高模量沥青混凝土在路面车辙处理中的应用

车辙是高温地区沥青路面的主要病害之一。处理车辙一般采用铣刨后重新摊铺抗车辙能力强的沥青混凝土的处理方案。为尽可能利用旧路面的使用价值,尽量减少车辙的铣刨深度,提高沥青混凝土的高温模量显得尤为重要。文章介绍了高模量沥青混凝土在京珠高速公路粤境南段车辙处理中的应用情况。     

高模量沥青混凝土在路面车辙处理中的应用

车辙是高温地区沥青路面的主要病害之一。处理车辙一般采用铣刨后重新摊铺抗车辙能力强的沥青混凝土的处理方案。为尽可能利用旧路面的使用价值,尽量减少车辙的铣刨深度,提高沥青混凝土的高温模量显得尤为重要。文章介绍了高模量沥青混凝土在京珠高速公路粤境南段车辙处理中的应用情况。     

水平荷载作用下高模量沥青混凝土路面力学响应数值分析

为研究和改善行车水平荷载对沥青混凝土路面结构受力的影响,采用三维有限元方法分析计算了静载作用下各大小水平荷载作用时沥青混凝土路面结构的力学响应规律,对比分析了高模量沥青混凝土(HMAC)设置在路面结构不同层位对水平荷载和垂直荷载综合作用下路面结构力学响应的影响.结果表明:水平荷载的影响范围主要集中在路面上部6 cm范围以内;在较大水平荷载作用下,路面结构最大剪应力和最大拉应力峰值增大显著,容易造成路面结构的剪切和拉裂破坏;面上面层设置HMAC和上中面层设置HMAC能够有效地改善这些局部路段路面结构的抗剪切和抗拉裂性能,且在效果上后者优于前者.     

高模量沥青混凝土在路面结构中的优化

为探讨高模量沥青混凝土在路面结构中的设置及使用情况,该文利用Bisar3.0软件对高模量沥青混凝土路面结构进行力学响应分析,进而得到了高模量沥青混凝土的合理设置层位与回弹模量。结论表明:高模量沥青混凝土可以有效地提高路面抗车辙性能,并建议设置在中面层,回弹模量取值在2 500~3 500 MPa范围之内,同时,在设置高模量沥青层的基础上不建议缩减面层厚度。     

硬质沥青和高模量沥青混凝土在法国的应用

硬质沥青通常指针入度低于25(0.1 mm)的道路沥青,在过去20多年的时间里,法国成功应用硬质道路沥青铺筑了大量高质量的沥青混凝土路面.该文回顾了硬质沥青在法国的应用发展过程,介绍了高模量沥青混凝土在法国的应用,分析了高模量沥青混凝土的抗车辙性能和现场路用性能情况.     

高模量沥青混凝土路面抗车辙性能分析

从力学角度研究沥青混凝土模量的提高对于车辙产生的影响,提出了抵抗车辙危害新方法。从车辙产生的机理出发,分析高模量沥青混凝土材料的基本力学性能及路面结构中面层模量对车辙产生的影响;利用试验方法分析了高模量沥青混凝土材料的动稳定度和动态模量值,利用数值计算方法分析路面结构力学性能并分析高模量下路面结构的力学响应。通过试验研究发现,高模量沥青混凝土材料的动稳定度和动态模量值都有显著提高,有利于抵抗车辙产生;数值计算结果表明,路面承受最大剪应力的范围在路面结构的中面层,采用高模量沥青混凝土材料,提高路面结构中面层的弹性模量,可以有效地改善路面结构的受力状态,降低剪切应变的数值,抑制和减少沥青路面车辙的产生。     

基于抗车辙功能的高模量沥青混凝土应用研究

针对沥青路面的车辙损坏,通过掺加改性剂PR／RA以提高沥青混凝土模量,达到有效提高路面抗车辙能力的目的。介绍了高模量沥青混凝土（HMAC）的研究成果,如提出基于抗车辙功能高模量沥青混凝土的合理设置层位和模量值的合理取值范围、抗车辙能力强的高模量沥青路面结构组合,以及高模量沥青混凝土路面典型结构等。并结合试验路实体工程,提出高模量沥青混凝土路面的施工工艺与质量控制技术。     

高模量沥青混凝土力学性能试验研究

从高模量沥青混凝土材料组成设计入手,通过沥青混凝土力学性能试验,分析低标号沥青、外掺剂用量对高模量沥青混凝土力学性能的影响规律。试验研究结果显示:低标号沥青可提高沥青混凝土的力学强度;沥青混凝土的回弹模量、劈裂强度和动态抗压模量随外掺剂用量的增加呈增加趋势,当外掺剂用量增加至混合料用量的0.7 %时,沥青混凝土的回弹模量增加幅度平均可达到50 %左右;添加外掺剂的沥青混凝土,其累积变形在一定程度上有所降低。     

沥青稳定基层沥青混凝土路面抗剪性能的理论分析

沥青稳定基层沥青混凝土路面是否会出现严重车辙,为人们所担忧。理论计算分析表明,在静力荷载作用下沥青层中最大剪应力发生在深度8 cm处,且随着基层厚度的增加剪应力降低,故采用沥青稳定柔性基层不会产生结构性车辙;当基层模量增大时,沥青层中下层剪应力反而增大;沥青混凝土面层采用高模量材料能有效降低剪切应变,而当采用复合基层时也有利于面层剪应力的减小。     

