Strategic Highway Research Program(SHRP)公路战略研究计划

Strategic Highway Research Program,中文译作美国公路战略研究计划,简称SHRP,是美国国会在1987年批准的一项5年研究计划,耗资1.5亿美元,由美国联邦公路局(FHWA)和美国州公路和运输工作者协会(AASHTO)、沥青协会、加州大学、蒙大拿州立大学(加拿大)、丹麦国立道路研究所、诺丁汉大学(英国)等30个单位参与完成。SHRP的研究包括四个方面的研究:公路运营、混凝土与结构、沥青和路面长期性能。整个计划于1993年结束,并在沥青和路面性能两个领域取得了丰硕的成果。

其中沥青领域的最主要研究成果就是Superpave沥青胶结料性能规范和混合料设计规范。

Superpave沥青胶结料规范不同于传统的沥青规范,在Superpave沥青胶结料规范中增加的新试验均能同过工程原理直接与现场性能的物理量建立联系。且对改性和非改性沥青两者都适用。

沥青性能试验:

  1. 抵抗车辙即路面永久变形和疲劳开裂性能。

仪器:沥青动态剪切流变仪

途:通过测量沥青的动态剪切模量G*和相位角s来评价老化和未老化沥青在585℃温度范围内的粘性(不可恢复)和弹性(可恢复)性质,预测抵抗车辙和疲劳开裂的能力。

  1. 避免低温地区路面的低温开裂性能。
    1. 非改性沥青: 沥青弯曲梁流变仪  美国 Cannon TE-BBR

途:精确测量沥青在最低路面温度的弯曲蠕变劲度和蠕变速率曲线,用来评价沥青的低温开裂性能,重点反映抵抗温度收缩开裂能力,避免路面低温开裂,适用于非改性沥青。

    1. 聚合物改性沥青: 沥青直接拉伸试验仪

途:在低温条件下,测量沥青胶结料破坏时的应力和应变,用来评价沥青胶结料的低温断裂性质,避免路面低温开裂,适用于聚合物改性沥青。

  1. 沥青高温粘度:

仪器:沥青旋转粘度计

途:通过测定浸没在沥青试样中的纺锤形轴以一定速度旋转所需要的扭矩来确定沥青的高温粘度,用于评价沥青的高温和易性,用于沥青混合料拌和与压实现场控制。

  1. 沥青长期老化性能

仪器:沥青压力老化容器

用途:模拟沥青在气候和交通荷载作用下的长期老化过程,提供性能试验用的老化沥青试样。温度范围是150℃,精度士0.3℃。

 

  1. 沥青老化性能

仪器:沥青旋转薄膜烘箱

用途:模拟在生产热拌沥青混合料过程中沥青发生的老化,提供性能试验用或进一步老化用的沥青试样。

 

沥青混合料加速性能试验

  1. 模拟路面压实

仪器:沥青混合料旋转压实仪

用途:精确模拟现场压实,提供压实曲线,供沥青混合料设计和质量控制之用。

  1. 沥青混合料动态疲劳测试系统

仪器:独立四点弯曲小梁疲劳试验机

用途:在实验室条件下,模拟实际交通状况对沥青混合料进行疲劳性能测试,可完成一系列试验:间接拉伸劲度模量试验,间接拉伸疲劳试验即圆柱体劈裂试验,静态蠕变试验,动态蠕变试验,小梁疲劳试验即三点加载弯曲试验。另外还可完成土壤动三轴试验,沥青三轴试验。

  1. 特别寒冷地区混合料低温开裂性能

仪器:约束试件温度应力试验仪

用途:测定冷却过程中温度应力曲线,确定沥青混合料的低温断裂温度和断裂强度以及温度应力曲线斜率和转折点温度。

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