沥青路面施工中的离析与防治措施

离析现象是沥青路面施工过程中经常出现的问题,严重的离析会导致沥青混合料的各种力学性能和使用性能的下降,严重影响路面的施工质量,并造成路面的破坏,缩短路面的寿命。对沥青混凝土路面施工中的级配离析、温度离析和碾压离析现象的原因进行分析和讨论,并提出了相应的改进工艺措施和防治技术。     

Experimental Study of the Temperature Distribution of Solar Collector Pavement

Black asphalt road have excellent properties to collect the solar radiation and good use of asphalt absorb solar energy is a new energy technology. Asphalt is a sticky plastic material,its modulus and strength will change with temperature and the actual bearing capacity of pavement structure will change as well. A new method was used to evaluate the temperature change of asphalt pavement. By simulate solar radiation on asphalt sample to study the change of the temperature field. The temperature distribution of the asphalt concrete under the same light radiation and circulating water was also studied. The results indicate that this method can be a good simulation of solar collectors on the surface temperature field.     

沥青路面摊铺均匀性评价方法试验研究

目的为了完善我国沥青路面建设中对路面摊铺均匀性进行评价的评价方法和评价手段.方法提出一致性检验评价法评价沥青路面摊铺均匀性,从沥青路面横、纵、竖向摊铺均匀性评价入手,采用无核密度仪和激光纹理仪两种无损检测手段评价路面横、纵向摊铺均匀性,运用取芯切片并结合数字图像处理方法评价路面竖向离析,在数据处理上,引入重复性标准偏差"Sr"、"SR"和一致性统计量"k"、"h"4个统计量及一致性统计量临界值"kcrit"和"hcrit"2个评定标准作为评价分析手段.结果"Sr"、"SR"值直观反映路面摊铺质量的差异,"k"、"h"、"kcrit"和"hcrit"值直观反映路面施工质量可接受水平.结论一致性检验评价法能全面有效的评价沥青路面摊铺质量的均匀性,能及时有效的反馈路面摊铺信息,并为指导后序生产提供有力的技术支持.     

Surface deflection-based reliability analysis of asphalt pavement design

The surface deflection of asphalt pavement reflects the strength and stiffness of the entire structure, which can be used to evaluate the rutting life of asphalt pavements. However, it is influenced by various stochastic variables including traffic loads, material properties and structural thickness of each pavement course. The uncertainty of above stochastic variables is of significance for accurately predicting the rutting life of asphalt pavement. In this study, the statistical characteristics of stochastic variables of asphalt pavement were assessed based on the field data collected from asphalt pavement projects. A unique formula with a fairly good accuracy was found using multiple linear regression based on numerical simulation results to ease the calculation of pavement deflection during the reliability analysis. It is shown that the stochastic variables of asphalt pavement can be well characterized by normal distribution or logarithmic normal distribution. The regressed formula to calculate the surface deflection of pavement has a fairly good accuracy with an error of less than 6.0% compared to the numerical method. The proposed surface deflection-based reliability analysis can be used easily to evaluate the influence of input parameters on the rutting life and to guide the structure design of asphalt pavement with required reliability.

     

多孔安山岩在沥青路面中的应用研究

采用沥青浸渍集料、浸渍集料混合料、浸渍沥青混合料3种不同的沥青浸渍法和计算法分别确定沥青混合料的最大理论相对密度,并进行配合比设计,确定最佳油石比。对比分析了沥青混合料的各项路用性能,对未掺加抗剥落剂、掺加液体抗剥落剂和掺加消石灰的安山岩沥青混合料,分别进行了常规水稳定性能试验和汉堡车辙试验。结果表明:较之计算法,采用沥青浸渍法确定安山岩沥青混合料的最大理论相对密度进行配合比设计得到的沥青混合料各项路用性能更优;汉堡车辙试验可以很好地评价沥青混合料的水稳定性能,对于多孔安山岩,掺加消石灰为提高沥青混合料水稳定性能的最佳措施。     

沥青混合料离析与空隙率的相关性分析

以SUP16型沥青混合料为例,对现场施工中不同离析状况的沥青混合料进行了性能分析和试验研究,分析了沥青混合料集料离析和温度离析与空隙率的变化关系,以及空隙率对沥青路面压实度和平整度的影响.结果表明:粗集料集中混合料的空隙率平均值为9.5,吸水率高达2.0,粗集料离析对沥青混合料性能的影响更严重;空隙率的变化受沥青混合料温度的影响很明显.随着温度降低幅度增加.空隙率与设计值的偏离增大.路面的压实质量和平整度变差.     

