环氧沥青混凝土桥面薄层铺装性能研究

为了研究环氧沥青混凝土在薄层铺装中的性能优势,通过马歇尔试验、浸水马歇尔试验、车辙实验、弯曲试验、劈裂试验,分析比较了环氧沥青混凝土与SBS改性沥青混凝土、沥青玛脂碎石SMA的路用性能。研究结果表明:环氧沥青混凝土桥面薄层铺装路用性能优于当前普遍采用的SBS改性沥青混凝土和沥青玛脂碎石SMA,是一种良好的桥面铺装材料。     

钢桥面铺装材料优化设计与工程应用

为了对钢桥面铺装进行优化设计,首先通过有限元力学分析不同厚度、模量的刚度过渡层受力情况,然后对不同铺装材料的模量尽心分析,同时研究材料模量与荷载因素对应力应变的影响。结果表明,随着刚度过渡层模量和厚度的增加,顶面的拉应变显著降低,而且拉应变沿铺装层厚度方向分布的趋于平缓,突变减小;铺装层底面、铺装层顶面拉应变与刚度过渡层厚度基本成线性关系。环氧沥青混凝土在整体温度区域上弯拉模量显著高于SBS改性沥青SMA,TAF环氧沥青混凝土的弯拉模量显著高于Chem Co环氧沥青混凝土;随温度的升高,各种材料的模量逐渐降低;环氧沥青材料的应力随模量增加而降低;环氧沥青铺装结构的横向拉应变和层间剪应力受超载影响显著。海湾大桥环氧沥青钢桥面铺装得到较好的工程验证。     

环氧沥青混凝土在工程实践中的应用

通过对环氧沥青混凝土各方面力学性能的试验研究发现,环氧沥青混凝土具有优良的力学性能而且在低温条件下仍具有很好的变形能力,其强度是普通沥青混凝土或其他桥面铺装用的沥青混合料(SMA、浇注式沥青混凝土)的7~8倍,其温度变形系数接近钢板。因此,环氧沥青混凝土作为钢桥面铺装材料较之其他种类材料具有很大的优越性。     

不同黏层材料对钢桥面铺装层层间黏结强度的影响

分别选用改性乳化沥青、改性热沥青、同步碎石封层和环氧沥青四种防水黏结层材料,通过室内拉拔和剪切试验,分别测定四种材料在不同温度下的拉拔强度和剪切强度。结果表明,相同温度条件下环氧沥青层间黏结强度较其他三种黏层材料具有明显优势,说明环氧沥青作为黏层材料更适合用于沥青混凝土钢桥面铺装。     

基于简单性能试验的环氧沥青混合料动态模量研究

为了探索钢桥面铺装用热固性环氧沥青混合料的动态模量规律,首先通过简单性能试验（SPT）分析了不同影响因素下环氧沥青混合料动态模量值的变化规律,并将其同其他常用沥青混合料的动态模量进行对比;进而根据时温等效原理,通过最小二乘拟合分析建立了环氧沥青混合料动态模量的预估模型.结果表明：环氧沥青混合料的动态模量值比相同试验条件下其他材料的动态模量值大,同时,环氧沥青混合料的动态模量值随温度的升高而减小,随加载频率的升高而增大.最后建立了参考温度为20℃时环氧沥青混合料的动态模量主曲线,为环氧沥青桥面铺装的设计与分析提供了材料动态参数.     

水泥混凝土桥面环氧沥青防水粘结层性能研究

优良的防水粘结层是确保水泥混凝土桥面使用耐久性的重要措施之一.通过对环氧沥青防水粘结材料的黏度、环氧沥青防水材料用量对粘结强度影响的试验以及防水层施工后养护时间对粘结层粘结强度影响试验,研究混凝土桥用环氧沥青防水粘结材料的性能.试验研究结果表明,环氧沥青防水粘结材料的施工温度必须严格控制在130℃以上,最佳用量为0.70L/m2,环氧沥青防水粘结材料在施工后24～32 h内必须进行沥青混凝土的铺装.     

