温度对道路结构的影响概述.

合集下载

温度变化对桥梁的影响

温度变化对桥梁的影响摘要：本文以某铁路特大桥为背景阐述了温度变化对桥梁的影响，并采用不同的温度模式，利用大型有限元软件MIDAS-CIVL进行计算、分析，最后根据计算结果给出了解决温度对桥梁影响的措施。

关键词：铁路桥梁温度应力裂缝Abstract: this paper is based on the the project of a railway bridge. It presents the influence of temperature on the mechanic behavior of the project. Different temperature mode are adopted. Finite element models by MIDAS-CIVL are developed to take into analysis. Construction measures are proposed to solve the problem of temperature influence .Key word: railway, bridge, temperature, stress, crack1 概述桥梁结构以及施工工艺的特点，使其在高速铁路中广泛应用，尤其是在峡谷、河流、跨公路的地方桥梁几乎成为了跨越障碍唯一的结构形式。

然而桥梁投入使用之后，风力、温度等外界因素尤其是温度对桥梁的影响越来越受到设计、施工以及运营阶段保养与维修人员的重视。

国内外也有很多因为温度应力的影响而破坏的例子。

温度对桥梁的影响主要表现在横向、纵向位移的变化和梁体裂缝的出现，并且现在普遍认为温度应力已成为混凝土梁出现裂缝的主要原因之一。

因此，温度对桥梁的哪一部位影响较大并采取怎么样的措施就显得尤其重要2 温度场的主要影响因素及其分布特点2.1 外部因素混凝土在施工阶段，外界气温的变化影响是显而易见的。

因为外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也愈高，而如果外界温度下降，会增加混凝土的降温幅度，特别是气温骤降，会大大增加外界混凝土与内部混凝土的温度梯度，这对大体积混凝土是极为不利的。

2-行车荷载、环境因素、材料的力学性质

轴载变化的变异系数影响因素： a)行车速度：车速越高，变异系数越大； b)路面的平整度：平整度越差，变异系数越大； c)车辆的振动特性：轮胎的刚度低，减振装置的效果越好，变异系数越小。振动轮载最大峰值与静载之比称为冲击系数，设计路面时，应以静轮载乘以冲击系数作为设计荷载。冲击系数＝动轮载/静轮载

该深度Za随车辆荷载增大而增大，随路面的强度和厚度的增加而减小。
要求：工作区内：强度、稳定性重要，压实度提高。
KnP 路基工作区深度：Z a＝ γ
3
一般K＝0.5
◆ 3 路基土的应力——应变特性
弹性变形和塑性变形提高路基土的抗变形能力是提高路基路面整体强度和刚度重要方面。

压入承载板试验
3）交通荷载轴载换算和统计计算

a）交通调查与重复荷载
交通量调查与分析：调查内容包括交通总量、车型分布、轴型轴载、实载率等，有的还调查轴载谱；分析主要是确定交通量年平均增长率，并求算获得设计年限内累计交通量。对路面而言，主要是轴重。轴载组成与轴载换算：不同轴载的作用次数的频率组成即为轴载谱，各不同轴载应根据某一指标按其对路面结构的损伤作用的等效性换算成其它轴载的作用次数，从而可使用标准轴载来综合累计。
三轴压缩试验
非线性变形———局部线性体即在曲线的一个微小线段内近似视为直线，以其斜率为模量 1)、初始切线模量应力值为零应力—应变曲线斜率 2)、切线模量某一应力处应力—应变曲线斜率，反映该应力处变化 3)、割线模量某一应力对应点与起点相连割线模量，反应该范围内应力—应变平均状态 4)、回弹模量应力卸除阶段，应力—应变曲线的割线模量反映地基瞬时荷载作用下的可恢复变形性质。总结：①前三种应变包含回弹应变和残余应变 ②回弹模量则仅包含回弹应变，部分反映了土的弹性性质。

路面结构及其层次划分

§2路面结构及其层次划分一.路面断面路拱平均坡度:沥青或水泥混凝土路面:1.5%厂拌沥青碎石等:1.5-2.5%石砌路面:2-3%碎石,砾石路面:2.5-3.5%土路:3-4%二.层次划分和作用1．面层:面层是直接同行车和大气接触的表面层次，它承受较大的行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用，同时还受到降水的浸蚀和气温变化的影响。

因此，同其它层次相比，面层应具备较高的结构强度，抗变形能力，较好的水稳定性和温度稳定性，而且应当耐磨，不透水；其表面还应有良好的抗滑性和平整度。

修筑面层所用的材料主要有：水泥混凝土、沥青很凝土、沥青碎(砾)石混合料、砂砾或碎石掺上或不掺土的混合料以及块料等。

2．基层:基层主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力，并扩散到下面的垫层和土基中去,上基层是路画结构中的承重层，它应具有足够的强度和刚度，并具有良好的扩散应力的能力.基层遭受大气因素的影响虽然比面层小，但是仍然有可能经受地下水和通过面层渗入雨水，所以基层结构应具有足够的水稳定性。

基层表面虽不直接供车辆行驶，但仍然要求有较好的平整度，这是保证面层平整性的基本条件。

修筑基层的材料主要有各种结合料(如石灰、水泥或沥青等)稳定土或稳定碎(砾)石、贫水泥混凝土、天然砂砾、各种碎石或砾石、片石、块石或圆石，各种工业废渣(如煤渣、粉煤灰、矿渣、石灰渣等)和土、砂、石所组成的混合料等。

3．垫层:垫层介于路基与基层之间，它的功能是改善土基的湿度和温度状况，以保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基水温状况变化所造成的不良影响。

另一方面的功能是将车辆荷载应力加以扩散，以减小土基产生的应力和变形.同时也能阻止路基土挤入基层中，影响基层结构的性能。

修筑垫层的材料，强度要求不一定高，但水稳定性利隔温性能要好。

常用的垫层材料分为两类，一类是由松散粒料，如砂、砾石、炉渣等组成的透水性垫层；另一类是用水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类垫层。

底基层三个层次，基层中包括底基层在内。

自然因素对路面的影响及其应对方法

自然因素对路面的影响及其应对方法摘要：本文主要从气温和湿度两个方面分析了自然环境对路面路基的影响及其原因，指出了自然环境的应对不当给路面所带来的各种危害。

关键词：公路路面工程自然环境气温湿度影响应对方法1 概述路基路面结构直接裸露在大气之中，除直接承受车轮荷载作用外，还直接受水、温度、空气、阳光等自然因素的影响。

它们既有促进路面成型、稳定等有利的方面，也有促使路面软化、破坏和影响施工的不利方面。

而且实践表明，很多路面受到的自然力的破坏比遭受所施加的车轮荷载的破坏力更为严重。

路基土和路面材料的刚度和强度随路面结构的温度和湿度的变化有时会有很大幅度的增减。

而且它们的体积随路基路面结构内部温度和湿度的升降而引起膨胀和收缩。

同时它们的几何性质和物理性质随温度与湿度产生的变化，将使路基路基路面结构设计复杂化。

如果在设计和施工的时候把自然因素考虑在内，那么路基路面结构则在车轮荷载和自然因素共同作用下，将提前提前出现损坏，缩短路面的使用年限。

本文则对此进行分析，探讨自然因素对路面路基的影响及其应对方法。

2 自然因素对路基路面的影响。

自然因素的影响主要表现在温度和湿度两个方面。

路面结构的温度和湿度的变化随着周围自然因素的变化而变化。

这些变化使路面材料的性质和状态发生相应的改变。

2.1 湿度对路面的影响2.1.1湿度不断变化的主要因素⑴大气降水和蒸发降水浸湿透水的路面并下渗而润湿路基，或者沿路面的裂缝渗入路基。

蒸发使水分从路基中逸出而促使路基趋于干燥。

⑵地面水地势低洼及排水不良的时候，积滞在路面附近的地面水通过渗漏和毛细润湿作用进入路基。

⑶地下水处于某一深度的地下水可以通过毛细润湿和渗透作用进入路基。

⑷温度当路基内沿深度出现较大温度坡差时，土中水分温度差影响下以液态或气态由热处向冷处移动，并积聚在（或凝结）在此处。

2.1.2 湿度变化对路面的影响。

湿度状况的变化是影响路面结构强度、刚度和稳定性的重要因素之一。

路面中的水的影响与道路所在地区的自然条件、季节、雨量、气温、蒸发条件及道路本身的排水能力等因素有关。

环境因素对沥青路面的影响概述

环境因素对沥青路面的影响概述摘要：自然环境对公路的影响主要表现在温度和水的破坏两方面，同时大气中的空气、阳光对沥青路面也有重要影响。

气温能引起路面各种裂缝；沥青路面的高温稳定性受温度的影响很大：随着温度的升高，沥青的黏滞度降低，沥青混合料的黏聚力也随之降低。

并且由温度湿度的综合作用还会产生冻胀、翻浆等病害。

可见，环境因素是影响沥青路面性能的重要因素。

关键字：环境因素；温度；湿度；水损坏，强度0 前言路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一，早期病害一旦出现，维修起来不但费时费力，而且影响公路的正常使用，所以对于高速公路路面的各种病害应以预防为主，为有效预防病害发生，必须深入研究各种病害的形成机理、预防措施和处治方法[1]。

而路面结构完全处在自然环境中, 经受着持续变化的外界环境因素( 如外界气温、太阳辐射、地面反射等) 的影响,再加之行车荷载的反复作用, 经过一段时间的使用, 使用功能更是大大受损。

