不同冻融周期下钢桥面铺装结构环氧沥青粘结剂性能研究

使用环氧沥青粘结剂可以将铺装层与钢桥面板、铺装层与铺装层粘结成整体。通过试验研究环氧沥青粘结剂经历不同冻融周期后性能的变化情况,结论是：（1）随着冻融次数的增多,环氧树脂粘结剂作防水粘结层的试件强度呈现明显的下降状态,试件拉伸率增加;（2）随着冻融次数的增多,环氧树脂粘结剂作防水粘结层的沥青混合料试件粘结强度、剪切强度均下降,冻融周期为6次、8次的试件开始出现渗水情况。     

玄武岩短切纤维对环氧沥青及其混合料性能的影响

为了将环氧沥青混合料应用于高寒地区钢桥面铺装层,基于黏度试验、直接拉伸试验、贯入剪切试验研究玄武岩纤维对环氧沥青的增柔增韧作用,采用路用性能、疲劳性能试验与SEM试验研究了玄武岩纤维对环氧沥青混合料耐候性、抗裂性能与微观形貌的影响,并将玄武岩纤维改性环氧沥青混合料应用于高寒地区钢桥面铺装大中修工程.结果 表明,掺加玄武岩纤维显著改善了环氧沥青的柔韧性与变形特性,玄武岩纤维的加筋、阻裂和增韧作用,阻止或延缓了裂缝的产生与扩展,显著改善了重载、高温作用下环氧沥青混合料的抗车辙能力,显著改善了环氧沥青混合料的低温柔韧性与抗疲劳耐久性.实体工程应用表明,将6wt％玄武岩纤维改性沥青混凝土应用于高寒地区钢桥面铺装取得了良好使用效果.     

基于 Burgers 模型的环氧沥青混凝土桥面铺装层力学分析

目前桥面铺装层的破坏日趋严重,为了减少其破坏,分析产生破坏的原因,本文拟采用Burgers模型对环氧沥青混凝土桥面铺装层进行力学分析。数值模拟结果表明,当铺装层的模量增大时,桥梁的沥青铺装层的最大拉应力、最大挠度均有所降低,最大剪应力有所增大。     

基质沥青种类对高韧性环氧沥青混合料性能影响分析

采用5种不同种类的70#基质沥青,在相同条件下制备高韧性环氧沥青及其混合料,考察基质沥青种类对高韧性环氧沥青混合料路用性能的影响。结果表明,5种高韧性环氧沥青混合料的马歇尔稳定度均达到50 kN以上,劈裂抗拉强度均大于2.8 MPa, 70℃动稳定度均达到30 000次/mm以上,-10℃低温抗拉应变均在5 000με以上,残留稳定度和冻融劈裂强度比均在90%以上,600με微应变四点弯曲疲劳寿命均大于100万次。高韧性环氧沥青混合料具有出色的路用性能,其性能更多地由树脂的性能决定,而基质沥青的性能影响较小。高韧性环氧沥青对基质沥青的种类具有较强的普适性,工程应用局限性较小。     

玻璃纤维改性环氧沥青混合料路用性能试验研究

为了研究玻璃纤维对环氧沥青混合料路用性能的影响,采用车辙、小梁弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂及疲劳弯曲试验,考察了0～0.4%玻璃纤维掺量下不同AC级配环氧沥青混合料的路用性能。结果表明：玻璃纤维具有加筋、增韧、阻裂等作用,掺入玻璃纤维能够有效增强环氧沥青混合料的路用性能且高温抗稳定性、低温抗裂性以及抗疲劳性能的增幅效果较为明显;级配公称最大粒径越大,环氧沥青混合料的高温稳定性越好,但其低温抗裂性、水稳定性及抗疲劳性则会越差,因此环氧沥青混合料不建议选择公称最大粒径过大的级配;综合玻璃纤维环氧沥青混合料的路用性能可知,推荐采用掺量为0.3%的玻璃纤维改性,有助于提高环氧沥青混合料的服役质量及使用寿命。     

基质沥青种类对高韧性环氧沥青混合料性能影响分析

采用5种不同种类的70#基质沥青,在相同条件下制备高韧性环氧沥青及其混合料,考察基质沥青种类对高韧性环氧沥青混合料路用性能的影响.结果表明,5种高韧性环氧沥青混合料的马歇尔稳定度均达到50 kN以上,劈裂抗拉强度均大于2.8 MPa,70℃动稳定度均达到30000次/mm以上,-10℃低温抗拉应变均在5000με以上,...     