桥面铺装环氧沥青混凝土施工技术的探讨

环氧沥青混凝土强度高、刚度大,高温时抗塑性和永久变形能力强,低温抗裂性能好,有很好变形的追从性,它的应用大大改善了钢桥的使用效益,得到了广泛的认可。但由于环氧沥青混凝土固化后的不可逆性,其性能受施工温度、成型时间、施工条件等因素影响很大,环氧沥青混凝土的材料选择、配制、生产、施工控制对铺装层使用性能起决定性作用。通过鱼嘴长江大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装的实践,叙述环氧沥青混凝土铺装的施工工艺。     

裂缝修补组合结构弯曲拉伸试验研究

针对沥青路面低温开裂及裂缝修补等问题,通过弯曲拉伸试验比较沥青混凝土原状试件和裂缝修补组合结构在不同温度下的弯拉强度、破坏弯拉应变和破坏弯曲劲度模量,结合应力应变曲线分析,计算单位体积破坏能,进而检验和评价裂缝修补组合结构的低温抗裂性能。结果发现,弯曲拉伸试验能较好检验裂缝修补组合结构的低温抗裂性能,通过单位体积破坏能可综合评价裂缝修补组合结构的低温抗裂性能,从而指导优化修补材料与修补工艺。     

高原寒冷地区纤维增强沥青混凝土应用研究

结合青藏高原寒冷地区特殊的气候条件,针对纤维增强沥青混凝土在该地区的应用进行研究,根据推荐的矿料级配,采用低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验、弯拉疲劳试验评价其低温抗裂性能和水稳定性。结果表明:掺加纤维后,沥青混凝土的破坏弯拉应变提高30%,破坏劲度模量减小18.8%,残留稳定度和残留强度比均能满足要求,可以提高沥青混凝土的抗疲劳性能。     

环氧沥青混凝土铺装材料低温断裂性能研究

采用劈裂试验、小梁三点弯曲试验、断裂性能试验对环氧沥青混凝土的低温性能进行全面的试验研究,研究表明:在低温条件下环氧沥青混凝土具有优良的抗断裂能力,完全满足国内大部分钢箱梁桥面铺装的低温抗裂设计要求。     

SMA路面老化低温力学性能研究

通过老化沥青马蹄脂碎石混合料(SMA-13)的三点弯曲试验,研究了低温对老化SMA-13结构的弯拉强度,弯拉应变及弯曲劲度模量的影响规律。试验结果表明:加载速率相同条件下,-30℃的试件破坏的弯拉强度和弯拉应变小于-10℃的试件的弯拉强度。在加载速率和温度条件相同时,未老化试件破坏的弯拉强度和弯拉应变大于老化后的试件。老化时间越长,高低温度之间的弯拉应变差别越大。在低温条件下,小梁试件的弯拉应变与老化之间有较好的指数变化规律。同时,SMA-13沥青混合料的弯曲劲度模量与老化之间也呈现良好的指数关系。通过对小梁试件破坏前的弯曲应变能的计算,可得知在短期老化附近,SMA-13沥青混合料具有最大的弯曲应变能。     

钢桥面沥青混合料铺装体系疲劳特性的损伤力学分析

用损伤力学原理及方法,从力学近似法角度分析了单纯的沥青混合料铺装层矩形截面梁疲劳损伤特性,推导出梁的应变场和疲劳寿命预测公式。按抗弯刚度等效简化原则,将疲劳试验复合梁模型中的实际桥面用钢板简化为沥青混合料铺装层叠加到下面的沥青混合料铺装层上,共同组成准单纯的沥青混合料铺装层矩形截面梁,应用该原理及方法推导出梁底缘的应变场,以南京长江第二大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装体系复合梁疲劳试验为例,进一步推导出复合梁的疲劳寿命预测公式。通过实例分析,表明损伤力学原理及方法可用于分析钢桥面沥青混合料铺装体系疲劳特性,其疲劳寿命预测结果是较为精确的,它的实际应用还需给出相应的修正,此外指出了环氧沥青混凝土铺装具有很好的抗疲劳性能。     