特别是随着交通事业的迅速发展,交通的迅猛增长, 载重车辆比例增加,车辆超载现象日趋严重,致使路面产生早期破坏, 如网裂松散、上面层脱落、坑槽、沉陷。

因此，我们应注重环境因素对路面结构的影响及破环，尽量从一开始就改善路面所属环境，从根源上为路面结构功能的实现构造良好前提。

自然环境对公路的影响主要表现在温度和水的破坏两方面。

同时大气中的空气、阳光对沥青路面也有重要影响。

根据观测资料可知，由于路面对太阳辐射热的吸收作用，沥青路面的最高温度可比气温高出23℃，阳光、温度、空气等大气因素可以引起沥青路面的老化，使沥青丧失黏塑性。

路面变得脆硬、干涩、暗淡而无光泽，抗磨性能降低，在行车荷载作用下相继出现松散、裂缝以至大片龟裂。

日照愈强烈、气温愈高、空气愈是干燥和流通，则路面老化速度愈快。

1 气候与环境对道路工程作用的特殊性首先，道路在在空间上呈带状延伸，是一个带状结构物，跨越不同的地质，水文地质地段，不象其他土木建筑只占据空间一个点，地基可通过人工处理，而道路的不良地基则不可能完全靠人工处治。

混凝土的施工温度与裂缝范文（二篇）

混凝土的施工温度与裂缝范文混凝土作为一种常见的建筑材料，广泛应用于各种建筑工程中。

在混凝土的施工过程中，温度是一个重要的因素，对混凝土的性能和质量有着关键性的影响。

不同的施工温度可能导致混凝土产生裂缝，从而影响到工程的安全和可靠性。

因此，混凝土的施工温度与裂缝问题一直备受关注。

混凝土的施工温度指的是混凝土在浇注过程中的温度，这个温度受到环境温度、混凝土配合比、水胶比、外加剂等多个因素的影响。

在混凝土浇注过程中，温度的控制非常重要。

过高或过低的温度都会导致混凝土出现问题，如开裂、变形等。

首先，混凝土在过高温度下施工容易出现开裂。

当环境温度过高时，混凝土的凝结过程会加快，使得水分迅速蒸发，而混凝土的内部仍未充分凝结。

这种失衡的凝结过程会导致混凝土表面与内部温度差异较大，进而引发开裂现象。

此外，高温施工还会引起混凝土的体积变化，从而导致混凝土变形，并可能对工程结构的整体稳定性产生负面影响。

其次，在低温下施工混凝土同样容易出现裂缝。

当环境温度较低时，混凝土的凝结过程会受到影响，凝结时间会延长。

此时，混凝土的强度发展缓慢，容易受到外界的影响而产生变形。

另外，在低温下，混凝土中的水分容易冻结，形成冰晶，导致混凝土膨胀，从而引发裂缝问题。

此外，温度的变化还会影响到混凝土的整体性能。

在施工过程中，混凝土内部会产生热量，而外界环境温度的变化会导致混凝土内部温度的变化。

这种温度变化会导致混凝土的体积变化，进而引发拉应力和压应力的变化，最终导致混凝土开裂。

此外，温度变化还会影响到混凝土的强度和硬度。

当温度较高时，混凝土的强度较低，而当温度较低时，混凝土的硬度较低。

因此，在混凝土的施工过程中，合理控制温度对于保证混凝土的性能和质量至关重要。

为了解决混凝土施工温度引发的裂缝问题，可以采取以下措施：一、合理选择施工时间。

在环境温度较高的季节，应尽量在清晨或傍晚施工，避免在中午或下午太阳较为猛烈的时候施工。

这样可以尽量减少混凝土受热的时间，降低混凝土的温度。

道路荷载分类

道路荷载分类道路荷载是影响道路结构和性能的重要因素。

根据不同的分类标准，道路荷载可分为多种类型。

本文将重点介绍以下几种常见的道路荷载分类：1.静态荷载和动态荷载根据作用方式的不同，道路荷载可分为静态荷载和动态荷载。

静态荷载是指恒定不变的荷载，如路面上静止的车辆或建筑物的重量。

动态荷载是指随时间变化的荷载，如行驶中的车辆对道路产生的动压力。

动态荷载具有时变性和随机性，对道路结构和性能的影响更为复杂。

2.温度荷载和风荷载温度变化和风力作用也会对道路产生一定的荷载。

温度荷载是指由于温度变化引起的路面材料热胀冷缩，从而产生的应力或变形。

风荷载是指风力作用在道路表面产生的压力或剪切力。

这些荷载在一定程度上会影响道路的结构稳定性和行车安全性。

3.水荷载水荷载主要包括降雨、路面排水和地下水等对道路产生的压力。

水荷载可能引起路面材料的软化、冲刷和侵蚀，从而降低道路的使用寿命和性能。

因此，在道路设计和施工中应充分考虑水荷载的影响，采取有效的排水措施，提高道路的抗水害能力。

4.地质荷载地质荷载是指地质因素对道路产生的压力或剪切力。

例如，地壳运动、地震、滑坡等地质灾害会对道路产生不同程度的破坏作用。

地质荷载的作用机理较为复杂，需要结合具体地质条件进行分析和评估。

5.交通流量荷载交通流量荷载是指道路上行驶的车辆数量和重量对道路产生的压力。

交通流量荷载是影响道路性能和寿命的重要因素之一。

根据交通流量的不同，道路结构和材料选择也应有所差异，以满足不同交通流量荷载的需求。

6.设计荷载设计荷载是指在道路设计时，根据工程要求和规范标准所确定的荷载值。

设计荷载是进行道路结构设计和材料选择的重要依据。

根据不同的使用要求和等级，我国相关规范规定了相应的设计荷载标准，以确保道路工程的安全性和可靠性。

综上所述，道路荷载分类包括静态荷载、动态荷载、温度荷载、风荷载、水荷载、地质荷载、交通流量荷载和设计荷载等多种类型。

这些荷载在道路设计和施工中应得到充分考虑和合理处理，以确保道路工程的安全性、稳定性和耐久性。

浅谈低温下公路施工病害的处理

浅谈低温下公路施工病害的处理摘要：随着社会经济的不断发展，对公路性能要求不断提高。

在公路运营过程中，受多种因素影响，容易出现公路施工病害等问题，严重影响着交通效率与交通安全性。

低温对公路施工质量存在着较大影响，分析常见的公路施工病害，采取相应措施进行公路施工病害处理，有助于提高公路耐久性，保障公路交通运行的综合效益。

文章结合工程实例，对低温下公路施工病害的处理进行探讨。

关键词：低温；公路；病害；处理1 工程概述某公路工程位于我国华北地区，属于国家重点公路工程模，公路起点桩号为K344+000，终点桩号为K388+000，公路全长长度为44 km，路基宽度设计为12 m，路面宽度设计为9 m。

公路施工路段内地形起伏不大，地势较为平坦。

施工区域属于暖温带半湿润季风气候，冬季严寒，昼夜温差较大。

在公路施工中容易出现一些施工病害问题，严重影响着工程质量，为此，提出对低温下公路施工病害的处理研究。

2 低温对公路施工的影响低温对公路施工容易造成较大影响，主要表现在以下三个方面。

2.1 低温对混凝土、钢筋性能与施工操作的影响在低温状态下，新拌制混凝土其强度尚未形成，混凝土内部水分则会出现冻结现象，由液体状态转化为固体状态，导致水分体积增加，冷胀问题的出现，则会从内部对混凝土造成破坏，引起混凝土裂缝问题，降低混凝土承载力，从而影响公路整体结构性能；在低温状态下，钢筋变硬，变脆，其内部组织出现损伤，在钢筋焊接作业时会产生内应力，影响焊接受力强度。

2.2 低温对公路施工人员及机械设备影响在低温环境下，公路施工人员操作十分不便，容易引起公路施工质量问题，影响公路施工进度；如在风雪天气下，则公路施工更为困难；低温环境中，机械设备多难以保持最佳工作状态，如油压设备出现低温油路凝结，导致机械设备无法正常运行。

2.3 低温对公路土方工程影响如在公路施工中，如其温度为负温时，在路基填筑层多会出现3 cm左右的冻层，在气温回升后，冻层融化后路基表面变的松散，引起公路压实度不足，容易引起路基施工质量问题，引起公路施工病害问题。

简述寒地道路冻胀原因分析与防治措施

后期养护措施
定期检查
对寒地道路进行定期检查，及时发现并处理可能出现的冻胀问题，防止问题扩大影响道路通行安全。
破损修复
对于已经出现的冻胀破损，应及时进行修复。修复过程中，应分析冻胀原因，采取针对性的修复措施，确保修复质量。
预防性养护
在寒冷季节来临之前，对道路进行全面预防性养护，如修补裂缝、加固路基等，提高道路的抗冻胀能力。同时，加强排水设施的养护，确保排水畅通，防止水分渗入路基引发冻胀。
不同类型的土壤具有不同的冻胀敏感性。例如，粘土和粉质粘土等细粒土壤具有较高的冻胀敏感性，而砂土和砾石土等粗粒土壤的冻胀敏感性相对较低。
土壤含盐量
土壤中的盐分含量也会影响道路的冻胀。当土壤中含盐量较高时，会降低水分的冻结温度，从而增加冻胀的可能性。
气候因素
降水量和降雪量：寒地地区的降水量和降雪量较大，尤其是在冬季。这些降水和降雪会渗入土壤并冻结，增加道路的冻胀风险。
冻胀现象简介
定义与表现
冻胀是指土壤中的水分在低温条件下冻结成冰，体积膨胀，导致土壤抬起的现象。在道路上表现为路面鼓包、开裂等。
危害与影响
冻胀现象会导致道路变形、破坏，严重影响道路通行安全和行车舒适性。
研究目的和意义
揭示冻胀机理
提出防治措施
通过研究寒地道路冻胀原因，揭示冻胀产生的机理和影响因素，为防治措施提供科学依据。
03
寒地道路冻胀防治措施
工程设计措施
地基处理
在寒地道路设计中，首先应对地基进行妥善处理。通过采用换填、加固等方法，提高地基的承载
力和稳定性，降低冻胀风险。
结构层设计
在道路结构层设计中，应采用抗冻性能良好的材料，并优化结构层厚度和组合方式，以抵抗冻胀