桥面铺装玄武岩纤维橡胶复合改性沥青混合料的路用性能研究

通过将不同掺量的玄武岩纤维和橡胶颗粒进行单掺、复掺制备AC-20级配桥面铺装沥青混合料,采用高温车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验,对玄武岩纤维橡胶复合改性沥青混合料的路用性能展开综合考察,研究结果表明：玄武岩纤维能够明显改善沥青混合料的高温抗车辙变形性,而橡胶能够有效增强沥青混合料的低温抗裂性与水稳定性;将玄武岩纤维和橡胶进行复掺可综合提升沥青混合料的路用性能,推荐采用掺量为4%的玄武岩纤维和3%的橡胶颗粒复合改性,有利于提升桥面铺装沥青混合料的服役质量及使用性能。     

环氧乳化沥青冷再生沥青混合料性能研究

提出了一种新型的冷再生沥青混合料-水性环氧树脂改性乳化沥青冷再生沥青混合料,首次使用环氧乳化沥青应用于冷再生沥青混合料中。通过掺加0%、10%、20%和30%的环氧树脂改性乳化沥青对90%与70%RAP(废旧沥青路面回收材料)掺量的AC-20冷再生沥青混合料进行配合比设计试验与使用性能验证。结果表明：适当掺量的环氧树脂改性乳化沥青可使冷再生沥青混合料具有更好的使用性能,RAP有效利用率得到进一步提高。     

环氧掺量对热拌环氧沥青性能影响及其固化特性

为探究降低环氧沥青（EA）铺装经济成本的可行性以及EA结合料与混合料之间的固化特性关联,采用拉伸试验和旋转粘度试验分析了环氧树脂（EP）掺量对EA力学性能与粘度特性的影响规律,并通过红外光谱和马歇尔稳定度试验研究了EP掺加质量分数40%的EA及其混合料的固化特性。结果表明：EP掺加质量分数30%以上时EA的力学性能优异,并且在180℃下施工容留时间充足。EP掺加质量分数40%的EA在固化过程中其环氧基特征峰逐渐平缓,前24 h固化度达到75%以上。EA混合料养生24 h后,其稳定度可达42.03 kN,达到规范性能要求。EA混合料强度与结合料固化程度密切相关,在60℃/96 h养生期内,EA混合料强度和结合料固化度随时间变化表现出相同的规律,使用结合料代替混合料评估施工后的路面强度形成程度具有可行性。     

玄武岩纤维对不同级配环氧沥青混合料性能的影响研究

通过将不同掺量的玄武岩纤维掺入三种AC级配环氧沥青混合料中进行改性,以动稳定度、最大弯拉应变、浸水残留稳定度、冻融劈裂强度比及疲劳寿命次数为试验指标,系统研究了玄武岩纤维掺量对不同AC级配环氧沥青混合料路用性能的影响规律。结果表明：通过增大级配公称最大粒径可以改善环氧沥青混合料的高温稳定性,但不利于其低温抗裂性、水稳定性及抗疲劳性,故建议选择公称最大粒径较小的级配;掺入玄武岩纤维能够有效改善环氧沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性及抗疲劳性;掺入玄武岩纤维虽对环氧沥青混合料的抗水损害能力有所影响,但仍满足规范使用要求;玄武岩纤维改性环氧沥青混合料的推荐掺量为6%,有利于提升其使用性能及寿命。     

桥面铺装沥青材料的开发及应用技术进展

车辆荷载、温度、风载等因素的差异导致桥面铺装层比公路沥青铺装层服役过程中的受力、形变等方面特征更为复杂,因此桥面铺装沥青材料需要具有更加优越的强度、粘结性、抗疲劳性、耐久性以及抗老化性能等特性.对近些年我国交通基础设施建设的回顾,全面论述了在桥梁建设发展过程中桥面铺装结构、桥面铺装材料的研究与应用进展,分别对环氧沥青、...     

复掺纤维环氧沥青混凝土在桥面铺装中的应用研究

为研究复掺纤维沥青混合料在桥面铺装中的应用,通过室内对比试验,分别针对单掺和复掺纤维沥青混合料的路用性能展开对比分析,并结合工程实例验证了复掺沥青混合料在桥面铺装中的优良效果,研究表明:适量掺入纤维可以有效提升沥青混合料的路用性能,而过量掺入纤维时会导致沥青混合料路用性能下降;选择复掺比例为40%木质素纤维+60%聚酯纤维、纤维掺量为3%时,沥青混合料的水稳定性能、高温稳定性能及低温抗裂性能均为最大值,此时沥青混合料的路用性能最佳。     

低温地区桥面纤维浇注式沥青混合料的低温性能研究

为了研究低温地区钢桥面铺装纤维浇注式沥青混合料的低温抗裂性能,选用基质、SBS、浇注式及纤维浇注式沥青混合料为研究对象,针对不同低温情况下的各沥青混合料进行低温小梁弯曲试验、低温弯曲蠕变试验以及低温劈裂试验,得出以下结论：(1)基质、SBS、浇注式及纤维浇注式沥青混合料的劲度模量、弯曲蠕变柔量及劈裂极限应变随着温度的降低均呈逐渐减小变化,而低温劈裂强度则呈先增后减变化;(2)纤维的掺入能够明显增强浇注式沥青混合料的低温抗裂性能,BF纤维对浇注式沥青混合料的低温抗裂性能改善效果优于PF和LF纤维;(3)纤维浇注式沥青混合料的低温劈裂试验变化规律表现较于低温小梁弯曲和弯曲蠕变试验更为敏感,故建议采用低温劈裂试验来评价低温地区纤维浇注式沥青混合料的低温稳定性能。     