环氧沥青混凝土和SMA沥青混凝土的应用

结合工程实际,从技术角度、施工工艺角度以及经济角度分析环氧沥青混凝土和SMA沥青混凝土的优缺点,得出环氧沥青混凝土较SMA沥青混凝土在钢桥面铺装层上的应用效果良好的结论。     

薄层环氧桥面铺装材料的研究应用现状

对薄层环氧桥面铺装材料的国内外研究与应用现状进行文献调查,分析了其在桥面铺装应用特点,介绍了其主要破坏模式和原因。国外众多工程应用表明薄层环氧铺装材料可成功应用于混凝土桥面或者钢桥面铺装。     

Starch as a modifier for asphalt paving materials

This paper investigates the viability of using starch (ST) as a new modifier for asphalt paving materials. Different ratios of ST (2.5, 5.0, and 7.5% by weight of asphalt) were blended with 70/100 paving grade asphalt. Unmodified and modified asphalt binders were subjected to physicochemical, alkali, acid and fuel resistance tests. The performance tests including, Marshall stability, Marshall Quotient (MQ), tensile strength, tensile strength ratio, flexural strength, rutting resistance and resilient modulus (MR) were carried out on unmodified and modified stone matrix asphalt (SMA) mixtures. The analyses of test results show that the performance of ST-modified asphalt mixtures are better than conventional and styrene–butadiene–styrene (SBS)-modified mixtures. The rutting potential, moisture susceptibility and temperature susceptibility can be reduced by the inclusion of ST in the asphalt mixture. The laboratory MR values are lower than the calculated ones using the empirical equations. The results also revealed that this modifier can be used as anti-stripping agent. It also shows resistance to fuels and most common chemicals. A ST content of 5% by weight of asphalt is recommended for the improvement of the performance of asphalt concrete mixtures similar to that investigated in this study.     

国产环氧沥青混合料在混凝土桥面中的应用研究

测试了国产环氧沥青混合料的水稳定性能、高温稳定性能、低温抗裂性能以及抗疲劳性能指标。在混凝土桥面铺装时,对国产多组分环氧沥青混合料高温、低温稳定性和水稳定性指标的检验,应在环氧沥青基本固化后进行,固化温度及固化时间采用120℃,12h（或125℃,4h）。混合料的各项技术指标控制为：车辙试验动稳定度DS≥25000次／mm（60℃）,或DS≥15000次／mm（70℃）;浸水马歇尔残留稳定度≥85％;冻融劈裂残留强度比TSR≥85％;-10℃低温弯曲应变εB≥3．0×10^-3。     

环氧树脂下封层在钢混叠合梁桥面防水中的应用研究

以无锡江海西路快速化改造工程钢混叠合梁桥面铺装工程为例,分析了浇注式沥青混凝土铺装体系在施工过程中出现鼓包的原因及危害,并针对性地提出了设置环氧树脂下封层的设计方案。研究结果表明,添加环氧树脂下封层后,其与混凝土桥面板间的粘结强度最高可达5.9 MPa,降低了浇注式沥青混合料和改性沥青SMA施工过程中鼓包出现的概率,有效保证了桥面铺装的施工质量。     

锈蚀钢筋混凝土梁抗弯刚度评估方法研究

为合理评估锈蚀钢筋混凝土梁的变形能力,对影响锈蚀混凝土梁抗弯刚度退化的因素进行系统分析,明确锈蚀引起粘结力退化使裂缝间受拉钢筋应变趋于均匀和钢筋应变与混凝土应变不协调是影响锈蚀混凝土梁抗弯刚度计算模型建立的关键因素;抛弃传统的平截面假定,采用刚度解析法对粘结力退化后构件截面刚度进行了理论分析,引进综合应变系数考虑裂缝间钢筋应变趋于均匀和应变不协调的影响,建立了锈蚀钢筋混凝土梁抗弯刚度的计算模型;通过有限元数值分析,确定了综合应变系数与粘结强度退化系数的关系;经试验验证,模型计算结果与试验结果吻合较好。