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基于应力控制模式下的沥青混合料疲劳开裂预估模型的研究

沥青混合料的疲劳性能指标是沥青路面结构设计的重要技术参数指标之一。研究沥青混合料在特定的交通与环境条件下的疲劳特性对于沥青路面设计、施工和养护具有重要的指导意义和规范作用。本文主要就应力控制模式下的沥青混合料疲劳性能开展具体的试验研究工作。本文介绍了当前国际上常用沥青路面加速加载试验方法,比较不同试验设备与方法的优缺点,最终选用四点弯曲疲劳试验方法,采用英国COOPER公司生产的疲劳试验机。在加载模式的选择上,应用多层弹性体系理论对国内典型路面结构进行计算分析表明,厚沥青层路面更适用于应力加载控制模式。本研究最终采用室内四点弯曲应力控制模式进行沥青混合料小梁疲劳性能试验。在沥青混合料疲劳性能分析方面,本研究首先采用统计学原理对疲劳参数进行统计分析。研究表明,沥青混合料试件疲劳寿命和累积耗散能离散性很大;沥青混合料的疲劳寿命和累积耗散能以及初始模量数据呈对数正态分布。并对沥青混合料的疲劳寿命进行了双参数Weibull分布理论的验证  (本文共94页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东建筑大学
山东建筑大学

基于自愈性的沥青混合料疲劳累积损伤机理的研究

随着我国道路交通事业的快步向前发展,在日益增加的交通压力下相当程度的路面产生了各种形式的破坏。其中,解决路面主要破坏形式之一的疲劳破坏问题已然成为研究的重中之重。多年来,沥青混合料的疲劳损伤机理十分复杂。国内外学者对疲劳的损伤和累积叠加的研究已有近70年的历史。通常在进行疲劳损伤累积叠加机理的研究时忽略了对材料自愈性的考虑。经大量研究表明,沥青混合料在一定的条件下具有一定的疲劳损伤愈合能力。国内外设计者在对沥青混合料进行设计时,通常不考虑或较少考虑沥青混合料的自愈性,这就使得工程设计过于保守,造成成本、能源浪费等问题。本课题组就基于自愈性的沥青混合料疲劳损伤累积叠加机理展开研究。研究考虑自愈合补偿的沥青混合料疲劳性能具有很好的社会价值与路用价值,但目前国内对此的研究还相对缺乏。本文通过室内试验方法对沥青混合料的疲劳累积损伤机理进行研究,通过加入间断时间模拟实际路面工作状态,得出有间歇时间的疲劳累积损伤方程,并对已有的疲劳判定方法...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

同济大学
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沥青路面沥青稳定透水层材料疲劳特性分析研究

近几年,越来越多的路面水损害使人们认识到设置路面排水系统的重要性,与此同时,沥青稳定基层有因其良好的稳定性和抗疲劳性能成为长寿命路面基层结构的首选。因此沥青稳定透水基层材料(ATPB)越来越多的被人们所关注。然而由于ATPB材料较大的设计空隙率,(一般大于15%)使其抗疲劳性能不佳,如何解决由于大空隙率带来的抗疲劳性能下降,在透水性能和抗疲劳性能之间找到平衡点,是目前需要解决的问题。因此有必要研究影响沥青稳定透水基层材料(ATPB)抗疲劳性能的因素,为此后在设计这类材料时提供一定参考。本文从沥青混合料的疲劳开裂机理出发,分析了影响ATPB疲劳开裂的原因,并提出相应的改善抗疲劳性能的措施,应用弹性层状体系理论和正交分析法分析了影响ATPB结构层力学影响的主要结构参数,提出了在结构组合设计中应该避免的不利于抗疲劳性能的结构组合方式,采用室内疲劳试验研究了影响ATPB抗疲劳性能的因素,同时采用应变控制方式得出疲劳方程,此外对比几种材料...  (本文共105页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆交通大学
重庆交通大学