全温域条件下沥青路面永久变形预估方法

为了准确、快速预估沥青路面沥青层永久变形,以江西省泉南高速吉莲段为试验路段,从全温域角度出发,引入分区分级分层的思想,即温度分区、轴载分级、路面分层,建立了全温域条件下基于叠加原理的沥青路面永久变形预估方法.通过实测及模型计算得到沥青路面全年温度分布、沥青层沿深度的温度分布曲线和全年轴载分布.根据三轴重复荷载试验建立了SMA-13、AC-20、AC-25三种沥青混合料永久应变黏弹性力学修正模型,确定了不同温度区间的平均修正系数,可求解不同温度和偏应力下不同荷载作用次数的沥青混合料永久应变.通过原点增长累积和反算累积叠加两种方法计算得到设计年限内沥青路面沥青层的永久变形.计算结果表明,泉南高速吉莲段按原点法和反算法的容许永久变形使用年限分别为6年和12年。反算法准确度更可靠,更贴合实际。同时,提出了全温域条件下基于叠加原理的沥青路面永久变形预估修正模型,并建立了基于全温域温度分布的沥青路面温度区间内的平均永久变形量与荷载作用次数关系方程和永久变形与温度区间内的平均永久变形量、温度分布频率的关系方程,为全温域条件下沥青路面永久变形快速预估提供一种新方式.     

柔性基层改善沥青路面半刚性底基层温度状况分析

半刚性沥青路面反射裂缝产生的原因之一是半刚性基层温度变化引起的,半刚性基层和沥青面层之间加入柔性基层可有效地防止沥青路面出现反射裂缝,根据传热学原理,采用有限单元法对吉林通化试验路3种路面结构半刚性基层顶部温度状况进行了对比,分析结果表明无论夏季或冬季,柔性基层都能有效地改善沥青路面半刚性基层的温度状况,从而减少或消除沥青路面出现反射裂缝．     

沥青稠度对SMA路用性能影响研究

通过采用不同标号的沥青对ＳＭＡ混合料进行了较为系统的路用性能试验研究,分析了沥青稠度对沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性能的影响。研究结果表明,采用低标号沥青的ＳＭＡ混合料比高标号沥青具有更为优越的路用性能。     

沥青路面未确知测度结构优选模型

高速公路投资额巨大,需要科学的路面结构选择方法。针对高速公路沥青路面结构方案评价过程中存在着许多不确定的知识和信息,应用未确知测度数学方法建立了高速公路沥青路面结构优选评价模型,该方法对评价空间实现了有序分割,通过建立多指标综合测度评价矩阵对不同方案进行识别排序。应用该模型对3种典型路面结构进行了综合评价。结果表明,采用该方法得到的评价结果能够较为客观地反映沥青路面结构的综合性能。     

Sasobit温拌沥青混合料路用性能试验

为检验温拌剂Sasobit对沥青混合料的路用性能影响,进行混合料的配合比设计;通过高温车辙试验、水稳定性试验、低温性能试验对其路用性能进行评价;对比分析Sasobit温拌沥青混合料和热拌普通沥青混合料的路用性能影响差异。结果表明,Sasobit沥青混合料的高温稳定性明显优于普通热拌沥青混合料,水稳定性能和低温性能相近,Sasobit温拌沥青混合料具有良好的路用性能。     

聚合物纤维改性沥青混凝土的研究

路用纤维作为沥青混凝土的添加材料 ,近年来在我国的高级沥青路面得到了广泛应用。通过添加聚合物纤维来对普通沥青混凝土进行改性 ,研究了混合料掺纤维后的马歇尔稳定度、水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性及耐疲劳性能 ,并与普通密集配沥青混凝土进行了路用性能的对比分析。依据分析的结果 ,简述了纤维改善沥青混凝土的强度形成机理。     

摊铺沥青路面集料均匀性数字图像评价方法

为了在沥青路面摊铺阶段对混合料均匀性进行实时评价,实时反馈、指导施工,减少离析现象,运用数字图像处理技术,通过对摊铺沥青混合料图像进行灰度化、滤波、图像二值化等图像预处理,并通过图像集料颗粒面积比验证预处理准确性;以图像中9.5 mm以上颗粒静矩标准差评价摊铺沥青混合料数字图像均匀性,通过计算施工现场采集的1 085张摊铺沥青混合料图像静矩标准差进行试验验证并提出数字图像摊铺沥青混合料均匀性评价指标.结果表明:数字图像处理技术预处理得到的图像中颗粒面积比值与按实际混合料配合比计算的面积比基本相符;通过min-max标准化后静矩标准差的值与对应图像进行对比分析,提出了均匀性评价指标,为摊铺沥青混合料离析检测提供一种新方法.     