公路路基路面强度与稳定性的因素及防治措施

公路路基路面强度与稳定性的因素及防治措施摘要：路基是路面结构的基础，是道路基层、面层平整稳定的关键，没有稳定的路基，就谈不上稳固的路面。

路面直接与车辆接触，长期承受车辆荷重，这就要求路面要有足够的强度、较高的稳定性、一定的平整度、适当的抗滑能力、以减少路面和车辆机件的损坏。

影响路基路面强度与稳定性的因素很多，包括地形、地质、气温、水文等自然条件，也包括施工材料、施工工艺等人为因素。

本文重点分析了影响路面路基强度与稳定性的水温、土质因素，针对这些因素的影响及对路基路面造成的损害，提出了加强路面强度与稳定性的防治措施。

关键字：强度；稳定性；水温；防治措施Abstract: The roadbed is the foundation of the pavement structure, road base, surface layer formation and stability of the key, without a stable roadbed, it would not be a solid road. Road directly in contact with the vehicle, the long-term exposure to vehicle load, which requires the road to have sufficient strength, a high stability, a certain flatness, proper skid resistance, in order to reduce the damage to the road and vehicle parts. Many factors affect the strength and stability of the subgrade and pavement, including topography, geology, air temperature, hydrology and other natural conditions, including construction materials, construction techniques, such as human factors. This paper focuses on to affect pavement subgrade strength and stability of the water temperature, soil factors, the impact of these factors on the subgrade and pavement damage caused, control measures proposed to strengthen the pavement strength and stability.Keywords: strength; stability; water temperature; prevention measures交通运输是经济发展的基础，随着物流业的不断繁荣和人们日常出行的增多，交通需求量越来越大，公路的车辆负荷越来越重，道路出现质量问题的几率加大，这就要求路基路面要有一定的强度和稳定性来承担车辆的负荷。

温度对沥青路面回弹弯沉检测的影响

温度对沥青路面回弹弯沉检测的影响摘要：随着我国基础设施建设水平的不断发展，针对沥青路面进行回弹弯沉检测已成为确保路面运行安全的重要手段。

本文以回弹弯沉值的概述以及主要检测方法作为切入点，介绍了温度差异对路面回弹弯沉值检测的影响及当前回弹弯沉检测修正当中存在的问题，并对优化回弹弯沉检测的措施进行了阐述，供参考。

关键词：温度；沥青路面；回弹弯沉检测引言：由于我国气候环境较为复杂，各地区之间以及不同季节之间的温差较为显著，对沥青路面回弹弯沉值的测定产生了一定的负面影响。

相关技术人员应当结合当前沥青路面回弹弯沉值检测的主要方式和特点进行全面分析和研究，从而推出测试结果更加稳定的回弹弯沉值检测温度修订方式，促进检测质量的不断提升。

1.回弹弯沉值的概述和检测方法1.概述一般来说，沥青路面的回弹弯沉值主要指的是路面在规定荷载的作用下产生垂直变形，在卸载后能够有效恢复的变形现象。

这一数值不仅能够有效反映出路基路面的整体强度和刚度，还能显示出当前路基路面的使用以及运行状况，对确保道路管理工作的不断发展具有重要意义。

1.主要检测方法当前针对沥青路面进行回弹弯沉值的检测工作主要涵盖了以下几种方式，首先是贝克曼梁（长度5.4m）检测法，这种检测方式主要适用于对静止加载或慢速加载过程当中沥青路面产生的回弹弯沉值，技术人员需要采用相关设备针对加载车胎压、加载车轴重以及加载车的轮胎接地面积进行测定，为后续检测工作奠定基础，并结合弯沉仪的实际读数针对沥青路面的回弹弯沉值做出测算[1]。

其次是采用落锤式弯沉仪对沥青路面的回弹弯沉现象进行检测。

落锤式弯沉仪又称为FWD，其检测流程较为简洁，仪器运行较为可靠，能够与贝克曼梁测试法的结果进行对比，并针对最佳的检测修正系数进行分析，适用于路面较长、测定环境恶劣的场景当中。

1.现行修正沥青路面回弹弯沉检测的方式及存在的问题当前针对沥青路面回弹弯沉的主要检测方式按照《公路路基路面现场测试规程》（JTG3450-2019）当中的相关规定，结合沥青面层的平均温度以及温度修正系数对沥青路面的回弹弯沉值进行核算，具体公式为：20℃下的路面回弹弯沉值=仪表测定回弹弯沉值*温度修正系数。

沥青路面温度变化对性能的影响分析

沥青路面温度变化对性能的影响分析摘要：本文旨在分析沥青路面温度变化对路面性能的影响，通过采集实际数据深入探讨了温度变化对沥青路面材料性能、结构稳定性和路面持久性的影响机制。

