浅析大粒径透水性沥青混合料柔性基层在沥青路面基层中的应用

将空隙率较高的最大粒径公称为26．5mm的大粒径沥青碎石混合料铺筑代替半刚性基层,解决半刚性基层补强中反射裂缝及排水问题。采用集料嵌挤方法进行级配设计,使用高粘度沥青增加沥青膜厚度,以析漏指标确定沥青用量。通过试验路提出大碎石沥青混合料柔性基层的施工工艺。试验路观测表明：大碎石沥青混合料柔性塞层用于旧路改造,能够满足道路结构强度及高温稳定性要求,起到路面结构排水的作用,有效地防止了反射裂缝的产生。     

沥青路面热-荷载耦合应力数值分析

针对半刚性基层沥青路面和刚性基层沥青路面结构中普遍存在的反射裂缝问题,提出了采用开级配大粒径沥青碎石混合料(OLSM)作为裂缝缓解层的方法;利用三维有限元法,对设置普通沥青混凝土与开级配大粒径沥青碎石2种类型裂缝缓解层的贫混凝土基层沥青路面结构进行热-荷载耦合应力对比分析,并进行了试验路观测与理论计算分析。结果表明:OLSM的耦合应力明显小于普通沥青混凝土的应力;OLSM中大粒径矿料多、沥青含量少及空隙率大的结构特点有利于消解及吸收裂缝处路面应力,可有效防止或减缓贫混凝土基层沥青路面的反射裂缝,是一种可以缓解反射裂缝的有效材料。     

贫沥青碎石缓解层抗裂效果与路用性能研究

采用新型材料贫沥青碎石(LAG)作为缓解层以有效解决半刚性基层路面易产生反射裂缝的问题.为研究其抗裂效果,通过模拟实际道路中车轮作用,开发出一种简单易行的抗裂性能试验方法.以开裂寿命、断裂寿命和裂缝发展速率作为抗反射裂缝能力评价指标,分析不同沥青用量的贫沥青碎石和其他3种不同抗裂材料的抗裂效果,进一步选取抗变形、渗水性能和抗冲刷能力进行路用性能验证.结果表明:材料开裂后,在开裂和断裂寿命基础上采用裂缝发展速率评价抗裂效果更直观合理;贫沥青碎石在最佳沥青用量下抗反射裂缝能力最优,6种材料抗裂效果依次为LAG2LAG3LAG1ATB-25ATPB-25AC-25;贫沥青碎石各项路用性能指标均符合要求,可作为半刚性路面缓解层来延长道路使用寿命.     

级配碎石夹层路面结构的断裂力学分析

半刚性基层沥青路面容易产生反射裂缝,实践证明在沥青路面中设置级配碎石夹层可以有效地减少反射裂缝的产生.文章基于ABAQUS有限元计算方法,通过断裂力学分析得出在沥青面层结构下设置级配碎石夹层结构,可以大大减小底基层的反射裂缝应力强度因子,防止反射裂缝的发生;同时适当增加下基层模量可以减缓基层反射裂缝的扩展,从而为沥青路面结构合理设置级配碎石夹层提供理论依据.     

设置过渡层的半刚性基层沥青路面的合理结构

针对半刚性基层在沥青路面使用过程引起的裂缝破坏,使其在高等级公路中的适用性受到质疑的问题,通过设置级配碎石和沥青碎石过渡层使半刚性基层的层位实现向下放置,实现了改善半刚性基层受力和减少裂缝的目的。采用ANSYS计算设置不同厚度的级配碎石和沥青碎石过渡层,分析路面结构在荷载作用下基层厚度变化时轮隙中心的受力情况,以考察适宜的半刚性基层层位和厚度。力学分析结果表明：采用厚度为12～15cm的级配碎石层和厚度为25～35cm的半刚性基层、或设置厚度为10～15cm的沥青碎石层和厚度为20～30cm的半刚性基层这两种结构,完全可以满足控制路面结构开裂的指标要求;能减少路面结构出现裂缝,延长沥青路面的结构寿命。     

矿料强嵌挤骨架密实级配的PFC2D数值试验研究

为了充分优化矿料级配,应用PFC2D构建了矿料密实度和加州承载比(CBR)的数值试验方法,在可靠性验证的基础上,分析了合成粗集料、合成细集料、粗细混合集料的密实度和CBR变化规律,提出了矿料强嵌挤骨架密实级配,并对其力学性能进行了室内试验验证.结果表明:19～31.5mm集料、9.5 ～ 19mm集料和4.75～ 9.5 mm集料3种规格粗集料的最佳质量比分别为70∶20∶10、60∶30∶10、60∶20∶20和50∶30∶20,2.36 ～4.75mm集料、0.6 ～2.36mm集料和0.6mm以下集料3种规格细集料的最佳质量比为38.5∶16.5∶45、33∶22∶45、36∶24∶40和30∶30∶40,粗细混合集料的最佳比例为65∶35;由矿料强嵌挤骨架密实级配组成的级配碎石的CBR值和抗压强度分别为规范级配的1.16倍和1.12倍以上,证明该级配具有良好的力学性能.     

