乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土路用性能与力学响应研究

作者：汪成; 宋志

来源：公路交通科技, 2021, 38(12): 19-27.

• 道路工程
• 乳胶水泥砂浆
• 灌入式复合路面
• 路用性能
• 力学分析

为了改善我国高速公路日益增长的交通量和环境温度导致的永久变形和车辙病害,在大孔隙基体沥青混合料体系中引入乳胶水泥砂浆,提出了一种乳胶水泥砂浆灌入式复合沥青路面。通过流动性和7 d抗压、抗折强度确定乳胶水泥砂浆配比。以马歇尔稳定度、流值和空隙率确定基体混合料级配,研究了混合料类型和级配对其高温性能、低温性能、水稳定性、抗剪性能和疲劳性能的影响。最后通过有限元模型计算3种路面结构方案下的路面底部应力和竖向位移来评价灌入式复合路面结构的力学性能,研究了乳胶水泥砂浆灌入式沥青混合料在路面结构中的适用性。结果表明:适宜灌入式复合路面的水泥砂浆配比为水∶水泥∶细砂∶矿粉∶乳胶粉=720∶1 000∶497∶249∶30;GOAC-13和GOAC-16两种级配形式灌浆饱和度均可达96%以上;乳胶水泥砂浆的灌入可显著改善混合料高温和抗剪性能,低温性能虽略有损失,但仍可满足规范要求;灌入式路面更适合在南方高温地区应用,疲劳寿命在一定程度上有所降低;单、双层灌入式路面层底应力值差别较小,水泥砂浆可有效降低路面的层底拉应力,尤其对纵向拉应力的贡献更为显著,同等荷载作用下产生的最大位移更小,表明乳胶水泥砂浆灌入式复合沥青路面结构具有更好的抗变形能力,可应用于公路各结构层中。

• 单位
  长安大学; 山东高速股份有限公司; 公路学院