沥青结合料老化对路面功能层力学性能的影响

为考察沥青结合料老化对路面功能层力学性能的影响,运用Bisar和Ansys程序计算了不同老化程度的沥青路面的应力应变分布情况.通过计算分析可知:沥青层中产生的最大拉应力位于路表面双轮中心处;路面老化后,沥青层中产生的最大拉应力增加,最大拉应变与未老化路面相比,基本处于同一水平;在老化的前期(老化程度较轻时),沥青路面层内产生的最大剪应力远大于沥青路面层产生的最大拉应力;随着路面老化程度的加深,路面表面双轮中心处的拉应力(沥青层内产生的最大拉应力)接近甚至大于沥青面层的最大剪应力;这表明,路面在使用前期容易发生剪切破坏,随着路面老化程度的加深,路面更容易产生拉伸破坏.     

生物沥青研究进展综述

生物沥青是相对于石油沥青的一种新型材料,它由生物质快速热裂解制备生物油,继而制备而成。生物油是生物沥青的基础,因此首先分析了生物油的制备机制及生物油的组成和性质,然后阐述了生物沥青的制备方法与应用方式,并总结了国内外生物沥青结合料和混合料的研究现状及发展前景。现有研究表明,生物沥青具有较好的使用性能,加之其具有经济环保、可再生等石油沥青无法比拟的优点,必将成为未来道路用沥青材料研究发展的新方向。     

沥青混合料合成级配的均匀性评价

为研究不同粒径组成的颗粒状混合物和不同的级配组成的沥青混合料的路用性能,本文中以紧密填充理论为基础,假设不同粒径的颗粒逐级紧密填充,采用均匀指数评价合成级配的均匀性,在最佳沥青含量下进行性能试验。结果表明,沥青混合料在MCA=0.4～0.6之间存在较大的稳定度和流值,最小的压实比值和势能指数值,有良好的稳定性。最大公称粒径为16 mm的合成级配、均匀指数应控制在0.55～0.60之间具有较好的路用性能。     

环氧沥青混凝土桥面铺装材料研究与应用进展

随着桥梁设计理念、结构分析、施工技术等不断更新发展与完善,目前桥梁正逐渐朝着大跨度、高强度、长寿命、高耐久等方向发展,同时,未来桥梁也将面临更复杂的建设环境、更多的功能需求,因此必须加强研发与新型桥梁设计体系相匹配的特种桥面铺装材料。环氧沥青混凝土桥面铺装材料以高强度、耐高温、抗疲劳、抗老化等优异路用性能脱颖而出,逐渐受到关注。然而,环氧沥青混凝土制备工艺复杂、施工条件严苛、耐久性不足等问题日益凸显,这些缺点使得其在桥面铺装领域的推广受到一定阻碍。为此,研究者们针对如何提升环氧沥青混凝土使用品质及耐久性进行了深入研究并取得了一定成果。这一系列成果先后在大量桥面铺装实体工程中得以应用,良好的使用效果也为环氧沥青混凝土的进一步推广奠定了基础。环氧沥青混凝土在桥面铺装领域的研究成果可以概括为三个方面:铺装结构组合优化、制备工艺优化、混凝土原材料优化。其中铺装结构组合从早期的单质单层结构逐渐过渡到单质双层、异质双层结构,趋于合理的铺装结构组合使环氧沥青混凝土材料的性能得以充分发挥。制备工艺从热拌法发展到温拌甚至冷拌,在保证环氧沥青混凝土使用性能的同时减少了对环境的污染,并且在一定程度上降低了施工难度。而在原材料应用方面,研究者们不断对双组分环氧沥青与三组分环氧沥青的性能进行对比分析;同时,环氧沥青的改性方式趋于多样化,从单独使用改性沥青发展到同步使用改性环氧树脂,改性剂从纤维发展到高分子聚合物、超支化聚合物等。这些措施不仅改善了沥青与环氧树脂的相容性,也增强了环氧沥青混凝土的相关性能。此外,为使环氧沥青混凝土具有更好的稳定性,在级配优化方面也进行了深入研究。然而目前环氧沥青混凝土的一系列研究成果较为散乱,缺乏对其系统的总结与梳理,且环氧沥青混凝土的性能评价指标及要求仍需深入研究与完善。为进一步确定环氧沥青混凝土桥面铺装材料科学合理的性能评价指标及要求,本文全面梳理了国内外环氧沥青混凝土相关规范,系统调查了大量实体工程及研究动态,对比分析了不同主要原材料的环氧沥青混凝土对其路用性能的影响,最终推荐了环氧沥青混凝土桥面铺装结构组合、原材料类型、级配范围和性能评价指标及要求,为环氧沥青混凝土桥面铺装材料规范完善与质量控制奠定了基础。     