蓄盐类沥青混合料研究

近年来,我国特殊气候南方地区冬季持续的低温冰雪灾害,特别是2008年初,遭受了50年一遇的特大雨雪冰冻灾害,给我国交通造成了严重的影响,多个机场停航、多条高速公路封闭、铁路中断、城乡公路交通拥堵、事故频发等危急情况,特别是公路基础设施受损面广。这给我国道路工程技术人员敲响了警钟,建设能抑制结冰的路面已迫在眉睫。传统的抑制路面凝冰和除冰雪的方法,主要是采用机械、人工作业方法相结合清除路表面积雪,或撒布融雪剂(主要成分是氯化钠、氯化钙等盐化物)来达到除冰雪的目的,此类方法不仅费时费力,且融雪剂对周围环境造成极大的污染。既然盐化物能够降低冰雪的冰点,为了能从本质上达到主动抑制路面凝冰的目的,以盐化物能抑制凝冰为出发点,通过国外对此类技术的研究应用基础上,普通沥青混合料中掺加盐化混合物一Verglimit-260抗凝冰剂来讨论其可行性。本文以普通沥青混合料中添加抗凝冰剂来组成的全新的蓄盐类沥青混合料为研究对象,通过室内试验分析,研究了盐...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

同济大学
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基于温度的温拌沥青混合料水损害关键因素研究

温拌沥青混合料(WMA)是一类使用特定的技术或添加剂,使拌和及施工温度介于热拌沥青混合料(150℃~180℃)和冷拌(常温)沥青混合料之间,性能达到热拌沥青混合料的新型沥青混合料的统称。通过对国内外资料及工程的研究总结,提出了温拌沥青混合料相对于热拌沥青混合料的优缺点。通过对不同类型温拌沥青混合料的粘度的试验,绘制出了粘温曲线,有利于确定温拌沥青混合料的拌和温度。目前,困扰温拌沥青使用的一个技术问题是温拌沥青混合料可能发生的水损害。由于温拌沥青混合料的拌和温度及成型温度相对较低,可能导致混合料中的水分不能充分蒸发,给温拌沥青混合料的水稳定性带来不利影响。本文主要是对不同类型的温拌沥青混合料进行水稳定性研究。首先,根据沥青的三大指标测试,确定了温拌剂的最佳掺量;通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、浸水车辙试验以及沥青与集料粘附性试验等,对影响温拌沥青混合料水稳定性的温度因素进行研究,通过对温拌沥青混合料空隙率和抗水损害能力的变化的分...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
长安大学

温拌沥青混合料若干关键技术研究

目前,我国正处于高速公路建设和养护快速发展的时期,每年生产的热拌沥青混合料达数亿吨。作为《京都议定书》的签约国,我国面临多项来自能源和环境方面的挑战,未来将承担巨大地降低碳排放量任务。减少温室气体及大气污染物的排放、节约能源是关系到我国国计民生的重大课题。在公路建设中推广应用温拌沥青混合料技术,不仅可以减少能源的消耗,保护环境,而且会提高工程质量、为可持续发展作出贡献,必定会收获巨大的社会效益和经济效益。本文在充分了解现阶段温拌沥青混合料研究现状和发展状况的基础上,提出针对使用降粘剂的温拌沥青混合料马歇尔变温变击实功配合比设计方法,对温拌沥青混合料的体积特性、力学强度特性、路用性能、施工工艺和技术经济分析进行了系统的研究。研究结果显示:对于掺加有机降粘剂的温拌沥青混合料,在变温变击实功设计方法确定的拌和、击实温度范围内,其强度及力学特性与热拌沥青混合料基本相当,高温抗车辙性能得到进一步提高,而低温抗裂性能和水稳定性差别不大。同时...  (本文共104页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

不同添加剂温拌沥青混合料使用性能比较

温拌沥青混合料(Warm Mix Asphalt, MA)是国际上20世纪90年代后期发展起来的新技术,其目的是通过降低沥青混合料的拌和与压实温度,达到降低沥青混合料生产过程中的能源消耗与CO2等气体及粉尘排放量,同时保证温拌沥青混合料具有与热拌沥青混合料(Hot Mix Asphalt, HMA)基本相同的使用性能和施工和易性。实现沥青混合料温拌的方法分若干类,其中一类是使用添加剂。本文介绍了三种温拌添加剂Sasobit、Aspha-min与SEAM的作用机理,建议了各种温拌沥青混合料的实验室制备流程,以HMA作为参照,通过相同条件下的实验室试验,比较这三种WMA的体积性能、高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性能等重要使用性能以及路面结构设计参数。结果显示:相对HMA,三种WMA拌合与压实温度都可以降低20℃左右,沥青混合料的高温稳定性大幅提高,低温抗裂性能也有所改善,具有显著的经济效益和社会效益。由于拌合与压实温度的降低,WMA...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>