研究结果表明，温度变化显著影响了沥青路面的抗剪强度、弹性模量、粘附性能、变形特性以及老化速度。

这些影响因素直接影响了路面的安全性、舒适性和持久性。

为了提高路面的性能和持久性，需要在路面设计、施工和维护中综合考虑温度变化因素，采取相应的材料选择和工程措施。

关键词：沥青路面，温度变化，路面性能，结构稳定性，路面持久性，抗剪强度，弹性模量。

一、引言公路交通系统作为现代社会不可或缺的重要组成部分，对经济、社会和个人生活产生了深远的影响。

沥青路面作为公路交通系统的基础构件之一，其性能对道路的安全性、舒适度和可持续性起着关键作用。

沥青路面性能受到多种因素的影响，其中最显著的之一是温度的变化。

沥青路面在不同季节、不同气象条件下，其温度会发生显著的波动，这种温度变化不仅影响路面的物理和力学性能，还对路面结构的稳定性和持久性产生深远影响。

随着气候变化的不断加剧，温度的极端波动和不规则性也日益显著，使得对沥青路面温度变化对性能的影响进行深入研究变得尤为重要。

有效理解和管理温度变化对沥青路面性能的影响，将有助于提高道路系统的可靠性、安全性和可持续性，同时降低维护成本和对资源的浪费。

二、沥青路面材料性能沥青路面材料性能是指路面所使用的沥青混合料在不同温度条件下的物理、力学和工程性能。

这些性能对路面的安全性、耐久性和舒适性具有重要影响。

以下是沥青路面材料性能在温度变化下可能发生的变化：1.抗剪强度：沥青混合料的抗剪强度是指其抵抗剪切应力的能力。

在高温条件下，沥青混合料可能变得柔软，抗剪强度下降，容易发生变形和塑性变形，从而增加路面裂缝的风险。

相反，在低温条件下，沥青变得脆性，抗剪强度提高，但易于开裂。

2.弹性模量：弹性模量衡量了沥青混合料的弹性回复能力。

混凝土路面温度变化及影响因素研究

混凝土路面温度变化及影响因素研究混凝土路面温度变化及影响因素研究一、引言混凝土路面作为道路基础设施的重要组成部分，在现代社会中扮演着关键的角色。

混凝土路面的温度变化对道路结构的稳定性、车辆行驶的安全性以及交通效率都有着重要影响。

深入研究混凝土路面的温度变化及其相关因素对于合理设计和维护道路具有重要的意义。

二、混凝土路面温度变化的基本特征1. 日间温度变化：混凝土路面在白天阳光直射下，会受到较高的太阳辐射和大气温度的影响，表现出明显的升温特征。

夏季时，路面温度可能会超过50摄氏度，导致路面会变得非常热，给行驶的车辆带来不适和安全隐患。

2. 夜间温度变化：夜晚，混凝土路面会迅速散发热量，导致温度下降。

冬季时，夜间温度可能会降至冰点以下，使得路面结冰，增加行驶车辆的危险性。

三、影响混凝土路面温度变化的因素1. 气候因素：天气条件是影响混凝土路面温度变化的重要因素。

包括太阳辐射、大气温度、风速和湿度等。

不同气候条件下，混凝土路面的温度变化程度和速率有所不同。

2. 材料特性：混凝土路面所使用的材料特性也会对温度变化产生影响。

不同种类的混凝土材料具有不同的热容量和热导率，从而导致不同的温度变化。

3. 路面结构：路面结构的设计和建设也会对温度变化产生重要影响。

包括路面厚度、反射系数、热胀冷缩系数等。

合理的路面结构设计可以减少温度变化对路面的影响。

4. 交通负荷：车流量和车辆行驶速度都会对温度变化产生影响。

车流量大和行驶速度快的路段，由于车辆摩擦会产生较多的热量，从而影响路面温度。

四、混凝土路面温度变化的影响混凝土路面温度的变化会对道路使用和交通安全产生重要影响。

1. 影响道路结构稳定性：高温会导致混凝土膨胀，降低路面的承载能力。

低温则可能导致混凝土收缩和开裂，加速路面的破损。

2. 影响车辆行驶安全：高温下，路面会变得非常滑，增加车辆制动距离，容易造成交通事故。

低温下，路面结冰会造成车辆失控。

3. 影响交通效率：高温天气下，由于车辆行驶速度减慢和车辆堵塞，交通效率会下降。

路面工程习题参考答案2018

路面工程(第五版)习题参考答案备注：综述题有些只给了大纲，需要加以展开论述。

第一章路面工程概述（课本第一章相关部分）1、路面的功能要求包括哪几个方面？A.强度和刚度（承载能力）B 稳定性（水温稳定性）C 耐久性D 表面平整E 抗滑F 环保性－少尘、低噪音G 辨识性－色彩、车道改变2、对路面有哪些基本要求？(1)具有足够的强度和刚度(2)具有足够的水温稳定性(3)具有足够的耐久性和平整度(4)具有足够的抗滑性(5)具有尽可能低的扬尘性(6)符合公路工程技术标准规定的几何形状和尺寸3、路面结构为什么要分层，水泥混凝土路面和沥青混凝土路面如何进行分层？行车荷载和自然因素对路面的影响，随路面结构深度的增加而逐渐减弱，对结构层材料的强度、抗变形能力和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐减弱。

按照使用要求、受力状况、土基支撑条件和自然因素影响程度的不同划分。

通常分为面层、基层和功能层。

水泥混凝土路面：面层（水泥混凝土面板），基层(可分几个亚层),功能性垫层沥青混凝土路面：分层更细，面层、基层均可分几个亚层、在路基与基层间可设功能层。

4、路面结构层位与层位功能(沥青路面与水泥路面不同)面层：面层是直接同行车及大气接触的表面层次，它承受较大行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用，同时还受到降雨的浸蚀和气温变化的影响，因此，同其它层次相比，它应具有较高的结构强度、抗变形能力和较好的水稳定性与温度稳定性，且应耐磨、不透水，表面还应有良好的抗滑性与平整度。

基层：主要承受由面层传来的车辆荷载垂直力并将其扩散到下面的路基（含垫层及土基），因此，它也应具有足够的强度与刚度，并应具有良好的扩散应力的能力；基层受大气影响较面层小，但仍可能受地下水及面层渗入雨水的浸湿，故也应具有足够的水稳定性；同时，为保证面层平整，它还应具有较好的平整度。

功能层：为保证面层与基层免受土基水温状况变化的不良影响或保护土基处于稳定状态必要时设置功能层。

气候分区对新疆地区沥青路面设计参数的影响

新疆交通运输科技
道路工程
气候分区对新疆地区沥青路面设计参数的影响
刘鹏飞
（新疆交通科学研究院，乌鲁木齐 830000）
摘要：耐久性沥青路面是指在影响沥青路面结构的因素作用下，沥青路面结构在长时间的使用过程中未发生结构性破坏，
仅需要更换沥青磨耗层，无需花费大量的资金用于大修及养护就能满足道路正常的使用功能的路面结构。
温度下降时会产生收缩应力，当收缩作用受到底基层或土基的约束作用时，基层内部将产生一定拉应力，拉应力超过材料抗拉强度变产生裂缝。开裂后的半刚性基层与沥青面层间形成一个“薄弱点”，在荷载和温度等因素共同作用下在面层底部产生应力集中，继而可能引起面层底部的开裂，裂缝在各因素作用下继续向上延伸，直至面层表面，这种自下而上延伸的裂缝为反射裂缝，一般横向发展。
（2）年温差较大对沥青路面结构的影响受季节温度变化影响，沥青路面结构层产生裂缝的原理与上述相同，一般为垂直于道路中线的横缝。横缝的产生主要由于基层干缩或温缩，此外，横向裂缝也会因路面摊铺温度过高或速度过快引起。（3）日照时间过长对沥青路面结构的影响基于观测资料，路面对太阳辐射有吸收作用，故面
（1）I 区：冰稳性区和水稳性区。该分区内，夏季高温为 20～30℃，冬季最低温度在-37℃以下，较大的年降雨量，冻害、水损害及低温缩裂为路面主要损坏形式，沥青路面面层的控制指标为冻稳定性和低温抗裂性。
（2）II 区：低温抗裂性。该分区内，夏季高温为 20～30℃，冬季最低温度在-21.5～-37℃之间，较小的年降雨量，低温缩裂为路面主要损坏形式，沥青路面面层控制指标为低温抗裂性。

