采用便携式剪切仪研究超薄白色罩面的层间抗剪性能

超薄白色罩面作为一种新型路面结构在国外得到广泛应用,其特定的路面结构要求超薄水泥砼面层与沥青层层间较好联结,因而层间抗剪性能对保证路面正常使用具有重要意义.设计了基于便携式剪切仪的层间界面剪切试验,采用水泥砼和沥青砼复合试件模拟超薄白色罩面和旧沥青面层的结合状态,得到了界面剪切强度随温度和竖向压力的规律.同时验证了该试验的可行性.     

基于斜剪试验的超薄罩面层间黏结性能研究

超薄罩面与原路面黏结性能是影响超薄罩面使用寿命的重要环节。室内成型复合材料黏结板,采用层间斜剪试验,分析原路面材料类型、乳化沥青用量、温度、水泥混凝土路面处理方式对层间黏结性能影响。试验结果表明：同等条件下,层间黏结强度随着温度增加而降低,且存在最佳乳化沥青用量,超薄罩面与沥青面层的黏结强度大于与水泥混凝土路面的黏结强度,拉毛处理可以提高与水泥混凝土路面的黏结强度。建议选择适宜的乳化沥青撒布量,对于水泥混凝土路面,应对原路面进行拉毛处理等,以提高层间黏结性能。     

超薄沥青混凝土磨耗层层间剪切应力状态与抗剪指标分析

针对加铺超薄沥青混凝土的路面结构,文章分析了不同位置剪切应力的变化规律,分析得出超薄沥青混凝土路面的水平剪应力数值随着深度增加逐步增加,在原结构层上面层底部、中面层上部的位置达到最大,超薄罩面能够避开了剪应力最大值出现的位置,有利于层间粘结。分析不同参数对剪切应力的影响,得出结构层厚度的变化对层间最大剪应力的影响非常有限,而模量的影响非常明显;低温状态时,罩面厚度越小越有利于层间粘结,高温状态时,罩面厚度越厚越有利于层间粘结。提出了不同条件下超薄沥青混凝土磨耗层路面层间抗剪指标的计算方法。     

某国道“白加黑”沥青薄层罩面力学响应分析

为研究水泥砼路面上沥青薄层罩面的力学行为，结合湖南省某国道改造项目工程实例，运用BISAR3.0程序对沥青薄层罩面及其层间的力学响应规律进行分析。结果表明，层间结合状态对“白加黑”薄层罩面层内拉应力和拉应变影响显著，从完全连续到完全光滑，最大拉应力和最大拉应变显著增大，所以应加强沥青罩面层与旧水泥砼路面之间的粘结；超载对剪切应力影响显著，通过增大罩面层的模量可以有效减小沥青层的剪切变形；罩面层厚度对最大剪应力τmax 的影响，层间连续时以3 cm为界，层间光滑时以4 cm为界。     

超薄白色罩面超载的三维有限元分析

通过三维有限元分析,探讨了不同层间接触状况下超薄白色罩面(UTW)超载下的受力特性。采用ANSYS建立有限元模型,以正交各向异性接触模型模拟UTW层间接触状况。研究发现:超载使板底拉应力剧增,结构组合越弱,超载应力比就越大;板底拉应力对层间接触条件很敏感,因此层间界面处理必须严格要求,以保持层间界面连续,提高超薄白色罩面的使用寿命;超载使层间抗剪更为不利。因此,设计超薄白色罩面时需充分认识到超载的巨大影响,设计时增大安全系数,以免路面铺筑不久便破坏严重。     

基于剪切弹性柔量的基-面层间接触状态及路面力学响应分析

为研究半刚性基层与沥青面层的层间接触状态对路面结构力学响应和疲劳寿命的影响,选取典型半刚性基层沥青路面结构,采用Bisar3.0软件中的剪切弹性柔量参数AK作为基-面层层间接触状态的评价指标进行路面结构力学计算,分析不同层间接触状态下沥青路面结构的应力、应变、弯沉等力学指标的变化规律,并计算了层间不同接触状态下路面结构的疲劳寿命.结果显示:剪切弹性柔量可以较好的表征基-面层层间接触状态;弯拉应力和剪应力受基-面层间接触状态的影响较大,当基-面层间接触状态由连续变为滑动时,沥青层底弯拉应力的涨幅为528.25％,沥青层底剪应力的涨幅为157.3％,而弯沉受基-面层间接触状态的影响较小;基-面层间保持连续的接触状态可以提高层间抗剪切能力,延长路面的使用寿命.     