TAF-10环氧沥青混合料动态弹性模量及路用性能试验研究

近些年来,环氧沥青混合料以其耐久性好、强度高、冲击韧性优越等特点,广泛地应用于大型桥梁桥面铺装之中.以TAF-10型环氧沥青混合料为研究对象,对其进行不同温度与频率下的动态模量试验,结合时温等效原理,通过Origin数学计算软件,采用西格摩德(Sigmoidal)模型对试验结果进行非线性拟合;并通过高温车辙试验、小梁弯曲试验及冻融劈裂试验,对其高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等路用性能进行检测.结果表明:随着加载频率的增大,TAF-10环氧沥青混合料的动态模量不断增大,而随试验温度的升高其值不断减小;拟合所得到的主曲线方程,可以对任何给定温度与加载频率下该种混合料的动态模量进行有效预估;TAF-10环氧沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性等性能均超出规范要求,满足桥面铺装要求.研究成果可以为TAF-10环氧沥青混合料桥面铺装的动态设计提供参考.     

钢桥面浇注式铺装组合结构性能对比研究

针对3.5cmGA10+3.5cmSMA10和3.0cmGA10+4.0cmSMA13两种铺装方案,开展了组合结构性能对比研究,结果表明：两种铺装方案均具有良好的层间黏结抗剪性能和协同变形性能,组合结构黏结强度和抗剪强度分别为1.21MPa、4.03MPa,五点加载复合梁疲劳寿命均高于120万次。在交通量大、货车比例高、夏季气温高、年降雨量大等服役环境下,3.0cmGA10+4.0cmSMA13铺装方案比3.5cmGA10+3.5cmSMA10铺装方案更具优势。     

环氧沥青和SBS改性沥青混合料的路用性能研究

对比分析了环氧沥青混合料试件(A)和SBS改性沥青混合料试件(B)的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和水稳定性,并进行了动态模量的测试。结果表明,试件(A)的动稳定度要明显小于试件(B),但是都满足高温抗车撤试验的动稳定度要求(≥3 000次/min),试件(B)的动稳定度相较试件(A)约提高50.44%。试件(A)的硬脆程度较试件(B)更高,低温抗裂性能要低于试件(B),但是2组试件的低温抗裂性都满足规范要求。试件(A)和试件(B)的TSR都满足沥青混合料试件对TSR的要求(≥80%),且前者具有更好的水稳定性。无论是试件(A)还是试件(B),其动态模量都会随着温度升高而呈现逐渐降低的趋势,但在相同温度和频率下,前者的动态模量都要高于后者。     

工厂化橡胶沥青桥面铺装组合结构性能研究

为了给桥面工厂化橡胶沥青铺装结构设计提供试验依据,采用复合梁试验研究几种工厂化橡胶沥青桥面铺装组合结构的低温性能与抗车辙性能。结果表明,工厂化橡胶沥青SUP20+工厂化橡胶沥青SMA13的组合结构高温性能最为出色,工厂化橡胶沥青SMA10+工厂化橡胶沥青SMA13低温性能最为优异。     

改性环氧及固化剂制备环氧沥青材料的性能探索

环氧沥青材料是由环氧沥青双组分混凝土材料经过固化作用后所得,其非连续相表现出的是一种混合物形式,而连续相表现出的则是环氧树脂形式(经酸固化作用后),以热固性聚合物材料的形式存在,将其用于铺设时较之于其他材料,具有无可比拟的优越性。本文以此为出发点,制备了改性环氧沥青材料,并进行了分析,旨在促使环氧沥青材料的性能最优化。     

环氧改性沥青对沥青混凝土路面性能的影响

通过对比使用环氧改性沥青前后沥青混合料样品强度的变化等试验方法,评价环氧改性沥青对沥青混凝土耐久性和疲劳寿命的影响,以及环氧改性沥青作为沥青黏结剂的性能.结果表明:加入环氧改性沥青的沥青混合料拉伸强度明显高于对照组,并且其强度随着环氧沥青质量分数的增加而增加.此外,四点弯曲试验结果表明,环氧改性沥青可有效减少试样梁的挠度,从而改善沥青混合料的抗疲劳性.另外,采用在中间层加入环氧改性沥青的试验方法表明,使用环氧改性沥青作为黏结剂可改善两层之间的黏合强度.