长江隧道沥青路面结构与材料功能一体化研究

以国家863项目"抗滑、阻燃、降噪多功能隧道路面结构设计与铺装技术"为依托,以武汉长江隧道工程为背景,研发了沥青路面材料AFNA,在其满足长江隧道路面的"抗滑、阻燃、降噪"使用要求的同时,应用结构与材料功能一体化的思想,通过分析路面面层厚度组合,得出最佳路面面层厚度和面层材料参数,并成功应用于武汉长江隧道。     

长江隧道刚性基层沥青路面的抗车辙性能

以国家863项目"抗滑、阻燃、降噪多功能隧道路面结构设计与铺装技术"为依托,以武汉长江隧道工程为背景,根据长江隧道路面大纵坡、刚性基层的特点,采用德国汉堡车辙试验方法分析了应用于武汉长江隧道沥青路面面层新型材料AFNA-13和普通沥青混合材料SMA-13的抗车辙性能,并运用有限元方法计算比较了2种材料结构的抗车辙性能,同时对长江隧道路面结构的抗车辙性能进行了有限元模拟分析.得出在相同循环车载作用下,AFNA-13材料比SMA-13材料具有较好的抗车辙性能,沥青路面面层厚度是影响路面的抗车辙性能的主要因素.武汉长江隧道所采用的路面结构具有较好的抗车辙性能.     

橡胶粉沥青路面的降噪特性分析

为了研究路面降噪性能与橡胶粉沥青混凝土材料组成之间的关系,通过研究轮胎路面交通噪音的发生机理,结合既有经验和实测数据,对橡胶粉沥青路面降噪性能及主要影响因素进行了分析．研究结果表明．影响橡胶粉沥青混凝土路面降噪性能的主要因素有3个:橡胶粉的掺入量、骨料配合比和空隙率．     

Sasobit对沥青混合料阻燃性能的影响

通过对添加Sasobit温拌剂的温拌及温拌阻燃沥青混合料进行试验研究,对比分析了其在添加阻燃剂前后混合料在水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性等路用性能方面的变化,并参照GB/T10707—1989橡胶燃烧性能测试标准规定的极限氧指数测试方法,采用改进的试样制备方法,对SBS改性沥青和SBS改性阻燃沥青分别在添加不同掺量Sasobit温拌剂后的阻燃性能进行了试验研究.试验结果表明,Sasobit温拌沥青混合料在添加阻燃剂前后其路用性能均能满足规范要求,可以应用于隧道路面;然而氧指数试验结果表明,蜡基温拌剂Sasobit掺在沥青中有一定的助燃作用,它的添加会使沥青极限氧指数减小,阻燃性能变差,且随着其掺量的增加不断降低.     

泡沫温拌再生沥青高低温性能研究

为研究回收沥青掺量对泡沫温拌沥青高低温性能的影响,分别对掺加0%、20%、40%、60%、80%回收沥青的泡沫温拌沥青进行软化点、DSR和BBR试验。试验表明:随着回收沥青掺量的增加,泡沫温拌再生沥青的软化点、车辙因子和破坏温度值逐渐升高;当回收沥青的掺量达到60%及以上时,泡沫温拌再生沥青胶结料的高温性能明显改善;胶结料试样的低温抗裂性能随着回收沥青掺量比例的增加而逐渐降低,当回收沥青的掺量大于40%时,泡沫温拌再生沥青的蠕变劲度S和蠕变速率m值不能满足规范要求,低温抗裂性能较差;建议回收沥青的掺量小于60%。     

基于降粘技术的温拌沥青混合料的路用性能

为了研究低温地区温拌沥青混合料的路用性能,选用降粘型温拌剂RH为研究对象,以马歇尔标准试件的空隙率为控制目标,在达到与热拌沥青混凝土同等压实度的前提下,确定RH温拌沥青混合料的拌和及压实温度。并通过马歇尔稳定度试验、车辙试验、劈裂试验、冻融劈裂试验和浸水马歇尔稳定度试验分别研究其对混合料的高温性能、低温性能和水稳性能的影响。研究结果表明:与普通热拌SBS沥青混合料相比,RH温拌剂的掺入降低了沥青混合料的拌和温度约15℃,高温抗车辙性能显著增强,低温性能得到提高,水稳性能有所改善,是一种适合低温地区使用的沥青混合料。     