包装废聚乙烯改性沥青路用性能研究

以回收的包装废弃聚乙烯作为改性剂,对普通道路沥青进行改性,并通过沥青混凝土马歇尔试验实验、车辙实验、抗弯强度试验等,对改性后沥青的路用性能进行了研究,结果表明:包装废聚乙烯改性沥青的稳定性、抗弯强度提高、抗车辙能力增强,沥青路用性能得到明显改善.     

新型硅藻土改性剂对沥青混合料路用性能的影响

本文研究了复合型硅藻土改性剂的特点及其改性沥青混合料的路用性能,并从各项技术性能上进行了分析研究,结果发现该复合型硅藻土改性剂对沥青混合料的高温稳定性、疲劳耐久性与水稳定性均有不同程度的改善,结果表明复合型硅藻土改性沥青混合料有着较好的应用发展前景.     

西南山区农村公路用乳化冷拌沥青混合料

为了解决不同水泥含量乳化冷拌沥青混合料的路用性能与农村公路沥青路面变形相协调的问题，通过试验研究了不同水泥含量的乳化冷拌沥青混合料的强度形成、抗水损害能力和极限变形能力，分析了乳化冷拌沥青混合料在西南山区农村公路建设中的适用性。通过对比分析得出：在相同条件下，随着水泥含量的增加，乳化冷拌沥青混合料的强度形成过程加快、抗水损害能力增加、极限变形能力减小。不合或少含水泥的乳化冷拌沥青混合料更适用于低强度（模量）路基和基层、大变形沥青面层的农村公路。     

钢渣沥青混凝土技术及其应用研究进展

钢渣常被当成工业废弃物处置,但其碱性强、棱角丰富,兼具有优异的力学特性,可以改善沥青混凝土的抗水损害、抗高温变形以及耐磨和抗滑等性能,被认为是可替代天然矿质集料的理想筑路材料。近年来道路建设对集料用量的高需求与天然集料短缺之间的矛盾越来越突出,钢渣沥青混凝土技术因而成为备受关注的热点。概述了钢渣的材料特性以及钢渣沥青混凝土的设计与性能,介绍了钢渣沥青混凝土的实际应用情况,研究了钢渣沥青混凝土长期应用后的路面性能变化,最后对钢渣沥青混凝土未来的发展趋势进行了展望。     

Evaluating base widening methods

Pavement widening can increase roadway capacity and improve safety, but results in a longitudinal joint between the existing and widened section that is susceptible to longitudinal pavement cracking. Previous research on construction methods focused on the pavement layer but this research looks at the effects of joint type on the base layer. Two base widening joint types, vertical and tapered, are commonly implemented by the Wyoming Department of Transportation. The objective of this study is to determine the most suitable base widening technique for durable pavement sections resistant to longitudinal cracking along the joint line. Field and laboratory evaluations were carried out on 28 existing pavement widening projects to determine the strength of the base layer as well as the occurrence and severity of longitudinal cracking. Results indicate that the tapered joint type has better strength in terms of the Dynamic Cone Penetrometer and Falling Weight Deflectometer analyses, less longitudinal cracking, and lower cost.     