成型温度对ＯＧＦＣ－５_干法高黏复合沥青混合料路用性能的影响

收稿日期:２０２２－０５－１９ꎮ基金项目:福建省交通厅科技项目(２０１９４５)ꎮ作者简介:王建华(１９８１ )ꎬ男ꎬ高级工程师ꎬ研究方向为道路工程设计与施工管理ꎮ㊀∗通信作者:袁燕(１９７４ )ꎬ女ꎬ副教授ꎬ博士ꎬ研究方向为道路结构与材料ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｙａｎｅｃｈｏ＠１６３.ｃｏｍꎮ王建华ꎬ赖益梁ꎬ郭成ꎬ等.成型温度对ＯＧＦＣ－５干法高黏复合沥青混合料路用性能的影响[Ｊ].南昌大学学报(工科版)ꎬ２０２３ꎬ４５(１):５９－６４.ＷＡＮＧＪＨꎬＬＡＩＹＬꎬＧＵＯＣꎬｅｔａｌ.ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｓｈａｐｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｏｎｐａｖｅｍｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＯＧＦＣ－５ｄｒｙｍｅｔｈｏｄｈｉｇｈ￣ｖｉｓｃｏｓｉｔｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｃｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)ꎬ２０２３ꎬ４５(１):５９－６４.成型温度对ＯＧＦＣ－５干法高黏复合沥青混合料路用性能的影响王建华１ꎬ赖益梁１ꎬ郭成１ꎬ薛道耐２ꎬ李慧峰２ꎬ杨枫３ꎬ袁燕４∗ꎬ王俊杰５(１.华东勘测设计院(福建)有限公司ꎬ福建福州３５０００３ꎻ２.福州大学先进制造学院ꎬ福建晋江３６２２５１ꎻ３.福建工程学院土木工程学院ꎬ福建福州３５０１１８ꎻ４.福州大学土木工程学院ꎬ福建福州３５０１０８ꎻ５.重庆交通大学材料科学与工程学院ꎬ重庆４０００７４)㊀㊀摘要:一些高黏改性沥青混合料采用干法施工ꎬ而其施工温度是采用湿法改性得到的高黏改性沥青来确定ꎬ二者存在匹配性问题ꎮ对ＳＢＳ改性沥青运用湿法工艺添加高黏改性剂制得复合改性沥青ꎬ按等流动性通过黏温曲线与流动性－温度曲线分析复合改性沥青的可施工温度范围ꎻ通过试验对比不同成型温度下ꎬ干法高黏复合改性沥青混合料的高温性能㊁水稳定性以及体积指标ꎬ确定最佳的成型温度ꎮ试验结果表明ꎬ通过加高黏剂ꎬ改善了沥青的高温性能㊁黏韧性和低温抗裂性能ꎬ对干法添加的混合料ꎬ随着成型温度的提高ꎬ沥青混合料的高温性能持续增强ꎬ水稳定性先上升后下降ꎬＯＧＦＣ－５干法高黏复合改性沥青混凝土的最佳成型温度区间为１６５~１７５ħꎻ湿法改性沥青的黏温曲线能在一定程度上反映干法改性沥青混合料的施工温度性能ꎮ关键词:高黏复合沥青ꎻ黏温曲线ꎻ流动性－温度曲线ꎻ高黏剂ꎻ成型温度中图分类号:Ｕ４１４ꎻＵ４１６㊀㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号:１００６－０４５６(２０２３)０１－００５９－０６ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｓｈａｐｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｏｎｐａｖｅｍｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＯＧＦＣ－５ｄｒｙｍｅｔｈｏｄｈｉｇｈ￣ｖｉｓｃｏｓｉｔｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅＷＡＮＧＪｉａｎｈｕａ１ꎬＬＡＩＹｉｌｉａｎｇ１ꎬＧＵＯＣｈｅｎｇ１ꎬＸＵＥＤａｏｎａｉ２ꎬＬＩＨｕｉｆｅｎｇ２ꎬＹＡＮＧＦｅｎｇ３ꎬＹＵＡＮＹａｎ４∗ꎬＷＡＮＧＪｕｎｊｉｅ５(１.ＨｕａｄｏｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ(Ｆｕｊｉａｎ)ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄꎬＦｕｚｈｏｕ３５０００３ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇꎬＦｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＪｉｎｊｉａｎｇꎬＦｕｊｉａｎ３６２２５１ꎬＣｈｉｎａꎻ３.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＦｕｊｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｔｉｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＦｕｚｈｏｕ３５０１１８ꎬＣｈｉｎａꎻ４.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＦｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＦｕｚｈｏｕ３５０１０８ꎬＣｈｉｎａꎻ５.ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＣｈｏｎｇｑｉｎｇＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＣｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００７４ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｓｏｍｅｈｉｇｈ￣ｖｉｓｃｏｓｉｔｙｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅｓａｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｂｙｄｒｙｍｅｔｈｏｄꎬａｎｄｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｔｈｅｈｉｇｈｖｉｓｃｏｓｉｔｙｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｗｅｔｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ.Ｔｈｅｒｅａｒｅｍａｔｃｈｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｗｏ.ＩｎｔｈｉｓｒｅｓｅａｒｃｈꎬＳＢＳｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙａｄｄｉｎｇｈｉｇｈｖｉｓｃｏｓｉｔｙｍｏｄｉｆｉｅｒｔｈｒｏｕｇｈｗｅｔｐｒｏｃｅｓｓꎬａｎｄｔｈｅｗｏｒｋａｂｌｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒａｎｇｅｏｆｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｖｉｓｃｏｓｉｔｙｔｅｍｐｅｒａ￣ｔｕｒｅｃｕｒｖｅａｎｄｆｌｕｉｄｉｔｙ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｕｒｖｅꎻＡｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅꎬｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｍｏｌｄｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅꎬｗａｔｅｒｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｖｏｌｕｍｅｉｎｄｅｘｏｆｄｒｙｈｉｇｈｖｉｓｃｏｓｉｔｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｏｄｉ￣ｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｌｄｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ.Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｈｉｇｈ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｅｒｆｏｒｍ￣第４５卷第１期２０２３年３月㊀㊀㊀㊀㊀㊀南昌大学学报(工科版)ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｃｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)Ｖｏｌ.４５Ｎｏ.１Ｍａｒ.２０２３㊀ａｎｃｅａｎｄｖｉｓｃｏｓｉｔｙｔｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆａｓｐｈａｌｔｗｅｒｅｉｍｐｒｏｖｅｄａｎｄｔｈｅｌｏｗ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｒａｃｋｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｗａｓｒｅｄｕｃｅｄｂｙａｄｄｉｎｇｈｉｇｈｖｉｓｃｏｓｉｔｙａｇｅｎｔ.Ｆｏｒｔｈｅｍｉｘｔｕｒｅａｄｄｅｄｂｙｄｒｙｍｅｔｈｏｄꎬｔｈｅｈｉｇｈ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆａｓｐｈａｌｔｍｉｘ￣ｔｕｒｅｃｏｎｔｉｎｕｅｄｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｍｏｌｄｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅꎬａｎｄｔｈｅｗａｔｅｒｓｔａｂｉｌｉｔｙｆｉｒｓｔｉｎｃｒｅａｓｅｄａｎｄｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｄ.ＴｈｅｏｐｔｉｍａｌｍｏｌｄｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆＯＧＦＣ－５ｄｒｙｍｅｔｈｏｄｈｉｇｈｖｉｓｃｏｓｉｔｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｃｏｎ￣ｃｒｅｔｅｗａｓｂｅｔｗｅｅｎ１６５－１７５ħꎻＩｔｗａｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｈａｔｔｈｅｖｉｓｃｏｓｉｔｙｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｕｒｖｅｏｆｗｅｔｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｃａｎｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｄｒｙｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅｔｏａｃｅｒｔａｉｎｅｘｔｅｎｔ.