沥青混凝土材料细观损伤的数值模拟

在对沥青路面心样进行轴向压缩疲劳试验时,结合CT扫描技术拍摄了不同疲劳阶段下沥青混凝土的细观结构图像,利用细观力学及断裂力学方法建立了一细观模型,运用有限元程序对试件的宏观裂纹形成这一复杂过程进行了模拟。结果表明,该模型能有效模拟材料的损伤演化过程,在有限的实验研究基础上,运用细观力学方法数值模拟沥青混凝土的力学性能是可行的,以弥补试验的不足。     

沥青混凝土复合型裂纹扩展行为数值模拟

应用线弹性断裂力学有限元程序,对一系列沥青混凝土偏直裂纹的扩展路径依据标准的三点弯曲梁试件解析。结果表明,随着预制裂纹偏离梁中线距离的增加,裂纹的起裂角和峰值荷载都增大。当集中荷载一定时,预制裂纹越长,应力强度因子越大;当预制裂纹长度与梁高比率a/W为0.4时,裂纹起裂角最大。I型应力强度因子和裂纹起裂角与比率a/W之间可分别用三次多项式很好地拟合。裂纹扩展路径总体上遵循一定的规律。试验结果表明,由于沥青混凝土材料颗粒的不均匀性,裂纹扩展路径通常沿着集料颗粒边界扩展而很少切断颗粒。虽然裂纹尖端处于I-II复合型应力状态下,但拉应力仍然是裂纹扩展的主要驱动力。     

SMA沥青混凝土路面材料荷载行为模式研究

采用图像处理分析技术观察SMA沥青混凝土及密级配沥青混凝土在荷载作用下其粗集料移动轨迹的变化,定量描述SMA沥青混凝土粗集料构架形成机制、抗车辙能力成因、粗集料材料形状组合因子偏差等因素,建立粗集料移动轨迹与车辙量的行为模式,研究SMA沥青混凝土材料荷载行为,以使其应用于公路及机场路面能完全发挥其特性。研究结果表明:SMA沥青混凝土粗集料碾压过程中粗集料趋向水平方向移动,且移动量小,粗集料构架处于最稳定阶段,故SMA沥青混凝土车辙量较小,抗车辙能力较好;密级配沥青混凝土中粗集料趋向垂直方向移动,粗集料移动量大,容易造成粗集料构架不稳定,故沥青混凝土车辙量较大。     

沥青混凝土路面动力特性数值模拟研究

为了研究路面结构层厚度、模量、加载速度等因素对FWD作用下沥青混凝土路面动力特性的影响,基于有限元原理建立沥青混凝土路面动力特性模型,并通过与实测数据进行对比分析验证所建模型的精度,最后对FWD作用下的沥青混凝土路面弯沉、应力等动力特性及路面厚度、模量、加载速度对其动力特性的影响进行了研究,重点研究了不同结构层厚度及加载速度下面层、基层和底基层各自的应力变化情况以及路面弯沉变化趋势.研究表明:结构层厚度、设计参数(模量等)、加载速度等因素的变化对沥青混凝土路面动力特性均存在不同程度的影响.研究结果有助于根据路面结构的应力及变形特点进行路基路面结构设计,同时为分析路面损坏的原因及采取何种预防措施提供参考及依据.     

高等级沥青路面高温性能影响因素

针对温度对沥青混合料产生的影响,着重从矿料级配、沥青用量两方面论述其对沥青路面高温性能的影响。结合5种试验级配,采用车辙试验,以动稳定度来表征各种级配的高温性能,从而提出优化合理的解决方案,可为今后的同类工程提供参考。     

半刚性沥青路面面层抗车辙设计探讨

结合对部分高速公路车辙调查结果,发现中面层处于剪应力峰值区域,中面层的车辙变形对沥青路面车辙变形的影响最大,有必要采用基于抗车辙性能的试验方法进行中面层混合料的设计。比较目前常用的3种混合料设计方法,推荐SGC混合料设计方法。     

连续配筋混凝土基层沥青路面层间剪应力分析

基于连续配筋混凝土基层沥青路面的主要破坏形式为层间剪切破坏,运用BISAR软件定量分析了轮载、模量、厚度等参数对层间剪应力的影响规律,确定了层间最大剪应力的位置及其主要影响因素,为连续配筋混凝土基层沥青路面沥青层厚度设计指标的确定提供理论依据。     

超载作用下沥青混凝土路面的受力特性分析

根据佛开高速公路沥青混凝土路面破损情况,应用弹性层状体系理论分析沥青混凝土路面在超载作用下的应力和变形,从理论上探讨超载车辆对路面的受力特性和疲劳寿命产生的影响.     

沥青混凝土路面的非稳态传热模拟和实验研究

沥青混凝土路面就地热再生技术是未来公路养护发展的方向，作者对目前正在研发的一种新型沥青混凝土路面热再生养护机械作了简要介绍。并建立了沥青混凝土路面的传热数学模型，利用计算流体模拟软件FLUENT对沥青混凝土路面进行非稳态传热模拟研究，求出了路面内部温度场。通过和实测数据进行对比分析，得出了几个重要结论，这对后续的研究开发提供了一个可靠的依据。