反复凝冰作用下沥青混合料性能研究

针对南方高原潮湿路面,采用沥青路面上面层常用密级配AC-16混合料,首先根据实际情况制定了反复凝冰的试验条件,然后对经历不同凝冰次数的试件进行体积指标、力学性能、高低温性能以及水稳定性等各项性能的试验研究,分析反复凝冰对混合料各项性能的影响.结果表明:混合料的初始空隙率对反复凝冰过程中的混合料空隙率有重大影响;高温稳定性随着凝冰次数的增加而衰减;力学性能、水稳定性以及低温性能在反复凝冰后都有不同程度的衰减,约前8次衰减较快,之后趋于平缓.     

基于光纤光栅的沥青路面状态的实时监测

为了给沥青路面结构响应监测找到科学有效的测 试手段,本文进行了沥青路面响应光纤Bragg光栅(FBG)实时监测 的研究。应用单轴压缩试验对采用的FBG传感器进行标定,得到了标定方程。基于提 出的沥青路面 FBG传感器埋设方法,在沥青路面成功埋设了FBG传感器。将静载监测结果与BISAR 3.0程序 计算结果进 行了比较。对不同轴重、不同汽车行驶速度及不同温度条件下的沥青路面结构动力响应进行 了实时监测。结果 表明,提出的沥青路面FBG传感器埋设方案可使传感器的成活率达到87%;静载实测结果与 计算结果较为接近,FBG监测结果有效且能准确反映沥青路面各工况下的应变时程;当车速 降低8km/h时,路面应变响应降低达100με以上;而路面温度增 长8℃,路面的竖向变形增长了近200με。     

紫外老化对沥青流变性能的影响

This paper simulated the ultraviolet aging process of asphalt and used dynamic mechanic analysis （DMA） method to evaluate the effect of ultraviolet aging on the asphalt theological properties. After having experienced ultravio- let aging, the low temperature performance of asphalt binder decreased significantly, with its complex modulus increased and phase angle decreased along with changing rheological properties as compared to the performance of original asphalt binder. The ultraviolet aging process would make asphalt binder more sensitive to brittle and fatigue failure. On the basis of the time-temperature superposition principle （TTSP）, the viscoelastic transition frequency （coT） is proposed to evaluate the effect of ultraviolet aging. It is found that with the increase in ultraviolet aging time, the cox moves to the lower frequency range gradually. Since the viscoelastic transition frequency is sensitive to the effect of aging, it can be used as an indicator of ultraviolet aging.     

剪切疲劳荷载下无砟轨道灌缝胶低温粘附特性

为研究无砟轨道聚氨酯灌缝胶在剪切疲劳荷载下粘附性能发展规律,依据灌缝胶工况开发了剪切疲劳试验及低温粘附特性直接拉伸试验,对经不同次数剪切疲劳加载的粘附性试件进行直接低温拉伸试验,分析剪切疲劳前后不同灌缝胶最大拉力、破坏位移指标的变化规律,及拉力-位移曲线的发展特性.结果表明:对未经疲劳加载的灌缝胶,材料异氰酸酯指数R与粘附强度呈正相关,与粘附抗变形能力呈负相关;疲劳加载后,R与材料抗疲劳性能呈负相关;疲劳加载初期,R较小的灌缝胶因体系内链段取向而出现粘附性能提高、离散性变大现象;疲劳加载过程中,由于材料内部介质不连续导致最大拉力指标稳定性优于破坏位移;随剪切疲劳加载次数增加,材料内部损伤累积破坏了粘附整体性,使失效模式由脆性破坏趋向于韧性破坏;基于试验结果,推荐抗剪切疲劳性能较好灌缝胶R宜在1.7~2.5之间.     

太阳能-土壤源热能流体加热道路融雪系统融雪模型的建立

综合考虑融化雪水在道路结构中的传递对道路材料热物理性质的影响,利用含水量作耦合项,建立太阳能-土壤源热能复合流体加热路面融雪系统的温-湿耦合融雪模型,运用显式有限差分法编制模型程序,实现融雪系统仿真。基于建立的模型,探讨计算深度、融雪目标等模型参数对太阳能-土壤源热能复合流体加热路面融雪系统融雪效果评价的影响,得到融雪模型合理的计算深度,并分析融雪目标与融雪系统设计热负荷间的关系。     

沥青混合料声学性能试验研究

研究了几种沥青混合料的声学性能,在理论分析的基础上,采用驻波管法、路边法对沥青混合料进行了噪声声学性能评价和对比,分析了吸声系数、降噪系数与空隙率、最大公称粒径和构造深度的关系,通过噪声水平和1/3频程的噪声频谱分析,研究了排水沥青混合料降噪的内在规律。研究结果表明,与密级配相比,多孔的排水沥青混合料路面降噪系数增大1倍,等效连续噪声水平Leq约降低3.4～6.7dB（A）。     

用冻融循环劈裂比评价沥青混合料抗水损害能力

目前用冻融劈裂试验来评价沥青混合料抗水损害能力有一定局限性，在研究了空隙率和饱水率对冻融劈裂试验结果影响的基础上，增加冻融循环次数，以冻融循环劈裂比评价沥青混合料抗水损害能力，可较客观地评价沥青混合料的耐久性。     

饱水沥青路面动力响应的空间分布分析

水-荷载的耦合作用是沥青路面早期损坏的主要原因之一。首先基于饱和多孔介质理论,建立饱水沥青路面动力响应分析的三维有限元模型,并给出了荷载作用形式、边界条件和材料参数;而后对比分析了动态荷载作用下,饱水沥青路面和无水沥青路面的竖向位移、竖向应力、剪应力和孔隙水压力的空间分布情况。结果表明,与无水状态相比,饱和状态下沥青路面的应力场和位移场都发生了变化,且出现了较大的孔隙水压力的正负逆转,这种孔隙水压力的反复作用将导致集料和沥青粘结的破坏。     

沥青混凝土结构表征与参数构建

为研究沥青混凝土的结构,丰富表征沥青混凝土结构的参数,首先对常见的体积参数进行总结,分析沥青混凝土组成成分和结构特点. 然后,从不同角度出发构建新的体积参数,并对参数进行分类和分析. 最后,在AC-16级配范围内通过改变细集料的比重得到了5个不同级配,同时设置4.2%、4.7%、5.2%（沥青占混合料的质量比）3种不同沥青用量,研究沥青用量对参数的影响,根据现行沥青混合料试验规程要求制作标准马歇尔试件,并进行体积指标的测定,通过计算得到构建的参数,并分析参数随级配及沥青用量的变化规律. 结果表明:体积参数随着沥青混合料的级配、沥青用量的改变有着明显的变化. 其中,沥青类参数VA、VM、d_b与混合料中的沥青用量有明显的线性关系,同时VM还与V_f有关;空隙类参数VMA、V_K、VV随V_f的增加先减小后增大. 只改变沥青用量时,VMA、V_K、VV隨沥青用量的增加而减小;集料类参数G、V_c、V_f、Vf /(1-c)、F_BV、F₁、F₂、V_c/f与混合料中粗细集料以及矿粉的比例有关.     

沥青路面粘弹性问题的理论分析

推导了沥青路面多层粘弹半空间轴对称问题的理论解，引入F．Durbin的方法实现Laplace，通过实例计算路表弯沉表明，初始时段所得结果与弹性解基本一致，随着时间的推移，多层粘弹体系表面弯沉增大，说明随时间的推移，材料的粘性起到更大的作用，反映了粘弹材料的蠕变变化规律，与实际情况相符。