成设计方法.研究了沥青种类、沥青洒布量及碎石撒布量对层间抗剪强度的影响,探讨了橡胶沥青应力吸收层设计方法.研究结果表明:层间抗剪强度随碎石撒布量和沥青洒布量的增加均呈先增大后减小的趋势,在碎石撒布量为14 kg/m2,沥青洒布量为2.2 kg/m2时达到最大抗剪强度.推荐橡胶沥青应力吸收层的最佳橡胶沥青洒布量为2.2～2.4 kg/m2,最佳碎石用量为13.5～14.5 kg/m2.     

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.     

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。     

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.     

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.     

SBR改性乳化沥青对路面层间粘结效果的影响

为有效改善沥青混凝土路面半刚性基层与面层间的粘结效果,增加沥青路面强度和耐久性,本文利用改造后的万能剪切仪来对透层油的性能进行试验研究。首先,通过分析影响沥青路面半刚性基层与面层间固结效果的众因素,选取乳化沥青的种类和用量两个因素研究层间粘结性能,并构建了剪切模型进行试验验证。得到不同乳化沥青透层抗剪强度值,由此确定了SBR改性乳化沥青为其中粘结性较好的透层。继续对不同用量下的SBR透层进行验证,得到用量和剪应力的相互关系。最后,运用滑移模型进行结果分析:该沥青最低用量值为0.36 kg/m~2,最佳用量值为0.96 kg/m~2。为沥青混凝土面层与半刚性基层间固结、稳定、联结、防水性能的提高提出了一种新的思路。     

设同步碎石下封层的基面间剪切强度影响因素分析

旨在考察设同步碎石下封层的基面间剪切强度的影响因素及影响规律,变化沥青种类和用量、碎石粒径和撒布率成型复合试件,采用直剪仪测试不同温度及试验荷载下的剪切强度。研究结果表明:层间剪切强度随沥青用量呈先增加后减小的变化趋势,峰值处为最佳沥青用量;在碎石粒径与撒布率相同的情况下,不同种类沥青的最佳沥青用量及最大抗剪强度有差异,抗剪强度最大的为SBS改性沥青,抗剪强度最小的为基质沥青;碎石撒布率对层间剪切强度有明显的影响,5~10mm、10~15mm碎石的最佳撒布率为60%和30%;碎石粒径对剪切强度和沥青用量有重大影响,推荐5~10mm粒径的碎石作为同步碎石下封层的最佳粒径;随着试验温度升高,层间剪切强度降低;随着试验试件上正压力的加大,层间剪切强度增强,试验结果偏离实际情况,因此推荐合理试验温度为60℃、试验时试件上正压力为0MPa。     

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.     

乳化沥青对PVA纤维增强水泥基复合材料韧性的影响

为了研究乳化沥青对纤维增强水泥基复合材料韧性的影响,采用乳化沥青制备PVA纤维增强水泥基复合材料,对其强度和韧性性能进行测试,并采用SEM对试件断面微观形貌进行了分析。结果表明,加入乳化沥青以后,复合材料的抗压强度和抗折强度迅速下降,而韧性性能迅速上升;纤维的破坏模式由拉断破坏变成拔出破坏,随之在试件底部出现了多缝开裂;当乳化沥青用量为10%时,试件出现了明显应变硬化现象;当乳化沥青用量过大时,韧性反而下降。此外,结合微观力学原理,对乳化沥青的增韧机理进行了阐述。     

ATB柔性基层与半刚性基层的层间抗剪规律

以ATB-25沥青混合料与水泥稳定碎石成型复合试件,控制复合试件层间沥青和碎石用量,采用自主研发的剪切仪进行抗剪强度试验,分析影响层间抗剪强度的因素及变化规律。通过设置试验温度、碎石和沥青用量等参数,制定不同的试验方案进行试验。试验结果表明:对层间抗剪强度影响最大的因素是温度,从5 ℃上升到35 ℃时最大剪应力从1.36 MPa下降到0.16 MPa,其次是沥青用量；碎石用量影响最小,而且不同温度下沥青和碎石的最佳用量也不同。在实际工程中,在考虑沥青和碎石的用量时,应考虑工程所在的地区,高温地区沥青的用量应比低温地区稍低一些,同时严格控制碎石用量,提高层间联结质量,明确层间抗剪强度与层间联接各因素的规律。     