温拌橡胶SMA高温稳定性能影响因素试验

为了分析不同因素与混合料高温稳定性能的关联程度及讨论单因素的变化是如何影响混合料高温稳定性能的,采用车辙试验,将孤立变量法和灰关联分析法相结合,研究级配、沥青用量、空隙率、胶粉掺量及击实温度5个因素对温拌橡胶沥青SMA高温稳定性能的影响规律。结果表明,温拌橡胶沥青SMA击实温度是影响高温稳定性能的最显著因素,胶粉掺量、空隙率也有较大的影响,各因素关联度按照显著性排序依次为击实温度→胶粉掺量→空隙率→2.36mm通过率→沥青用量。     

温拌橡胶沥青SMA在南京南站道路中的应用

将橡胶沥青、温拌沥青与SMA矿料级配3项技术相结合配制成温拌橡胶沥青SMA,并将温拌橡胶沥青SMA-13在南京南站与机场连接线试验段工程中进行应用.结果表明:在橡胶沥青中加入温拌剂后,温拌橡胶沥青SMA压实温度可降低约20℃;在相同级配、油石比及击实功率前提下,与橡胶沥青SMA相比,温拌橡胶沥青SMA的高温稳定性得到显著提高,水稳定性与低温抗裂性能相当,但均能满足公路沥青路面施工技术规范的要求.为在城市道路中的推广应用提供参考,并给出相关的施工建议.     

温拌改性再生剂对不同RAP掺量废旧普通沥青混合料性能影响评价

利用自主研发的复合温拌改性再生剂,对不同RAP掺量(30%、45%、60%)的AC-20型沥青混合料进行了温拌、改性与再生,并对再生沥青混合料进行了路用性能评价.试验结果表明:随着RAP掺量的增加,温拌改性再生沥青混合料的高温性能不断增强,但其低温性能、水稳定性和疲劳性能均呈下降趋势;与SBS改性沥青混合料对比发现,当RAP掺量为30%时,温拌改性再生沥青混合料的各项路用性能基本相当;当RAP掺量为45%时,温拌改性再生沥青混合料除高温性能外的各项性能均有下降,但仍能满足规范对改性沥青混合料的要求;当RAP掺量为60%时,温拌改性再生沥青混合料的低温性能和水稳定性已经不满足规范要求.推荐温拌改性再生沥青混合料的推荐RAP掺量为30%~45%.     

不同RAP掺量温拌再生改性沥青抗变形性能研究

为了评价不同RAP （旧沥青混合料reclaimed asphalt pavement）温拌再生沥青混合料的抗变形性能,通过室内试验对SBS改性沥青及4种不同RAP掺量温拌再生改性沥青进行基本性能及不同温度下黏度试验,从活化能角度揭示温拌再生改性机理,并且通过沥青混合料车辙试验对不同RAP沥青混合料抗变形性能进行研究.结果表明：温拌再生改性沥青的活化能较高;温拌再生改性沥青混合料的高温性能优于热拌沥青混合料,RAP建议掺量为40%,再生剂A及B建议掺量分别为沥青质量5%及旧沥青质量4%.     

Surface modification of fire-retardant asphalt with silane coupling agent

The theory and approach of the surface modified of asphalt fire-retardant with silane coupling agent were introduced.The optimum silane dosage was determined,and the structure and properties of the asphalt fire-retardant before and after the surface modification were characterized by infrared spectrum and thermo gravimetric analysis.The dispersion effect of asphalt fire-retardant was studied.The influence of the surface modification on the hydrophilicity and lipophilicity of the asphalt fire-retardant was analyzed.The experimental results showed that there were physical and chemical interactions between the silane coupling agent and the asphalt fire-retardant,which reduced the surface polarity of the asphalt fire retardant.The optimum silane coupling agent dosage was 0.95% of the asphalt fire retardant.The surface modification improved the thermal stability,dispersibility and lipophilicity of the asphalt fire retardant,which enhanced the compatibility between asphalt fire retardant and asphalt.     

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.     