超薄磨耗层高黏高弹沥青混合料性能研究

为给超薄磨耗层提供一种性能优良的沥青混合料,通过优化级配并以高黏高弹改性沥青为胶结料研制骨架密实型高黏高弹沥青混合料。借鉴SAC( stone asphalt concrete）级配设计方法,以8 mm为集料最大粒径,改变4.75 mm筛孔通过率得到骨架嵌挤程度不同的3种SAC-7级配。通过室内试验和控制变量的方法,分析级配、沥青用量、压实度、粉胶比等对骨架密实型高黏高弹沥青混合料路用性能影响。研究表明：当高黏高弹沥青混合料中粗集料嵌挤程度≥90%,油石比在7.3%～7.9%,粉胶比在0.8～1.2时,沥青混合料综合性能最优。采用SAC设计方法设计的高黏高弹沥青混合料应用于超薄磨耗层具有优良的路用性能,能够满足高等级道路养护需求。     

半刚性基层沥青混凝土路面横向裂缝产生原因初探

本文针对半刚性基层沥青混凝土路面产生非荷载裂缝的病害,通过对二灰碎石半刚性基层横向裂缝产生原因的分析,提出对二灰碎石配合比设计进行探讨和加强施工控制措施,以减少面层非荷载反射裂缝的数量,最大限度地减少半刚性基层沥青混凝土路面非荷载裂缝病害的发生。     

骨架密实型水泥粉煤灰碎石组成设计与路用性能

以最大密实度为原则,采用逐级填充方法研究了粗集料级配、粗集料与水泥粉煤灰砂浆最佳比例(质量比);以强度试验为基础,考虑经济性,研究了水泥粉煤灰最佳比例以及水泥粉煤灰与细集料比例.在此基础上,形成了骨架密实型水泥粉煤灰碎石组成设计方法.研究结果表明:骨架密实型水泥粉煤灰碎石在后期强度、抗裂性能方面明显优于规范级配水泥稳定碎石;提出的骨架密实型水泥粉煤灰碎石组成设计方法效果良好,具有优良的路用性能.     

低剂量水泥稳定碎石混合料收缩性能试验

针对半刚性基层沥青路面裂缝问题,采用理论分析和试验的方法,从提高半刚性基层材料抗裂角度出发,由集料级配组成和结合料剂量两个方面入手,研究低水泥剂量稳定级配碎石基层的抗裂性能.结果表明,不同龄期的收缩系数均呈现明显规律性,混合料的干缩系数和温缩系数都随着水泥掺量的增大而增大;同时骨架型级配的混合料收缩应变小于连续型级配的.研究结论能有效地指导道路施工,减少半刚性基层沥青路面裂缝的产生.     

沥青路面基层的发展及现状

本文通过回顾沥青路面基层的发展，重点针对半刚性基层的反射裂缝应采取的措施及针对半刚性基层的不足，详细介绍了在基层类型上出现了几种新的型式——级配碎石上基层和沥青稳定基层等，并有侧重地进行了较详细的论述。     

级配对低剂量水泥改性级配碎石性能的影响

为了探讨级配对低剂量水泥改性级配碎石性能的影响,促进低剂量水泥改性级配碎石基层结构的推广应用,参照相关规范中水泥稳定碎石和级配碎石的级配范围,选择了4种具有代表性的级配制备低剂量水泥改性级配碎石,进行了无侧限抗压强度、抗压回弹模量及CBR试验,干缩和温缩试验,液塑限和渗水试验,对比分析了不同级配的低剂量水泥改性级配碎石的路用性能及其随龄期的变化规律。研究结果表明,级配对低剂量水泥改性级配碎石路用性能具有明显的影响,粗集料偏多会降低无侧限抗压强度和抗压回弹模量,而细集料偏多会降低CBR值;级配对干缩性能与温缩性能的影响具有相似规律,增加粗集料、减少细集料,有利于控制碎石基层收缩裂缝的产生;无论哪种级配,低剂量水泥改性级配碎石均具有良好的渗水性能和水稳定性。综合比较,宜选择粗细集料均具有一定含量的骨架密实型级配用于低剂量水泥改性级配碎石。     

沥青路面柔性基层和半刚性基层模量理论研究

针对荷载作用下,柔性基层(级配碎石)半刚性沥青路面结构下面层产生的较大拉应力,考虑了级配碎石材料的非线性特征,采用弹塑性有限元法,分析了吉林通化试验路级配碎石和半刚性基层模量对沥青下面层层底最大拉应力的影响,在此基础上建议柔性基层和半刚性基层的模量应分别在400～500MPa、1500～2000MPa．与试验路结果对比表明了计算分析结果的适用性。     