水泥混凝土路面-环氧沥青超薄罩面层间黏结性能试验研究

水泥混凝土路面加铺环氧沥青混凝土超薄罩面,可在相对较低建设成本下,充分发挥环氧沥青混凝土高性能的优势,解决路面行车舒适性、安全性及耐久性问题,同时可结合水泥混凝土路面长寿命结构特点,建造长寿命高性能路面结构。为评价该路面结构的层间黏结性能,采用环氧沥青、SBS改性沥青作为层间黏结材料,利用自行设计加工的斜剪、拉拔夹具,通过斜剪、拉拔试验,研究了洒布量、试验温度、加载速率、界面浸水及老化等因素对该路面结构层间黏结性能的影响。试验结果表明:(1)浸水损害条件对层间黏结性能的影响十分显著,浸水后环氧沥青剪切、拉拔强度分别下降47.4%,30.7%,而SBS改性沥青下降75.1%,30.3%;(2)SBS改性沥青作为层间黏结材料,老化后的层间黏结性能衰减较为突出,剪切、拉拔强度分别下降23.0%,60.5%;(3)针对该路面结构,环氧沥青黏结材料层间黏结性能显著优于SBS改性沥青。     

水泥混凝土路面加铺Novachip薄层罩面的表层处治技术与粘层材料研究

采用粘结强度试验和抗剪试验研究了抛丸处治技术和Novabond改性乳化沥青对水泥混凝土路面表面加铺Novachip薄层罩面的层间粘结性能影响。结果表明:采用抛丸技术处治的水泥混凝土面层与Novachip超薄罩面之间具有更高的粘结强度和抗剪强度;使用Novabond改性乳化沥青作为粘层的Novachip超薄罩面相比使用普通改性乳化沥青、基质沥青、橡胶改性沥青、SBS改性沥青等材料具有更高的层间粘结强度和抗剪切破坏能力;Novabond改性乳化沥青的洒布量、罩面孔隙率和罩面铺筑温度的增大均可有效增强层间粘结抗剪强度。     

粘层材料在白加黑路面结构中的力学行为研究

粘结层对白加黑路面结构的整体性起到很好的过渡作用,使沥青面层很好的与水泥混凝土粘结,同时提高白加黑路面的抗剪性能。拟通过层间剪切试验、层间拉拔试验及沥青涂层浸水后试验,研究铺装结构层层间抗剪强度的变化规律、不同防水层拉拔强度的变化规律及水对改性乳化沥青的抗剪强度和粘结强度的影响情况。     

旧水泥混凝土路面罩面层结构研究

在分析旧水泥混凝土路面加罩沥青混凝土面层从施工到使用中出现的损坏特征以及各层测试弯沉数据的基础上,总结了旧水泥混凝土路面加罩层的力学特征,提出了采用强化面层、改善罩面层材料性能、罩面层与旧水泥混凝土路面界面处理的结构措施防止反射裂缝,并对这些措施进行了力学分析和案例论证。     

在旧沥青路面上加铺超薄白色罩面技术的发展与应用

超薄白色罩面是20世纪90年代初在美国兴起的一种沥青路面维修新技术。其特点是罩面薄,接缝间距短,与旧沥青层具有较强的粘结力,而且开放交通早,适用于因起动、刹车造成车辙、拥包等功能性破坏严重的交通繁忙地带沥青路面罩面。为了研究半刚性基层沥青路面上超薄白色罩面的路用性能,我国第一条超薄白色罩面的室内试验路在长沙理工大学的直线式路面加速加载实验室中完成。     

环氧树脂沥青桥面防水材料性能研究

通过分析桥面防水性能及要求，得出桥面结构中防水粘结层设置的重要性。选定了高剂量SBR改性橡胶沥青和环氧沥青进行材料性能试验，从防水层设置环境所需的材料性能要求出发，进行了拉伸试验、剪切试验和拉拔试验，据此分析了防水材料的物理力学性能、路用性能和抗损伤性能要求。研究结果表明，高剂量SBR改性橡胶沥青和环氧沥青均具有良好的路用性能和物理力学性能；环氧沥青的抗拉强度与抗剪强度均较SBR改性橡胶沥青大，并且粘结力极强，受高温等因素的影响相对较小，可用于钢桥和水泥混凝土桥面防水层，是一种优良的桥面防水材料。该研究为改进和优化防水层设置，正确选择优良路面防水层提供了有力依据。     

超薄水泥混凝土路面试验路研究

本课题选择不同路面板厚度、混凝土种类和板接缝间距，在210国道铜黄段二级公路沥青路面上修筑了我国第一条超薄水泥混凝土(UTW)路面试验路。通过试验路修筑和观测与分析，对UTW路面的施工技术、使用性能和在我国的适用性进行了研究。结果表明，UTW路面明显提高了路面承载能力，改善了路面表面平整度，在旧沥青路面维修中有广阔的应用前景。     