粗骨料对沥青混凝土开裂阻力影响分析

沥青混凝土是典型的非均匀材料,在进行力学分析时通常是将其视为均匀、各向同性体,但是理论分析结果很难与实际相符合。同时均质化假设也很难解释含大粒径骨料的沥青碎石作为防裂层的抗裂性能优于小粒径沥青混凝土的现象。笔者通过在均质的沥青混凝土引入一个粗骨料,应用断裂力学平面有限元程序系统地分析了粗骨料对沥青混凝土抗裂性能的影响,分析结果可以较好地解释大粒径沥青混凝土的抗裂性能优于小粒径沥青混凝土的机理。因此,使用大粒径骨料沥青混泥土能够改善路面的使用寿命。     

基于PG的复合改性沥青路用性能对比

沥青路面低温性能是寒区沥青路面设计的主要指标之一,现有的单一改性沥青低温性能不能满足寒区沥青路面PG技术规范的要求。本研究根据黑龙江省常用道路沥青低温性能的PG试验评定结果,研究开发了几种复合改性沥青,以满足黑龙江省寒区沥青路面低温性能的要求。研究内容包括：黑龙江省沥青路面PG分区与PG_m-n标准的确定,黑龙江省道路沥青PG性能评定,复合改性沥青的研究开发与性能评定等。研究结果表明,黑龙江省道路沥青基本满足PG_m-n技术标准的高温性能要求,但均不满足PG_m-n技术标准的低温性能要求。复合改性沥青基本满足或接近黑龙江省道路沥青的PG_m-n低温性能标准。研究结果对改善黑龙江省沥青路面的低温性能具有一定的理论与实用价值。     

生物粘合剂在废旧沥青材料再生应用中的研究进展

为充分利用道路行业以及建筑行业每年产生的大量废旧沥青材料,改善传统路面再生技术对旧料利用率低且对环境造成的不良影响,介绍了一种将生物粘合剂用于废旧沥青材料再生的方法。重点阐述了由猪粪热解得到的生物粘合剂对回收的废旧沥青材料和回收沥青瓦的改性再生方法,以及再生后材料的路用性能,指出存在的问题和未来进一步研究建议。现有研究表明,生物粘合剂加入到废旧沥青材料中能有效降低其粘度,改善其和易性,显著提高废旧沥青材料含量大的混合料的低温抗裂性和抵抗疲劳开裂性能,且其水稳定性和抗车辙性能均能满足规范要求,相比传统沥青路面旧料的再生利用方法具备优良的环境、经济和实施效益。将生物粘合剂用于废旧沥青材料再生行业具有广阔的发展前景,可以为在我国铺面工程中的研究应用提供参考。     

短切PAN基碳纤维导电沥青混合料性能试验研究

为了确定碳纤维导电沥青混合料的合理碳纤维掺量,选用短切聚丙烯腈（PAN）基碳纤维作为导电相材料,通过大量室内试验分析了碳纤维掺量对导电沥青混合料AC-13C的马歇尔性能和导电性能的影响,并验证了其路用性能。结果显示,相同油石比下,随着碳纤维掺量的增加,导电沥青混合料的毛体积密度、沥青饱和度和马歇尔稳定度呈先增后减的变化趋势,空隙率和矿料间隙率呈先减后增的变化关系,而流值一直增大。通过对碳纤维掺量不同范围的沥青混合料分别采用AC、调整和SMA的技术标准,确定了合理的最佳油石比,且最佳油石比与碳纤维掺量之间呈良好的半对数相关关系。同时,在最佳油石比下,导电沥青混合料电阻率的对数与碳纤维掺量之间呈良好的幂函数关系,且0.1%碳纤维掺量的沥青混合料的各项路用性能指标均达到气候条件要求高的改性沥青混合料和SMA的技术要求。因此,适宜的碳纤维掺量对导电沥青混合料可起到优良的增强作用,并形成稳定的导电网络,综合各项性能和导电发热的技术要求,建议碳纤维的适宜掺量取0.1%。