ＫｅｙＷｏｒｄｓ:ｈｉｇｈ￣ｖｉｓｃｏｓｉｔｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｓｐｈａｌｔꎻｖｉｓｃｏｓｉｔｙｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｕｒｖｅꎻｆｌｕｉｄｉｔｙ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｕｒｖｅꎻｈｉｇｈａｄ￣ｈｅｓｉｖｅꎻｆｏｒｍｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ㊀㊀许多地区采用白改黑技术改善水泥路面抗滑不足等问题ꎮ开级配磨耗层(ＯＧＦＣ)沥青混合料是一种能修补原有轻㊁中病害ꎬ并具有改善路面平整度㊁降噪㊁抗滑等优点的预防性养护技术[１]ꎬ其微粒式类型被尝试用于水泥路面薄层罩面ꎮ由于ＯＧＦＣ的孔隙率为１８％~２５％ꎬ较薄的沥青膜在雨水的冲刷下ꎬ导致沥青黏结力下降ꎬ进而出现水损害[２]ꎮ对沥青进行改性可以显著增强ＯＧＦＣ沥青混合料路用性能ꎮ目前沥青改性材料主要为各种高分子聚合物㊁橡胶颗粒/橡胶粉等[３]ꎬ加工工艺主要为２种ꎬ分别是成品改性(湿法)和直投式改性(干法)ꎮ湿法是在高温环境下ꎬ用特殊设备高速剪切ꎬ使改性剂在沥青中溶胀或溶解ꎬ得到改性沥青[４]ꎮ研究表明ꎬ在湿法改性中主要是沥青中的轻质组分在高温和高速剪切下进入高分子聚合物内部中ꎬ从而提高沥青黏结力[５－６]ꎬ但湿法改性沥青存在高温剪切后性能衰减和需要专门生产㊁存储等问题ꎮ干法工艺是将改性材料直接投入到集料中[４]ꎬ能避免上述问题ꎬ具有施工方便㊁综合经济性较好等优点ꎮ国内外进行一系列室内试验ꎬ结果表明湿法与干法高黏改性沥青的路用性能差异较小ꎬ甚至在相同掺量下ꎬ水稳定性等方面干法略好于湿法[７－９]ꎮ成型温度是影响改性沥青混合料性能的重要因素之一ꎮ研究[１０]发现成型温度与压实度并非线性关系ꎬ在适宜成型温度范围内ꎬ温度上升能提高沥青混合料的压实度和高温稳定性等路用性能ꎮ综上所述ꎬ干法与湿法ＳＢＳ改性沥青在性能方面差异较小ꎬ现有研究主要针对ＳＢＳ改性剂的湿法和干法的性能对比研究ꎬ对高黏剂干法改性剂的最佳成型温度的影响研究较少ꎮ本文拟基于不同沥青施工时应具有相同流动性的概念ꎬ对比ＳＢＳ改性沥青与湿法高黏复合改性沥青的黏温曲线和流动性－温度曲线ꎬ从而确定干法高黏复合沥青ＯＧＦＣ－５混合料的成型温度区间ꎻ通过对比不同成型温度下ꎬ干法高黏复合改性沥青混合料的高温性能和体积指标ꎬ确定最佳的成型温度ꎬ为实际工程提供参考ꎮ１㊀原材料特性与试验方法１.１㊀试验材料与制备方法沥青为厦门新立基公司的Ｉ－Ｄ型ＳＢＳ改性沥青ꎬ集料采用玄武岩ꎬ填料为矿粉ꎬ添加剂为高黏高弹改性剂和聚酯纤维ꎮ根据规范[１１－１３]检测材料基本性能ꎬ矿料性能如表１~表２所示ꎮ矿料级配配比为(３~５) (０~３) 消石灰＝７７２１２ꎬ矿料合成级配如表３所示ꎮ高黏高弹改性剂和纤维添加量均为沥青混合料质量的０.２％ꎮ通过马歇尔试验确定最佳油石比为５.９４％ꎮ表１㊀玄武岩集料性能指标Ｔａｂ.１㊀Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂａｓａｌｔａｇｇｒｅｇａｔｅ技术指标相对密度(２５ħ)砂当量/％吸水率/％针片状含量/％规格/ｍｍ０~３３~５０~３３~５３~５试验结果２.６５８２.８９２７９１.４５５.８表２㊀矿粉性能指标Ｔａｂ.２㊀Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｍｉｎｅｒａｌ技术指标表观相对密度含水量/％亲水系数/％塑性指数/％试验结果２.６７８０.２０.８４３.４表３㊀ＯＧＦＣ－５矿料合成级配Ｔａｂ.３㊀ＡｇｇｒｅｇａｔｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆＯＧＦＣ－５项目通过筛孔(ｍｍ)百分率/％９.５０４.７５２.３６１.１８０.６００.３００.１５０.０５合成级配１００９１.４２０.７１３.６９.８７.４５.６４.１级配要求１００~１００１００~９０３０~１８２０~１２１６~８１２~６１０~５７~２０６南昌大学学报(工科版)２０２３年㊀㊀㊀本文的复合改性沥青是由湿法改性制得ꎬ而ＯＧＦＣ－５高黏改性沥青混合料是通过干法工艺制得ꎬ高黏剂掺量及改性沥青的比例均与湿法复合改性沥青相同ꎬ制备方法如下ꎮ复合改性沥青:因高黏剂为粉末状ꎬ无须剪切ꎬ将高黏改性剂和ＳＢＳ改性沥青按１００３.４的比例在１６５ħ搅拌１０ｍｉｎ制得湿法高黏复合改性沥青ꎮＯＧＦＣ－５干法高黏改性沥青混合料:矿料与矿粉进入拌缸搅拌１０ｓ后ꎬ加入聚酯纤维与高黏改性剂ꎬ搅拌２０ｓꎬ最后加入沥青ꎬ再拌和２０ｓꎬ即可制得干法ＯＧＦＣ－５干法高黏改性沥青混合料ꎮ１.２㊀制备和试验方法参考试验规程[１２]对ＳＢＳ改性沥青和复合改性沥青进行三大指标㊁ＲＴＦＯＴ老化性能等指标测定ꎮ采用马歇尔击实仪变温击实成型沥青混合料ꎬ拌和温度为１８５ħꎬ成型温度分别为１６５㊁１７０㊁１７５㊁１８０㊁１８５ħꎮ采用浸水马歇尔试验㊁马歇尔试验和车辙试验研究ＯＧＦＣ－５复合改性沥青混合料的高温稳定性和水稳定性与成型温度之间的关系ꎬ并用蜡封法测定各成型温度下的体积指标ꎮ实体工程通过摆式摩擦仪法㊁三米直尺法㊁手工铺沙法和渗水试验测定实际工程平整度㊁抗滑等性能ꎮ２㊀沥青性能２.１㊀ＳＢＳ改性沥青针入度主要反映一定温度下的黏稠度ꎬ针入度越小ꎬ沥青越黏稠ꎮ软化点是等黏度温度点ꎬ６０ħ动力黏度反映沥青抵抗变形的能力ꎬ二者都反映沥青的高温性能ꎮ延度是评价沥青的低温抗裂性ꎮＳＢＳ改性沥青性能如表４所示ꎮ表４㊀ＳＢＳ改性沥青基本性能Ｔａｂ.４㊀ＢａｓｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＳＢＳｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔ技术指标针入度(２５ħ)/０.１ｍｍ延度(５ħ)/ｃｍ软化点/ħ密度(２５ħ)/(ｇｃｍ－３)动力黏度(６０ħ)/(Ｐａｓ)试验结果５８.０４２.８７９.２１.０８８２７００８２.２㊀复合改性沥青对复合改性沥青除三大指标和动力黏度试验外ꎬ还对弹性恢复等性能进行试验ꎮ弹性恢复主要表征沥青可恢复变形能力ꎬ与沥青的高低温性能㊁耐久性等性能息息相关ꎮ黏韧性评价沥青抗冲击性能和与集料的黏聚力和握裹性能ꎮ祝斯月的研究表明[１４]ꎬ相比于零剪切黏度㊁动力黏度ꎬ黏韧性与沥青混合料的劈裂强度相关性较好ꎬ是影响沥青混合料水稳定性的重要指标ꎬ可以作为改性沥青的关键性指标ꎮ复合改性沥青的性能如表５所示ꎮ表５㊀复合改性沥青性能Ｔａｂ.５㊀Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔ技术指标针入度(２５ħ)/０.１ｍｍ延度(５ħ)/ｃｍ软化点/ħ动力黏度(６０ħ)/(Ｐａｓ)弹性恢复/％黏韧性/(Ｎｍ)ＲＴＦＯＴ弹性恢复/％黏韧性/(Ｎｍ)试验结果２９.４２０.６９１.７２５３２２９９０１９.４３７８２１.１６㊀㊀随着高黏改性剂的加入ꎬ沥青６０ħ动力黏度大幅上升ꎬ沥青针入度下降ꎬ沥青的高温性能有着明显的提高ꎮ但是沥青５ħ延度降低ꎬ延展性下降ꎬ低温抗裂性变差ꎮ较ＳＢＳ改性沥青ꎬ复合改性沥青老化后针入度和黏韧性变化较小ꎬ抗老化性能良好ꎮ高黏改性剂的加入使ＳＢＳ改性沥青的可使用温度区间朝着高温区移动ꎮ复合改性沥青老化前后的弹性恢复性能较好ꎬ说明复合改性沥青能够减少荷载作用后的残余变形ꎬ减少路面破坏ꎬ提高路面耐久性ꎮ同时复合改性沥青黏韧性强度较高ꎬ老化前后变化较小ꎮ研究表明沥青黏韧性是影响排水沥青混合料水稳定性的关键因素之一[１５－１６]ꎬ较好的黏韧性能提高沥青与集料的握裹性能ꎬ减少沥青与集料的脱拉现象ꎬ提高沥青混合料的水稳定性ꎮ２.３㊀黏温曲线和流动性－温度曲线黏温曲线主要反映沥青移动所产生摩擦力与温度变化关系ꎬ流动性是黏度的倒数(Φ＝１/ηꎬ式中Φ为流动性ꎬη为黏度)ꎬ数值越大ꎬ流动性越好ꎮ根据ＪＴＧＦ４０２００４规范ꎬ沥青的最佳成型温度应采用６０㊁１３５㊁１７５ħ表观黏度形成的黏温曲线的等黏温度确定ꎬ对应(０.１７ʃ０.０３)Ｐａｓ的温度为拌和温度ꎬ此时流动度为５.８８ｍ２Ｎ－１ｓ－１ꎻ对应黏度为(０.２８ʃ０.０３)Ｐａｓꎬ即流动度为３.５７ｍ２Ｎ－１ｓ－１左右时为沥青混合料的最佳成型温度ꎮ上述规定ꎬ主要是源于基质沥青得到的结论ꎬ而添加了ＳＢＳ改性剂的改性沥青ꎬ在某些温度范围内触变性发生变化ꎬ已有多项研究[１７－２０]表明由前述３个温度确定的黏温曲线不适合于ＳＢＳ改性沥青施工温度１６第１期㊀㊀㊀㊀㊀王建华等:成型温度对ＯＧＦＣ－５干法高黏复合沥青混合料路用性能的影响的确定ꎮ目前规范对改性沥青采用１３５ħ运动黏度不超过３Ｐａｓ来控制其施工和易性ꎮ本研究采用的复合改性沥青是在ＳＢＳ沥青的基础上添加高黏剂制成ꎬ施工中采用的又是干法添加ꎬ使得情况更为复杂ꎮ文献[２０]对多种改性沥青试验后认为ꎬ１３５ħ以上ＳＢＳ改性沥青黏度对温度依赖性逐渐减小ꎬ高温时符合牛顿流体的特征ꎮ考虑施工时主要保证沥青的流动性ꎬ假定无论哪种沥青ꎬ使其易于施工的流动性都处于同一水平ꎬ因此ꎬ本文研究以采用１３５㊁１７５㊁１８５㊁１９５㊁２０５ħ进行布氏黏度试验并获得黏温曲线ꎬ同时计算其流动性ꎬ绘出流动性曲线ꎬ采用对应黏度为(０.２８ʃ０.０３)Ｐａｓ㊁相应流动度为３.５７ｍ２Ｎ－１ｓ－１时的温度作为试验时的参考成型温度ꎮ本文所用ＳＢＳ改性沥青和高黏复合改性沥青黏温曲线和流动性温度曲线分别如图１~图２所示ꎮ2.52.01.51.00.50190170150130210η/(P a ·s )SBS 改性沥青复合改性沥青θ/ħ图１㊀黏度－温度曲线Ｆｉｇ.１㊀Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｕｒｖｅ86420190170150130210Φ/(m 2·N -1·s -1)SBS 改性沥青复合改性沥青θ/ħ图２㊀流动性－温度曲线Ｆｉｇ.２㊀Ａｓｐｈａｌｔｆｌｕｉｄｉｔｙ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｕｒｖｅ黏温曲线与流动性－温度曲线有着明显区别ꎮ图１中２种沥青的黏温曲线在１５８ħ出现交叉ꎬ显示在低于交点温度时ꎬ同一温度下ＳＢＳ沥青黏度大于复合改性沥青ꎬ复合改性沥青更易于施工ꎻ而后随着温度升高ꎬ出现相反情况ꎮ在流动性温度曲线图上２种沥青曲线交点对应的温度为１４０ħꎬ比前者低得多ꎮ在交点以上ꎬ同一温度下ＳＢＳ沥青流动性要大于复合改性沥青ꎻ在交点以下ꎬ复合沥青的流动性则好于ＳＢＳ沥青ꎮ由此可见ꎬ在１４０~１５８ħ区间内ꎬ哪种沥青具有较好和易性ꎬ２种曲线给出的判断不同ꎮ但在１４０ħ以下ꎬ可以认为本研究所用高黏改性剂可以改善ＳＢＳ改性沥青混合料的施工和易性ꎬ２种曲线得到的结论一致ꎮ尽管２种曲线有上述不同ꎬ对本文研究所用的ＳＢＳ改性沥青和复合改性沥青来说ꎬ对应黏度(０.