浇注式沥青混合料疲劳特性研究

根据四点弯曲疲劳试验曲线特征,将浇注式沥青(GA)混合料劲度模量随加载循环次数的累积过程分为3个阶段,并将宏观力学性能发生剧烈变化的第3阶段定义为沥青混合料疲劳裂缝出现区域.试验研究了应变水平、沥青用量和试验温度与沥青混合料劲度模量和疲劳寿命的关系,结果显示:第1阶段GA混合料劲度模量衰变至初始劲度模量的80%左右,占总疲劳寿命的5%～10%;第2阶段劲度模量衰变较为缓慢,与加载次数呈线性关系,占总疲劳寿命的70%～85%;第3阶段占总疲劳寿命的5%～10%.较高应变水平下GA混合料也有非常好的疲劳耐久性;增大沥青用量不能显著提高GA混合料的疲劳寿命;GA混合料疲劳寿命对温度非常敏感,且随着温度的升高而增加.     

水泥乳化沥青混合料动态模量特性

采用简单性能测试系统(SPT系统)对水泥乳化沥青混合料的动态模量和相位角进行测试,基于Sigmoidal数学模型回归得到了水泥乳化沥青混合料的动态模量主曲线方程.对比了水泥乳化沥青混合料和普通的热拌沥青混合料的动态模量特性,通过微观形貌观察对水泥乳化沥青混合料的动态模量特性进行了解析.结果表明:在温度为15~25℃、加载频率为0.1~25.0Hz时,水泥乳化沥青混合料动态模量在1 541~5 921MPa变化;水泥乳化沥青混合料动态模量曲线移位因子小于热拌沥青混合料,即水泥乳化沥青混合料温度敏感性较热拌沥青混合料低.水泥与乳化沥青中水生成的水化产物不仅降低了水泥乳化沥青混合料的黏性,使之更具有弹性性质,同时也改善了水泥乳化沥青混合料的温度敏感性.     

基于SPT试验的SMA沥青混合料动态模量研究

为了研究沥青混合料的动态特性,应用简单性能试验机(SPT)对SMA沥青混合料进行动态模量试验,分析频率和温度对沥青混合料动态特性的影响,结果表明:频率越高,沥青混凝土的动态模量越大;温度越高,沥青混凝土的动态模量越小。     

武汉光谷大桥钢桥面浇注式沥青混合料试验研究

介绍了武汉光谷大桥钢桥面浇注式沥青混凝土的配合比验证及施工控制.所设计的浇泣式沥青混凝土60℃贯入度小于4rnm,-10℃弯曲断裂应变大于8 000 μm/m,达到高低温设计要求.普通车辙试验结果表明其动稳定在300词/mm水平,但组合车辙试验经1万次加载后证实了SMA沥青混凝土+浇注式沥青混凝土铺装体系具有良好的抗高温车辙性能,车辙产生的主要原因是行车追密,而非混合料失稳.     

玄武岩纤维加筋沥青混凝土动态模量主曲线研究

为了研究玄武岩纤维加筋沥青混合料的动态特性,采用室内试验方法测试了玄武岩纤维加筋沥青混合料在4、21、41℃三个温度条件和0.1、1、5、10、25 Hz五个加载频率条件下的动态模量,分析了温度和加载频率对混合料动态特性的影响.依据时-温等效原理、S形方程和WLF模型建立了玄武岩纤维加筋沥青混合料的动态模量主曲线.研究结果表明:玄武岩纤维加筋沥青混合料动态模量随温度升高而显著减小,同时还随加载频率的增大而增加;以参考温度20℃建立的玄武岩纤维加筋沥青混合料动态模量主曲线可很好地拟合试验数据.     

两港大道快速化工程桥面铺装浇注式沥青优化技术研究

为了使浇注式沥青更好地应用于两港大道快速化工程桥面铺装,采用专用高温补强剂进一步提高浇注式沥青的高温性能.介绍了高温补强剂对浇注式沥青基本性能和流变性能的影响,并进一步考察了高温补强剂对浇注式沥青混合料GA10高温性能的提升作用.试验结果表明,一定范围内,高温补强剂能提升浇注式沥青的软化点、高温黏度及车辙因子,但会降低其低温延度;在相同条件下,高温补强剂能明显提高浇注式沥青混合料GA10的高温稳定性,对混合料的流动性和低温抗裂性有一定的负面作用,但仍满足规范要求.     

沥青路面抗车辙性能分析

为探究沥青路面车辙形成过程,以力学-经验法研究了3种结构类型沥青路面的车辙累积规律,研究流程包含温度场、沥青混合料动态模量和沥青混合料动态蠕变模型3个分析模块,其中沥青混合料动态模量和动态蠕变模型通过试验方法获取.由温度场分析模块得到不同时刻沥青路面各层的温度,通过不同温度和加载频率下试验获取沥青混合料动态模量,以此作为力学模型参数计算获取不同时刻沥青路面各层的应力状态,进而根据动态蠕变模型分析沥青路面不同层位的塑性应变,累积得到整个沥青路面面层的车辙量.结果表明:AC+AC+AC结构上、中面层为车辙产生的主要层位,而将该结构AC上面层替换为SMA上面层可显著降低沥青路面的车辙量,此时中面层对路面的车辙贡献最大.因此,从减少车辙的角度出发,推荐沥青路面结构采用SMA+AC+AC或SMA+AC+LSPM(大粒径排水碎石)结构,同时应加强中面层材料的高温稳定性设计.     

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.     

沥青路面反算模量与沥青混合料动态模量的关系

为获取沥青路面结构层沥青材料模量参数,合理评价沥青路面结构性能,开展沥青路面反算模量与同温度下室内沥青混合料动态模量的关系研究。采用落锤式弯沉仪（FWD）对4个不同结构的沥青路面试验路进行测试,并通过路面结构埋设的温度传感器同步采集温度,对试验结果进行沥青层模量反算;采用沥青混合料性能试验机（AMPT）对试验路沥青材料进行动态模量试验,根据时温等效原理获取FWD测试的同温度下的沥青混合料模量值,结合沥青路面结构层厚度计算沥青混合料动态模量的当量模量;对沥青层同一温度下的FWD反算模量与动态模量的当量模量进行分析比较,建立回归模型。结果表明,不同路面结构的FWD反算模量与室内动态模量的关系基本一致,其变化趋势不依赖于沥青层厚度的变化;沥青路面FWD的反算模量和室内AMPT的模量呈非线性关系,当模量较小时,FWD反算模量要低于室内模量,随着模量的增加,在10000MPa附近时,二者的模量值是接近的,模量值再继续增大时,FWD反算模量的增加较快,明显大于室内动态模量,室内动态模量的增长趋于平缓。     

道路沥青材料动力性质的关系

为研究沥青、沥青胶浆和沥青混合料等沥青材料的动力性质及其相关性,采用动态剪切流变仪(dynamic shear rheometer,DSR)对沥青和沥青胶浆进行试验,分析了两者动力性质的关系,建立了沥青胶浆复数模量与沥青复数模量、粉胶比的多元关系式;采用沥青混合料性能试验机(asphalt mixture performance tester,AMPT)对5种类型的沥青混合料进行动态模量试验,研究分析了沥青材料在同频率(或加载时间)和温度条件下模量与相位角的关系.结果表明:沥青混合料的模量和相位角可以通过沥青和沥青胶浆的模量和相位角来表示,且这种关系与频率(或加载时间)、温度无关.在此基础上建立了沥青、沥青胶浆和沥青混合料三者的模量与相位角的关系表达式.