摘要：综合国内外最新研究成果,对大跨径钢桥面沥青铺装层的裂缝行为展开了全面的分析,介绍了断裂力学相关理论,基于断裂力学理论采用室内试验与数值模拟手段研究了铺装层疲劳开裂,综述了裂缝行为机理以及裂缝几何因素（缝长、缝深）、铺装体系（铺装层、正交异性板、黏结层）及外界环境（温度、重载及超载、水）对铺装层裂缝行为的影响。研究结果表明,铺装层疲劳裂缝的研究方法主要有三点弯曲梁试验、楔入劈裂试验的室内试验与数值模拟,以及钢桥面铺装层体系足尺3D有限元模拟方法,运用离散元虚拟模型的细观分析方法对裂缝行为机理的研究较室内试验更好,且3D模型效果较2D更优;总体而言,铺装层裂缝扩展速率随裂缝长度、深度的增加而增大,外界荷载的持续作用使铺装层处于更加不利的工作状态,优化铺装体系设计可以延缓铺装层裂缝扩展速率。研究结果可为钢桥面沥青铺装的抗裂设计及后期维修养护工作提供参考依据。

摘要：为了进一步促进微胶囊自修复技术在中国道路工程领域中的发展与应用,综合国内外最新研究成果对沥青混合料微胶囊自修复技术展开全面的分析,总结微胶囊自修复技术的基本原理、研究现状及进展,系统梳理了自修复微胶囊的性能表征方法、掺加微胶囊沥青材料的自修复性能评价方法,并重点分析不同评价方法的优点与不足。在此基础上,从囊芯材料的选择、囊壁材料的研发、微胶囊的粒径与形状等3个方面概述沥青混合料自修复微胶囊的设计方法;介绍了沥青混合料微胶囊自修复技术的最新室外试验研究进展。结果表明:当前沥青混合料微胶囊自修复技术研究中存在着路用性能研究不系统、评价方法不成熟、微胶囊设计方法不完善等问题;下一步应开展通过数值模拟的方法探讨微胶囊在沥青混合料中的多维受力特性,为微胶囊的精细化设计提供可靠的理论依据;开发能够多次缓释、高耐久性的自修复微胶囊,使其可以在整个路面预养护周期内发挥自修复作用;研发复合自修复路面养护技术,实现沥青路面在预养护阶段不同时间节点的按需自修复。

摘要：制备了符合技术要求的橡胶沥青,确定了橡胶沥青模拟短期老化试验的适宜温度,通过老化模拟试验评价了橡胶沥青的老化规律.针对橡胶沥青短期老化设计了老化特征试验,并进行了胶粉单独短期老化特征分析.结果表明:橡胶沥青模拟短期老化温度应采用与实际施工温度相对应的180℃;橡胶沥青短期老化过程中橡胶沥青内部仍进行着剧烈的溶胀反应,此作用有可能超过橡胶沥青的老化作用,从而导致一些流变特性规律与老化趋势相反;橡胶沥青实际施工过程中,沥青对胶粉有隔氧保护作用,橡胶颗粒在沥青里主要发生溶胀反应,老化作用很小,从而提高了橡胶沥青的抗老化性能.

摘要：温度作为沥青路面服役过程中不可忽略的环境因素,已受到了国内外的广泛关注。温度变化会导致路面结构内部产生不同的温度应力,为掌握其主要研究方法及现状,从理论解析、数值模拟及试验研究三方面展开分析,系统总结了不同方法的应用场景及局限性,为后续完善研究方法提供参考。研究结果表明:理论解析法中先后考虑了材料黏弹性、应力历史和松弛效应,研究趋于逐渐完善,其中Judycki解析方法考虑了材料流变特性及黏弹特性,较Monismith解析方法、Hills&Brien解析方法更符合路面实际受力特性,但由于理论解析均存在部分假定,使得温度应力预估模型与实际数值存在偏差,后续研究可从沥青混合料材料特性入手,如考虑材料黏弹特性、完善理论模型、提高理论公式的使用范围及精度等;数值模拟法可以科学高效研究不同应力状态、参数取值及环境因素对沥青路面服役性能的影响规律,但模型的合理性依赖于材料参数的选取,后续研究应以科学定义、全面获取材料参数为切入点;室内试验TSRST的国际承认度高,常被用作解析方法合理与否的衡量标准,足尺路面试验环道较室内试验更科学,具有空间便利性、技术便利性及时间便利性,是进行路面结构实际响应研究最有效的方法,针对足尺路面试验环道数据的分析或将成为后续研究热点。

摘要：为了研究不同基层类型水泥混凝土路面的温度效应,基于北京足尺环道对半刚性基层与柔性基层水泥混凝土路面的温度场、温度应变及温度应力的变化规律进行了对比分析。结果表明:柔性基层水泥混凝土路面的温度和温度梯度均比半刚性基层水泥混凝土路面高,且半刚性基层水泥混凝土路面受温度影响较小,所以使用半刚性基层作为水泥混凝土路面基层可以减小水泥混凝土板内的温度波动;水泥混凝土路面的基层类型不同,水泥混凝土板不同位置处的温度应变不同,滞回圈的分布与开闭状态也不同;虽然半刚性基层水泥混凝土路面会略微增大板中心处的温度应变,但可以大大减小板纵缝边缘中部处的温度应变,所以使用半刚性基层作为水泥混凝土路面基层能有效降低水泥混凝土板内温度应变;虽然半刚性基层水泥混凝土路面板中心处的平均温度应力增量略大,但其板纵缝边缘中部处的平均应力增量较小,且半刚性基层水泥混凝土路面的温度应力值及温度应力随时间的波动均较小,同时两种基层水泥混凝土路面在板中心和板纵缝边缘中部处的最大温度应力值分别出现在水泥混凝土路面板顶和板中,所以使用半刚性基层作为水泥混凝土路面基层有利于减小水泥混凝土板内温度应力。综上所述,与柔性基层水泥混凝土路面相比,半刚性基层水泥混凝土路面受温度场、温度应变及温度应力的影响较小。