２８ʃ０.０３)Ｐａｓ的温度分别约为１７７㊁１８３ħꎻ与流动性－温度曲线上对应流动性为３.５７ｍ２Ｎ－１ｓ－１的温度基本一致ꎮ考虑到施工温度区间变动ꎬ预估高黏复合改性沥青混合料的最佳成型温度区间约为１７５~１８５ħꎬ室内试验采用马歇尔成型温度分别为１６５㊁１７０㊁１７５㊁１８０㊁１８５ħꎮ３㊀ＯＧＦＣ－５复合改性沥青混合料最佳成型温度３.１㊀体积指标空隙率(ＶＶ)㊁矿料间隙率(ＶＭＡ)㊁毛体积相对密度γｆ是马歇尔设计方法中重要的体积指标ꎬ本文试验结果如图３~图４所示ꎬ试件如图５所示ꎮ合理的ＶＶ和ＶＭＡ能为级配提高一定空隙ꎬ保证沥青混合料的耐久性ꎮ郭平的研究[２１]表明成型温度对沥青混合料的最大理论密度影响较小ꎬ因此假定最大理论密度不变ꎬ采用毛体积相对密度评价沥青混合料的压实效果ꎬ当毛体积相对密度达到最大值时ꎬ沥青混合料压实度达到最佳ꎮ2.272.252.232.21180170160190γf毛体积相对密度VV20191817V V /%θ/ħ图３㊀毛体积相对密度－温度和ＶＶ－温度曲线Ｆｉｇ.３㊀Ｂｕｌｋｓｐｅｃｉｆｉｃｇｒａｖｉｔｙ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄＶＶ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｕｒｖｅ图３~图４中ꎬＶＶ和ＶＭＡ从１６５ħ到１７５ħ变化平缓ꎬ然后在１８０ħ达到最大值ꎮ毛体积相对密度先上升后下降ꎬ在１７５ħ达到最大值ꎮ３个体积２６南昌大学学报(工科版)２０２３年㊀指标都反映并不是成型温度越高ꎬ沥青混合料越容易压实ꎮ从黏温曲线可知ꎬ１６５~１８０ħ温度区间内ꎬ沥青流动性随温度上升而上升ꎮ在沥青润滑和黏结作用下ꎬ矿料间摩擦力减小进而达到更好的压实度ꎬ沥青流动性提高是此温度区间压实度上升的主要原因ꎮ在１８０ħ后ꎬ沥青流动性随温度变化趋于平缓ꎬ随温度上升而提高的沥青流动性对压实度贡献较小ꎮ另一方面ꎬ沥青在长时间高温下试验操作时发生老化ꎬ轻质组分挥发ꎬ减弱了沥青的黏结和润滑作用ꎬ导致沥青不易压实ꎮ以压实度为参考指标的话ꎬ应在１６５~１７５ħ作为复合改性沥青混合料成型温度ꎮ21.721.020.319.6180170160190VMAV M A /%θ/ħ图４㊀ＶＭＡ－温度曲线Ｆｉｇ.４㊀ＶＭＡ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｕｒｖｅ图５㊀不同温度下成型的马歇尔试件Ｆｉｇ.５㊀Ｍａｒｓｈａｌｌｓｐｅｃｉｍｅｎｓｍｏｌｄｅｄａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ３.２㊀高温稳定性本文采用车辙试验和马歇尔试验研究ＯＧＦＣ－５复合改性沥青混合料的高温稳定性ꎮ在不同温度成型沥青混合料ꎬ研究成型温度对ＯＧＦＣ－５复合改性沥青混合料高温稳定性的影响ꎮ图６中ꎬ１８０ħ前ꎬ马歇尔稳定度(ＭＳ)和流值(ＦＬ)随温度变化趋势与沥青流动性－温度曲线变化相同ꎬ持续上升ꎬ在１８０ħ达到最大值ꎮ推测这是由于温度升高ꎬ沥青流动性上升ꎬ集料在沥青的包裹下移动更加顺畅ꎬ沥青混合料更容易压实ꎬ集料间的嵌挤产生的内摩擦阻力增大ꎬ使沥青混合料的马歇尔稳定度持续上升ꎮ１８０ħ后ꎬ沥青已充分将矿料裹覆ꎬ提高流动性已无法有效提高内摩擦阻力ꎬ反而较高的温度使得沥青老化ꎬ使混合料呈现脆硬的状态ꎬ最终导致混合料马歇尔稳定度下降ꎮ还可以看出ꎬ最大稳定度对应的成型温度(１８０ħ)ꎬ接近湿法改性高黏沥青的流动性－温度与黏度－温度曲线上给出的成型温度ꎮ另外ꎬ在１６０~１８５ħ范围内ꎬ马歇尔稳定度均能满足规范要求ꎮ图７中ꎬ动稳定度(ＤＳ)随成型温度持续上升ꎬ在１８０ħ达到最大值ꎬ１６５~１８０ħ对应的结果均能满足规范对重载交通要求ꎮ动稳定度对ＯＧＦＣ－５这种级配和公称最大粒径来说并不是最主要的控制指标ꎬ结合稳定度的试验结果ꎬ可以认为１６０ħ已满足高温成型要求ꎮ180170160190M S /k N马歇尔稳定度流值3733292521F L /0.1m m87654θ/ħ图６㊀马歇尔稳定度和流值－温度变化曲线Ｆｉｇ.６㊀Ｍａｒｓｈａｌｌｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｆｌｏｗｖａｌｕｅ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｕｒｖｅｓ8000600040002000175165155185D S /（次·m m -1）动稳定度θ/ħ图７㊀动稳定度－温度曲线Ｆｉｇ.７㊀Ｄｙｎａｍｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｕｒｖｅ３.３㊀水稳定性目前主要用冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验评价沥青混合料的水稳定性ꎮ本文用浸水马歇尔试验研究不同成型温度对水稳定性的影响ꎮ浸水马歇尔试验评价指标是沥青混合料浸水前后马歇尔强度的比值ꎬ称为残留稳定度(ＭＳ０)ꎬ浸水马歇尔试验结果３６第１期㊀㊀㊀㊀㊀王建华等:成型温度对ＯＧＦＣ－５干法高黏复合沥青混合料路用性能的影响如图８所示ꎮ102989490180170160190M S 0/%残留稳定度θ/ħ图８㊀残留稳定度－温度曲线Ｆｉｇ.８㊀Ｒｅｓｉｄｕａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｕｒｖｅ残留稳定度随成型温度先上升后下降ꎬ在１８０ħ达到最大值ꎬ１６５~１８５ħ残留稳定度都能满足规范要求ꎬ均在９０％以上ꎬ当温度超过１８０ħ后ꎬ水稳定性较峰值下降ꎬ但在正常试验波动范围内ꎮ可以认为在整个成型温度区间内的复合改性沥青混合料水稳定性均较好ꎬ可以满足水稳定要求较高的环境ꎮ４㊀实际工程应用㊀㊀本项目于２０２１年６９月在福建霞浦采用ＯＧ￣ＦＣ－５复合改性沥青混凝土铺筑实体工程ꎬ摊铺温度为１７５ħꎬ并对工程路面的平整度㊁抗滑等性能进行检测ꎬ测试结果如表６所示ꎮ各项结果均为合格ꎬ道路抗滑性和透水性能良好ꎮ表６㊀路面实测检测结果Ｔａｂ.６㊀Ｐａｖｅｍｅｎｔｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓ测点编号压实度/％平整度合格率/％摆值ＢＰＮ２０构造深度/ｍｍ渗水系数/(ｍＬｍｉｎ－１)１９８.５１００４２.５０.７１６４６６７.９２９９.２１００５８.３０.７４４４７６３.７５㊀结论㊀㊀通过研究沥青加入高黏剂前后黏温曲线与流动性－温度曲线的变化ꎬ以及不同成型温度下干法高黏复合改性沥青ＯＧＦＣ－５混合料的高温性能㊁水稳定性和体积指标ꎬ得出以下结论:１)所用高黏剂使复合沥青６０ħ动力黏度较ＳＢＳ沥青显著升高ꎬ但２种曲线判断方法均认为高黏剂使低温施工温度(１４０ħ)下流动性较ＳＢＳ沥青得到改善ꎮ２)黏温曲线与流动性－温度曲线对湿法高黏复合沥青施工难易性的判断在某些温度区间内不完全一致ꎬ但按相同的流动性(黏度(０.２８ʃ０.０３)Ｐａｓꎬ相应流动性３.５７ｍ２Ｎ－１ｓ－１)ꎬ高黏复合沥青适宜成型温度根据黏温曲线或者流动性－温度曲线判断结果一致ꎬ均在１７５~１８５ħ左右ꎮ３)根据马歇尔体积指标㊁稳定度与流值㊁高温与水稳定性试验结果ꎬ干法高黏复合改性沥青混合料适宜成型温度在１６５~１７５ħ之间ꎮ４)干法高黏混合料试验得到的最佳成型温度范围ꎬ较湿法高黏沥青黏温曲线与流动性－温度曲线判断结果略低ꎬ但从２种沥青曲线得到的适宜温度范围仍有参考价值ꎮ参考文献:[１]㊀ＨＵＭＪꎬＬＩＬＨꎬＰＥＮＧＦＸ.ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆＯＧＦＣ－５ｐｏｒｏｕｓａｓｐｈａｌｔｕｌｔｒａ￣ｔｈｉｎｗｅａｒｉｎｇｃｏｕｒｓｅ[Ｊ].ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄＢｕｉｌｄｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１９ꎬ２１９:１０１－１１０.[２]孔彩力.高粘沥青超薄层罩面的降噪性与耐久性研究[Ｄ].重庆:重庆交通大学ꎬ２０１９.[３]黄彬ꎬ马丽萍ꎬ许文娟.改性沥青的研究进展[Ｊ].材料导报ꎬ２０１０ꎬ２４(１):１３７－１４１.[４]马涛ꎬ陈葱琳ꎬ张阳ꎬ等.胶粉应用于沥青改性技术的发展综述[Ｊ].中国公路学报ꎬ２０２１ꎬ３４(１０):１－１６.[５]ＨＥＩＴＺＭＡＮＭ.Ｄｅｓｉｇｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆａｓｐｈａｌｔｐａｖｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓｗｉｔｈｃｒｕｍｂｒｕｂｂｅｒｍｏｄｉｆｉｅｒ[Ｊ].ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＲｅｃｏｒｄꎬ１９９２ꎬ４７(２):１７１－１７４.[６]杨光ꎬ申爱琴ꎬ陈志国ꎬ等.季冻区橡胶粉与ＳＢＳ复合改性沥青混合料性能及改性机理[Ｊ].长安大学学报(自然科学版)ꎬ２０１５ꎬ３５(６):６－１５.[７]徐宁.湿法和干法ＳＢＳ改性沥青混合料路用性能及改性机理对比研究[Ｄ].西安:长安大学ꎬ２０１９.[８]ＲＡＮＩＥＲＩＭꎬＣＯＳＴＡＬꎬＯＬＩＶＥＩＲＡＪＲＭꎬｅｔａｌ.Ａｓｐｈａｌｔｓｕｒｆａｃｅｍｉｘｔｕｒｅｓｗｉｔｈｉｍｐｒｏｖｅｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｕｓｉｎｇｗａｓｔｅｐｏｌｙｍｅｒｓｖｉａｄｒｙａｎｄｗｅｔｐｒｏｃｅｓｓｅｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉ￣ａｌｓｉｎＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１７ꎬ２９(１０):０４０１７１６９.[９]ＱＵＩＮＴＡＮＡＨＡＲꎬＮＯＧＵＥＲＡＪＡＨꎬＢＯＮＥＬＬＳＣＦＵ.Ｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｇｉｌｓｏｎｉｔｅ￣ｍｏｄｉｆｉｅｄｈｏｔｍｉｘａｓｐｈａｌｔｂｙｗｅｔａｎｄｄｒｙｐｒｏｃｅｓｓｅｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓｉｎＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒ￣ｉｎｇꎬ２０１６ꎬ２８(２):４０１５１１４.[１０]张争奇ꎬ吴瑞环ꎬ季社鹏.改性沥青混合料拌和及压实温度的确定方法[Ｊ].公路交通科技ꎬ２０１３ꎬ３０(８):６－１１.[１１]交通运输部公路科学研究所.公路工程沥青及沥青混合料试验规程:ＪＴＧＥ２０２０１１[Ｓ].北京:人民交通出版社ꎬ２０１１.[１２]交通部公路科学研究院.公路路基路面现场测试规程:ＪＴＧＥ６０２００８[Ｓ].北京:人民交通出版社ꎬ２００８.[１３]交通部公路科学研究所.公路工程集料试验规程:ＪＴＧＥ４２２００５[Ｓ].北京:人民交通出版社ꎬ２００５.(下转第１０２页)４６南昌大学学报(工科版)２０２３年㊀。