基于GA铺装层的水泥桥面铺装粘结性能研究

浇筑式沥青混合料广泛应用于水泥混凝土桥面铺装,以满足其粘结防水要求,其基本铺装型式为“粘结层+防水层+磨耗层”或“粘结层+防水层+粘结层+磨耗层”。本研究借助浇筑式沥青混合料(GA)大油石比特性,分析GA-10作为防水粘结层对桥面铺装粘结性能影响。结果表明,GA-10与水泥混凝土桥面板粘结能力可满足水泥桥面防水与粘结性能要求。     

PCMA路用性能室内试验及工程应用研究

改性沥青防水粘结层存在抗剪强度低、施工工艺复杂和需要撒布碎石等缺陷,为此,开发了高分子沥青防水粘结层（ PCMA）,其具有抗剪强度高、施工方便和不需撒布碎石等优点。通过室内试验对PCMA的路用性能进行研究。试验结果表明：PCMA的抗剪强度、拉拔强度和疲劳寿命均明显高于其他防水粘结层。在汕梅高速公路水泥路面加铺工程中铺筑了PCMA试验路,取得了较好的工程应用效果。     

桥面铺装用环氧树脂沥青混凝土细微观结构的低温性能研究

以桥面铺装用的水泥乳化环氧树脂沥青(CAE)混凝土为研究对象,对环氧树脂沥青混凝土细微观结构的低温性能进行了研究。结果表明,在CAE微结构中,环氧树脂和沥青均形成网络结构,且形成相互穿插的网络结构;水泥颗粒连接沥青和环氧树脂,起连接介质作用。CAE胶结固化后,会构成3个界面,其中,不发生化学反应的界面为沥青环氧树脂、水泥沥青界面,其界面粘结作用包括机械啮合、物理吸附等;环氧树脂和水泥界面间粘结主要为水化产物Ca²⁺的化学键合及水性环氧树脂中酯基水解产生羧基,环氧树脂含有大量极性基团,在水泥颗粒表面紧密吸附,环氧树脂和水泥界面粘结强度较高。     

机场水泥混凝土道面沥青薄层盖被起飞段的应力分析

在旧水泥混凝土道面上采用沥青薄层盖被是一种较好的维修手段，当飞机采用双机或四机起飞时，机轮就会作用的薄层结构上。此时，薄层处于最不利的状态，薄层结构破坏主要是剪切破坏。影响剪应力的大小主要是薄层的厚度和薄层与水泥混凝土道面的结合程度。在此段进行薄层设计时，要进行抗剪强度的验算。     

沥青混合料抗剪性能试验仪开发

为了有利于设计与施工部门进行混合料抗剪性能评价,开发了简易型抗剪仪,并成型不同混合料,分别采用抗剪仪与M TS进行混合料的抗剪试验。通过试验对比发现,在不同混合料和不同试验方案组合下,两种试验方法的抗剪强度结果具有较好的相关性。本文也指出,M TS试验结果均比抗剪仪结果要大,而且在混合料抗剪强度较大时,M TS试验结果比抗剪仪大的较多。本文从设备加载频率与温度控制方面进行了原因分析。最后,认为该抗剪仪可以用于设计与施工监控阶段混合料抗剪强度的快速评价。     

桥面防水粘结材料性能研究

通过对防水粘结材料FYT、高剂量SBS改性沥青、环氧沥青3种材料的室内模拟试验研究,对比了防水粘结材料的剪切强度、拉拔强度和老化性能。本文推荐采用高剂量SBS改性沥青作为高速公路水泥混凝土桥面沥青铺装防水粘结材料。     

特大桥梁沥青铺装层材料性能试验研究

为保证沥青铺装层具有优良的抗水损害和疲劳寿命,应进行专门的沥青混合料配合比设计。结合京港澳高速公路郑州黄河公路大桥的桥面铺装层设计,在室内首先对AC-13I、AK-16A和AC-16I进行了配合比设计,并对各结构单层进行了APA浸水车辙试验和疲劳试验。为模拟桥面铺装层的整体工作状况,又选取两种双层桥面铺装层结构方案A、方案B,在室内进行了高温状况下复合板车辙及复合梁疲劳试验。试验结果表明,在选定的配合比下条件下,单层中的AC-13I型沥青混合料有更好的抗水损害性能;双层桥面铺装层结构方案B具有优良的抗车辙和疲劳性能。综合比较后,方案B可用于指导黄河特大桥桥面的沥青铺装层施工。