摘要：为了掌握水泥混凝土路面接缝处基层的冲刷过程和破坏情况以及确定在MMLS3加速加载作用下冲刷试验结构试件的合理尺寸。依据圣维南原理建立双板水泥混凝土路面的有限元足尺模型,依据相似理论以板底最大拉应力为指标确定局部缩尺模型尺寸,对足尺模型和局部缩尺模型开展了相关分析和相似性分析。结果表明:所建立的局部缩尺模型可有效地模拟在行车荷载下实际路面的受力情况,两模型具有较高的相似性,从而确定局部缩尺模型的合理尺寸,其中缩尺模型平面尺寸为0.15 m×0.10 m,面层厚度为0.02 m,基层厚度为0.06 m,面层接缝宽度为3.30 mm。提出的结构模型的尺寸确定方法及研究思路可为相关加速加载试验设计提供参考。

摘要：为了探索高寒地区沥青路面铺筑短期对冻土层温度场的影响,通过对路面各结构层材料进行热传导试验和碎石空隙率试验,得出不同结构层的热力学参数,通过有限元方法建立二维冻土温度场模型,分析了沥青路面在4月、7月和10月份铺筑短期对冻土温度场的影响规律。结果显示:沥青路面铺筑短期的热效应使得冻土温度场呈梯形分布。其中,7月份铺筑路面造成冻土层温度上升最高可达2.13℃,冻土0℃等温线下降深度大于0.78 m,最不利于冻土的温度稳定性。为此,基于弯沉等效思想在路基顶面通过铺设碎石层进行温度改善和刚度补偿设计,结果显示:铺设1.0 m厚的碎石层,路基和冻土层温度下降1.89~27.22℃,0℃等温线抬升0.54~1.95 m,路基顶面当量回弹模量可提升至125~180 MPa,以上可为高寒冻土地区的公路建设提供参考。

摘要：富油胶粉(ORR)再生剂是由餐饮废油(CWO)与胶粉(RP)在一定的工艺下共混制备的环保型生物再生剂,其综合利用了CWO和RP的优势,有助于实现老化沥青再生过程中的高低温性能均衡.然而,油胶两相的特征导致ORR再生剂与老化沥青的融合行为较为复杂,不利于洞察ORR再生剂的应用潜力.本研究设计了再生剂-老化沥青融合试验,依据不同取样深度老化沥青样品的性能演变分析了温度和时间影响下ORR再生剂-老化沥青的融合效率及特征,并通过红外光谱检测技术进行了验证.同时,对比了ORR再生剂和CWO与老化沥青融合行为的差异,以期更加明晰地展现ORR再生剂-老化沥青的融合特征.结果表明,升高温度及延长时间有利于ORR再生剂-老化沥青的融合.与130℃融合温度相比,在150℃融合温度下延长融合时间更有利于ORR再生剂与老化沥青的融合.此外,130℃的融合温度下,ORR再生剂中降解RP成分进入老化沥青滞后于CWO成分.但在150℃的融合温度下,降解RP成分进入老化沥青滞后于CWO成分的现象并不明显.整体来说,ORR再生剂与老化沥青的融合效率不及CWO,但两者的差异并不显著.建议在150℃以上拌合ORR再生剂与沥青混合料回收料(RAP),以确保ORR再生剂尽可能充分发挥再生作用.研究成果可以促进ORR再生剂的工程应用,研究方法也可以为类似研究提供参考.

摘要：为揭示多孔沥青混合料孔隙堵塞机理,开展了多孔沥青混合料堵塞模型试验与仿真模拟结合研究;基于电子计算机断层扫描与离散元软件PFC3D V5.0分析了多孔沥青混合料孔隙特征,得到了多孔沥青混合料的孔隙数据;在PFC3D V5.0中投放各粒径集料并根据孔隙特征生成压实虚拟试件,以MATLAB切片对比实际试件孔隙图像验证模型准确性;在自重条件下设置特定级配组成堵塞物侵入多孔沥青混合料试件模拟仿真,并以室内试验结果对照验证,改变投放堵塞物粒径,分析了试件孔隙衰变率,找出了堵塞敏感颗粒;在自重条件下引入流体模拟仿真试验,改变了流体渗流速度,分析了试件堵塞变化规律。研究结果表明:PFC3D V5.0生成的虚拟试件具备较高的精确度,仿真揭示了试件堵塞规律,小颗粒除堆积于喉孔处产生堵塞外,还会在嵌挤成型后与大粒径颗粒积聚产生堵塞;自重条件下的堵塞主要集中在混合料试件上层30 mm处,相应堵塞敏感颗粒粒径分布为0.150~0.600 mm,堵塞颗粒粒径分布对堵塞结果影响较大;在重力与流体条件下,随着渗流速度从0.005 m·s^(-1)增加到0.030 m·s^(-1),孔隙衰变率变化速度增加,残留在混合料内部的堵塞物减少,孔隙衰变率减小,排水沥青路面在设计与养护时也需将当地降雨条件带入考虑。