浅谈半刚性路面早期破坏防治措施

从我国高等级公路半刚性路面的早期破坏形式入手,分析了半刚性路面早期破坏的原因,由此提出了解决半刚性路面早期破坏的根本性措施——采用沥青稳定碎石基层,改善路面结构组合。通过对国外主要国家路面结构组合设计的分析,给出了我国3种柔性路面结构组合,并给出了我国沥青稳定碎石基层马歇尔配合比设计标准和密级配沥青碎石级配范围的建议。     

低水泥剂量稳定级配碎石基层典型结构分析

目的找寻适应不同交通等级的合理的低水泥剂量基层沥青路面结构.方法拟定低水泥剂量级配碎石基层沥青路面结构,利用有限元软件计算以低水泥剂量稳定级配碎石取代半刚性基层后对弯沉、沥青层底拉应力等设计指标的影响,并结合交通荷载分析各结构层厚度组合合理性.结果轻交通等级下,推荐使用5 cm普通沥青混凝土面层+22 cm水泥质量分数为3%的低水泥剂量稳定级配碎石单基层;中交通等级下,推荐采用上基层厚度大于15 cm的水泥质量分数为2.5%的低水泥剂量稳定级配碎石,半刚性下基层厚度至少为20 cm结构组合形式;重交通等级下,推荐采用15 cm水泥质量分数为2.5%的低水泥剂量稳定级配碎石上基层和15 cm+20 cm半刚性双基层结构组合.结论在重、中交通荷载作用下,合理的低水泥剂量级配碎石基层能够在防治反射裂缝同时,较好地满足交通荷载需求.     

浅谈半刚性基层路面早期破坏的防治措施

本文从我国高等级公路半刚性路面的早期破坏形式入手,分析了半刚性路面早期破坏的原因,提出了解决半刚性路面早期破坏的根本性措施——采用沥青稳定碎石基层,改善路面结构组合。通过对国外主要国家路面结构组合设计的分析,提出了我国三种柔性路面结构组合,并给出了我国沥青稳定碎石基层马歇尔配合比设计标准和密级配沥青碎石级配范围的建议。     

应用PFWD进行级配碎石基层施工质量监控的研究

柔性基层沥青路面结构具有较好的承载能力,在抵御水损坏方面比半刚性基层结构具有更好的表现。采用级配碎石基层,可以明显减少沥青路面的开裂;特别是半刚性基层沥青路面的反射裂缝问题。通过便携式落锤弯沉仪(PFWD)对某高速公路柔性基层强度进行检测,得到级配碎石柔性基层回弹模量分布,并根据检测数据,着重分析了柔性基层离析问题及其施工控制方法。     

沥青稳定碎石高温稳定性影响因素的灰熵分析

通过合理的混合料组成设计,提高沥青稳定碎石的高温稳定性,有助于减少柔性基层沥青路面出现高温流动性车辙变形.文章在ATB25和ATB30级配范围内,选择9种集料级配,采用3种沥青,分别制备了13种沥青稳定碎石混合料,并通过高温车辙试验测试其动稳定度指标,然后运用灰关联熵方法分析了沥青针入度、空隙率、沥青用量、饱和度、4.75 mm筛孔通过率、0.075 mm筛孔通过率、粉胶比及公称最大粒径对沥青稳定碎石高温稳定性能的影响显著程度.分析结果表明,沥青针入度、空隙率对混合料高温稳定性具有较显著影响;为了提高沥青稳定碎石高温抗车辙性能,应选用高粘度沥青结合料,4%左右空隙率的混合料具有较佳的高温性能.     

针对半刚性基层沥青路面反射裂缝的主要措施

在充分分析并结合半刚性基层沥青路面特性的基础上，本文给出了增加沥青面层的厚度、进行半刚性材料的合理组成设计、在面层与基层之间增加级配碎石层、加铺土工织物或格栅、基层预切缝、在面层与基层之间铺设应力吸收层SAMI这六大减少路面裂缝的措施。     

橡胶沥青混合料SAC-13级配空隙率变化分析

在普通沥青的多碎石沥青混凝土(SAC)设计的基础上,以空隙率为研究变量,采用固定油石比,再微调级配的方式,深入对比了SAC-13级配变化的普通沥青和橡胶沥青混合料的空隙率影响规律.结果显示:对于普通SAC-13沥青混合料,油石比每增加0.5%,空隙率减小1%～1.5%,随着9.5～13.2mm粗集料含量增多,4.75～9.5mm粗集料含量减少,混合料粗集料间隙率呈递减之势;对SAC橡胶沥青混合料,建议9.5mm以上集料用量范围限定在30%～45%之间,4.75～9.5mm集料用量范围限定在20%～40%之间,且4.75mm以上粗集料总用量应达到60%以上,2.36～4.75mm集料含量不宜高于10%,且不宜使用过多矿粉;同样目标空隙率下,SAC-13橡胶沥青混合料的粗集料掺量应略低于普通沥青混合料;SAC-13橡胶沥青混合料中当2.36～4.75mm集料含量达到8%以后,随着该档料用量的增加,空隙率增幅明显高于普通沥青混合料,需严格控制此档料含量.