路基的水温状况名词解释

路基的水温状况名词解释路基的水温状况是指道路基层中的水温变化情况。

路基是道路建设中的重要组成部分，主要由多层材料构成，其中包括基底、基础、路堤等。

水温是指路基内部水的温度，它对道路结构的稳定性和使用寿命有着重要的影响。

路基水温的主要影响因素包括气候变化、地下水位和降雨等。

气候变化是路基水温变化的主要驱动因素。

当气温升高或降低，路基内水的温度也会随之变化。

地下水位的变化通过影响路基的排水能力，进而对水温产生影响。

降雨会增加路基内的水分含量，从而影响水温变化。

路基水温状况的变化会对道路结构造成不同程度的影响。

首先，水的温度变化会引起路基材料的膨胀和收缩。

当水温升高时，路基材料会膨胀，产生应力。

相反，水温下降时，路基材料会收缩，进而产生收缩应力。

这些应力可能导致路基结构的开裂、变形和失稳。

此外，水温的变化还会影响路基材料的强度和刚度。

通常情况下，路基材料在高温下会变得柔软，而在低温下会变得比较硬。

这意味着在高温条件下，路基材料容易发生变形和沉降，而在低温条件下，材料的刚度和抗裂性能会增加。

因此，路基的水温变化会对其承载力和稳定性产生直接影响。

为了预测和评估路基的水温状况，一些研究人员提出了各种模型和方法。

其中最常用的方法包括实地观测和数值模拟。

实地观测方法通过安装温度传感器和水位监测仪器来收集路基水温和水位数据。

这些数据可以用于分析路基水温与气候变化、地下水位和降雨之间的关系。

数值模拟方法则通过建立数学模型，模拟路基内水温的变化。

这些模型通常基于热传导方程和水力平衡方程，用于模拟和预测路基水温的变化趋势。

为了应对路基水温变化对道路结构的影响，可采取一系列措施。

首先，合理设计和选择路基材料，以满足不同水温条件下的强度和稳定性要求。

其次，加强路基的排水系统，保证路基内部的水分含量在合理范围内。

此外，定期监测和维护道路，及时发现和修复路基的问题，有助于延长路基的使用寿命。

总之，路基的水温状况是指道路基层内部水的温度变化情况。

混凝土路面热胀冷缩性能研究

混凝土路面热胀冷缩性能研究一、引言混凝土路面作为道路工程的重要组成部分，在使用过程中常常会受到环境因素的影响，其中热胀冷缩是影响路面性能的主要因素之一。

热胀冷缩性能的研究对于提高道路工程的耐久性和安全性具有重要意义。

本文将从混凝土路面的热胀冷缩机理、热胀冷缩性能测试方法、热胀冷缩性能影响因素等方面综述混凝土路面热胀冷缩性能的研究现状和进展。

二、混凝土路面热胀冷缩机理混凝土路面的热胀冷缩是由于环境温度变化引起的，一般情况下，混凝土路面温度的变化范围在-30℃~40℃之间，而混凝土的线膨胀系数为10×10^-6/℃，换算为路面长度变化系数为30×10^-6/℃左右。

因此，当路面温度发生变化时，混凝土路面会发生相应的长度变化，这种长度变化称为热胀冷缩变形。

混凝土路面的热胀冷缩变形主要受到以下因素的影响：1.环境温度变化；2.混凝土路面的材料性质；3.混凝土路面的结构形式；4.混凝土路面的施工工艺。

三、热胀冷缩性能测试方法为了研究混凝土路面的热胀冷缩性能，需要对其进行测试。

目前，常用的测试方法有以下几种：1.热胀冷缩试验：将混凝土样品置于一定的温度条件下进行热胀冷缩试验，测定其变形量和长度变化率等参数，以评价混凝土路面的热胀冷缩性能；2.热膨胀系数测试：利用热膨胀系数测试仪对混凝土进行测试，测定混凝土的线膨胀系数和长度变化率等参数；3.温度场测试：利用温度场测试仪测量混凝土路面的温度分布情况，进而分析其热胀冷缩性能。

四、热胀冷缩性能影响因素混凝土路面的热胀冷缩性能受到诸多因素的影响，主要包括以下几个方面：1.混凝土路面的材料性质：混凝土路面的材料性质对于其热胀冷缩性能具有重要影响，如混凝土的线膨胀系数、抗拉强度和抗压强度等；2.混凝土路面的结构形式：混凝土路面的结构形式也会对其热胀冷缩性能产生影响，如路面的厚度、弯曲半径等；3.环境温度变化：环境温度变化是导致混凝土路面热胀冷缩的主要原因，环境温度变化的幅度和速度也会影响混凝土路面的热胀冷缩性能；4.混凝土路面的施工工艺：混凝土路面的施工工艺也会对其热胀冷缩性能产生影响，如混凝土的浇筑方式、养护时间等。

混凝土中的热胀冷缩原理

混凝土中的热胀冷缩原理一、引言混凝土是一种常见的建筑材料，广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程中。

在使用过程中，混凝土往往会受到温度变化的影响，导致热胀冷缩现象。

这种现象会对混凝土结构产生一定的影响，因此深入了解混凝土中的热胀冷缩原理具有重要的意义。

二、混凝土中的热胀冷缩原理1. 混凝土的热胀冷缩概述热胀冷缩是指混凝土在温度变化的作用下，会发生体积的变化。

当混凝土遇到温度升高时，其体积会发生膨胀，而遇到温度降低时，其体积会发生收缩。

这种体积变化会对混凝土结构产生一定的影响，包括应力、变形等。

2. 热胀冷缩的原因混凝土的热胀冷缩是由于混凝土中的水分发生温度变化而引起的。

当温度升高时，混凝土中的水分会发生膨胀，从而导致混凝土体积的膨胀。

而当温度降低时，混凝土中的水分会发生收缩，从而导致混凝土体积的收缩。

此外，混凝土中的水分还会影响混凝土的强度和变形。

当温度变化时，混凝土中的水分也会发生体积变化，从而导致混凝土的应力和变形发生变化。

3. 影响热胀冷缩的因素热胀冷缩的大小受到多种因素的影响，包括混凝土的材料组成、水泥的类型、混凝土的制作方法、混凝土的湿度等。

其中，混凝土中的水泥类型是影响热胀冷缩的关键因素之一。

不同类型的水泥在不同温度下的热胀冷缩系数不同，因此选用不同类型的水泥可以控制混凝土的热胀冷缩。

4. 热胀冷缩的计算热胀冷缩可以通过计算来确定其大小。

一般来说，热胀冷缩系数越大，混凝土在温度变化时体积变化越大。

热胀冷缩系数的计算需要考虑多种因素，包括混凝土材料的组成、水泥的类型、温度变化范围等。

5. 热胀冷缩对混凝土结构的影响热胀冷缩会对混凝土结构产生一定的影响，包括应力、变形等。

当混凝土结构受到热胀冷缩的影响时，会产生应力，从而导致混凝土结构的变形。

此外，由于混凝土在热胀冷缩时体积发生变化，因此在混凝土结构中需要考虑这种体积变化对结构的影响。

三、热胀冷缩的控制为了控制混凝土中的热胀冷缩，需要采取多种措施。