ATB柔性基层与半刚性基层的层间抗剪规律

以ATB-25沥青混合料与水泥稳定碎石成型复合试件,控制复合试件层间沥青和碎石用量,采用自主研发的剪切仪进行抗剪强度试验,分析影响层间抗剪强度的因素及变化规律。通过设置试验温度、碎石和沥青用量等参数,制定不同的试验方案进行试验。试验结果表明:对层间抗剪强度影响最大的因素是温度,从5 ℃上升到35 ℃时最大剪应力从1.36 MPa下降到0.16 MPa,其次是沥青用量;碎石用量影响最小,而且不同温度下沥青和碎石的最佳用量也不同。在实际工程中,在考虑沥青和碎石的用量时,应考虑工程所在的地区,高温地区沥青的用量应比低温地区稍低一些,同时严格控制碎石用量,提高层间联结质量,明确层间抗剪强度与层间联接各因素的规律。     

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。     

钢纤维沥青混凝土路用性能的试验研究

在不同的钢纤维掺量下,对密级配沥青混凝土的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性开展了系列试验研究,结合试验结果分析了钢纤维改善沥青混凝土各项路用性能的工作机理,首次从材料组成决定性能的角度阐明了钢纤维掺量和沥青含量的交互作用对各路用性能指标的影响规律,分别建立了考虑钢纤维和沥青含量综合影响的动稳定度预估模型、考虑温度及钢纤维影响的弯拉强度预估模型以及考虑钢纤维和相应沥青增加量综合影响的冻融劈裂抗拉强度比经验模型.研究结果可为相关研究和工程应用提供有益的借鉴.     

级配碎石混合料及其基层的抗剪性能

为了研究级配碎石基层在路面结构中能否发生剪切破坏,对级配碎石基层材料抗剪强度及在路面结构中的剪应力进行了对比研究;应用高精度静三轴仪对选定的级配碎石进行振动成型和击实成型的抗剪强度研究,揭示不同成型方法对抗剪强度的影响,采用有限元分析典型路面结构在标准荷载作用下剪应力的大小,明确级配碎石基层发生剪切破坏的可能性;三轴试验表明振动成型级配碎石过渡层的抗剪强度为0.17 MPa,击实成型的为0.14 MPa,振动成型试样比击实的抗剪强度提高20%;剪应力分析表明:水平荷载在级配碎石基层中产生的最大剪应力在0.04~0.05 MPa;级配碎石的抗剪强度是最大结构剪应力的3.5倍,级配碎石基层在高等级沥青路面结构中产生剪切破坏的可能性很小.     

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．     

沥青碎石基层在徐州西绕城高速公路施工中的应用

沥青碎石基层作为柔性基层能够增强路面排水能力,缓解高速公路重载交通下的动水压力,并能减少沥青层的湿度收缩裂缝,防止反射裂缝的发生,从而改善路用性能,提高其使用寿命.结合徐州绕城西段高速公路沥青碎石基层施工,对沥青碎石基层的配比设计、施工控制要点及质量检验标准等重要环节进行了阐述分析.     

沥青混合料劈裂强度的影响因素

选用相同的试验材料,通过室内劈裂试验,研究了常温和低温下级配、油石比、空隙率以及均匀性对沥青混合料劈裂强度的影响规律。研究结果表明:常温下,随着级配变粗,沥青混合料劈裂强度增大;低温下,随着油石比增大,沥青混合料劈裂强度和劲度模量增大,破坏应变减小;随着空隙率的增大,沥青混合料劈裂强度减小;沥青混合料均匀性与劈裂强度间没有直接明显的相关性,但与其变异性间的关系很好。