季冻区典型路面疲劳设计与静载设计对比研究

季节性冰冻地区公路沥青路面结构面临着较为极端的气候条件,因而,采用典型路面结构设计的方法成为现行国标的适当补充.本文分析了典型路面结构设计的必要性和客观性,并推荐半刚基层沥青路面及纯柔性沥青路面两种典型结构,采用现行设计方法验算了两种结构的设计指标的合理性.此外,采用壳牌沥青所推出的BISAR软件计算了弹性层状体系在静载下的荷载响应,对疲劳响应和静载响应进行了定量对比,从而力求使静载响应成为现行设计方法的有利补充.     

NS-湖沥青复合改性沥青混合料性能

针对重庆高温、多雨、重载地区,为提高沥青路面抗车辙、抗水损坏等性能,对湖沥青改性沥青混合料路用性能以及NS(我国南北方适用的添加剂)与湖沥青复合改性技术进行了试验研究.结果表明:添加湖沥青可提高混合料路用性能,其中高温稳定性得到显著改善,但效果均不如SBS改性沥青混合料;NS-湖沥青复合改性可以显著提高沥青混合料各项路用性能,效果优于单一湖沥青改性和SBS改性.     

聚酯纤维沥青混凝土路面的疲劳寿命计算

目的研究在沥青混凝土中加入聚酯纤维后的沥青混凝土路面的疲劳寿命．方法通过劈裂试验确定了不同温度下的聚酯纤维沥青混凝土的劲度模量，并基于损伤力学计算理论，采用平面应变有限单元法，考虑在车辆荷载和温度荷载耦合作用下对含有反射裂缝的路面体结构的疲劳寿命进行了计算．结果加入0．296的聚酯纤维沥青混凝土路面结构体的疲劳寿命提高了51％．结论在沥青混凝土中加入聚酯纤维能够增加混合料劲度模量，提高路面的疲劳寿命．     

行车和温度荷载作用下沥青路面的松弛响应分析

目的研究沥青混凝土路面在行车和温度荷载作用下的松弛特性,更好地做到防裂控制工作．方法确定黏弹性材料参数及能够反应温度、沥青混合料黏弹性本构关系,建立典型的路面结构三维有限元模型,模拟面层材料在不同初始变形的应力状态,分析路表弯沉、沥青面层层底和土基顶面的响应．结果沥青路面在荷栽和温度作用下,面层黏弹性材料会使路面应力减小．面层层底和基层层底应力会发生松弛,最后趋于稳定值;在行车载荷作用下弯沉会随着时间的推移发生回弹,最后逐渐趋于稳定．结论松弛是材料本身属性与其他因素无关;应力松弛模量越小,松弛性能越好,低温抗裂性越好．     

含盐高湿环境下沥青混合料耐久性

为了研究含盐高湿环境下沥青混合料的耐久性,以不同温度和不同质量浓度盐溶液模拟含盐高湿环境进行汉堡车辙试验,并通过试验比较不同类型沥青混合料在含盐高湿环境下的耐久性,使用Origin 8.0对板状和圆柱形的车辙试验结果进行非线性指数拟合,提出含盐高湿环境沥青混合料耐久性的试验评价指标和检测方法,最后分析含盐高湿环境对沥青混合料的侵蚀机理.结果表明:采用改性沥青作结合料可以显著提高含盐高湿环境下沥青混合料的耐久性;含盐高湿环境下,普通AC混合料的耐久性较差,而SMA混合料的耐久性优于其他类型混合料;60℃、70℃圆柱形试件浸水车辙变形率可以作为沥青路面耐久性的评价和检测指标;高温、盐分、水分及其耦合效应是引起沥青混合料耐久性降低的主要原因.     

沥青砼表面裂纹对反射裂纹扩展影响试验研究

在沥青混凝土路面局部较小范围内,往往同时含有表面裂纹和反射裂纹,本文从室内试验的角度研究了表面裂纹对反射裂纹扩展的影响.在试件表面和底面预制裂纹来模拟路面沥青混凝土实际情况,通过弯曲试验演示裂纹扩展情况.试验结果表明,表面裂纹对反射裂纹的起裂角、扩展路径、砼弯拉强度都有影响:起裂角度大小与间距有关,一般随间距增大,先增大后减小;起裂方向与表面裂纹的方位一致;如果将扩展路径分为初始阶段、调整阶段、最终阶段,表面裂纹对初始阶段影响最大,裂纹斜向起裂,随后逐步调整为竖向,使扩展路径呈明显的曲线状;试件弯拉强度随间距的增大,先减小后增大.     

沥青路面凝冰损坏程度检测设备

针对沥青路面磨耗层损坏程度的评价目前还没有成熟的检测设备和方法,根据沥青路面凝冰损坏的形式和特点开发了路面磨耗层损坏程度的检测设备,并对检测设备的技术参数、试验方法和评价指标进行了深入研究。结果表明,所研制的检测设备性能良好,在此基础上提出的试验方法和评价指标能够快速、准确地检测出沥青路面受凝冰损坏的程度,具有良好的区分度和实用性。