排水降噪防滑沥青路面材料的设计与施工

针对沥青路面对排水、降噪、防滑等路用功能的要求，进行了排水降噪防滑沥青混合料的矿料级配设计、路用性能研究．提出了排水降噪防滑沥青路面的设计方法及其施工质量控制技术，并在湖北省孝襄高速公路进行了工程应用。路面取样检测结果表明，各项路用性能均达到设计要求，具有较好的推广应用前景。     

改性多孔沥青混合料水稳定性与损伤规律

为了提高季冻区多孔沥青路面的使用质量、减轻路面冻融损伤,采用玻璃纤维、硅藻土与沥青路面旧料以改善多孔沥青混合料性能。分析不同材料掺量的多孔沥青混合料在冻融循环下的抗压强度、空隙率及应变变化,并考虑不同材料与不同材料掺量对多孔沥青混合料水稳定性的影响;基于损伤力学理论以抗压强度为指标表示强度率,研究改性多孔沥青混合料的冻融损伤演化规律;基于CT无损检测与数字图像处理技术,分析玻璃纤维多孔沥青混合料冻融前后空隙数量与空隙面积的变化规律。结果表明：混合料抗压强度随冻融循环次数的增加而降低,而空隙率与应变呈上升趋势;具有玻璃纤维掺量0.7%、沥青路面旧料掺量15%、硅藻土掺量25%和掺量15%沥青路面旧料及20%硅藻土的4种多孔沥青混合料水稳定性能最好,其中玻璃纤维的改性效果最佳;掺入玻璃纤维、15%掺量硅藻土与15%掺量沥青路面旧料能减轻多孔沥青混合料的冻融损伤,但硅藻土再生多孔沥青混合料损伤程度均较大,损伤前期强度较高,更适用于短时冻土区;与硅藻土再生多孔沥青混合料相比,玻璃纤维多孔沥青混合料、再生多孔沥青混合料与硅藻土多孔沥青混合料经历了长时间的快速损伤期、短时间的损伤稳定期与损伤发展期;玻璃纤维掺量较低的试样空隙数量增加,平均单个空隙面积减小,而掺量较高的试样表现相反。     

沥青路面空隙率对工程质量的影响分析

结合沥青面层存在的实际问题,分析沥青面层空隙率与路面初期损坏、透水性、沥青混合料强度、沥青混合料水稳定性的关系,讨论沥青混合料空隙率对沥青混合料耐久性、沥青与集料粘附性的影响,对沥青面层空隙率的控制设计与施工具有指导意义 更多还原     

基于神经网络-遗传算法的功能性沥青路面材料优选

根据功能性沥青路面中全面性能的要求,采用GA-ANN法对沥青路面中的矿料配比进行优化,综合考察沥青混合料矿料类型、沥青类型和填加剂等因素。以动稳定度作为评价指标,综合考究其残留稳定度、蠕变速率、摩擦因数、渗水系数以及空隙率等因素,从而提出了功能性沥青路面矿料配比的最佳优化方案。综合评价结果显示方案是可行且有效的,在一定程度上能够满足我国公路运输事业对功能性沥青路面材料配比的要求。     

开级配沥青磨耗层(OGFC)的研究

开级配沥青磨耗层是一种具有透水、防滑、降噪等功能的开级配混合料，但由于其空隙率较大，因此力学性能不足。针对路用开级配沥青磨耗层(0GFC)混合料的组成成分及其特点，在其最佳沥青用量条件下研究了OGFC沥青混合料的路用性能，并对聚合物纤维改性OGFC混合料的路用性能进行了实验研究。结果表明，在OGFC中加入纤维稳定剂可提高混合料的残留稳定度和抗车辙能力。     

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。     

泡沫沥青冷再生混合料在道路大修工程中的应用研究

为了确定泡沫沥青冷再生混合料的适应交通等级及合理的层位结构,对泡沫沥青冷再生混合料的路用性能进行试验研究,认为泡沫沥青冷再生混合料可应用于各级道路的基层.根据我国现行规范及国内典型案例,拟定出高、低等级下沥青道路合理路面结构厚度组合,并利用ANSYS软件进行建模模拟,计算出不同厚度组合下的路表弯沉及基层层底拉应力.并通过数值分析得出各层厚度及旧路面模量对于泡沫沥青冷再生路面性能的影响,得出旧路面强度对大修沥青路面使用性能有重要影响的结论.通过反算累计标准轴载作用次数,并对比我国交通等级的规定,提出泡沫沥青冷再生混合料应用于道路大修工程中合理的路面结构组合.     

沥青路面就地热再生拌和分散性评价方法

为了有效评价沥青路面就地热再生过程中旧路面沥青混合料的拌和分散性,保障就地热再生拌和工艺质量,设计一种简单可行的室内拌和筛分试验,通过室内模拟拌和与筛分试验,研究就地热再生过程中不同加热温度,不同拌和时间,再生剂的加入对就地热再生混合料分散性的影响.试验结果表明：当旧料加热温度由110℃提高至120℃时,旧料的拌和分散...