更新时间:2021-01-31 22:03
SHRP(Strategic Highway Research Program),中文译作美国公路战略研究计划,这是一项5年产品为导向的重点在沥青、路面性能、混凝土与结构和公路运输4个领域的研究计划。
SHRP(Strategic Highway Research Program),中文译作美国公路战略研究计划。
1987年美国国会的“地面运输和城市再布置援助法案(STURAA)”正式通过并启动了美国公路战略研究计划(SHRP),这是一项5年产品为导向的重点在沥青、路面性能、混凝土与结构和公路运输4个领域的研究计划。项目的目标是为21世纪准备更好的公路技术,使公路更安全、更耐久。因为在20世纪80年代末期公路的科研投入已跌入低谷,需要有一个强有力的科研计划来促进产生重大的技术突破。
SHRP计划于1993年结束,沥青和路面性能两个领域取得了丰硕的成果,作为沥青的主要研究成果,Superpave技术的沥青性能规范和混合料设计均已被AASHTO采纳,已成为美国沥青路面的常规实践。经过20年的长期观测,路面长期性能数据库已为全世界公路工作者可以共同享用。
SHRP沥青混合料设计方法分为Ⅰ级设计(混合料体积设计)、Ⅱ级设计(中级路面性能的混合料设计)、Ⅲ级设计(高级路面性能的混合料设计)。
SHRP性能试验与设备
4.1 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
用 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5一85℃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。
动态剪切模量G*和相位角S在软件设计中用于:
① 对原始沥青的分级或验证:G * /sinδ1.0 k Pa,要求沥青的高温性能;
②用旋转薄膜烘箱老化后的试样:G * /sinδ≥2.2 kPa,要求沥青的高温性能;
③用旋转薄膜烘箱老化再加上压力老化试验后的试样:G * /sinδ≤5 000 kPa,控制疲劳特性。
(2 )避免低温地区路面的低温开裂性能
① 非 改 性 沥 青
仪 器:沥 青弯曲梁流变仪
型 号:美 国 Cannon公司TE一BBR
用 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。
② 聚合物改性沥青
仪 器:沥青直接拉伸实验仪
用 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。
(3 )沥青高温粘度
仪 器:沥青旋转粘度计
用 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。
(4 )沥青长期老化性能
仪 器:沥青压力老化容器
型 号:美国 Prentex公司PR9300
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℃。
(5 )沥青老化性能
仪 器:沥青旋转薄膜烘箱
型 号:美国James.cox公司CS325B
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。
4.2 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。
(2 )沥青混合料动态疲劳测试系统
① 混合料车辙和疲劳性能—小梁疲劳试验;
② 混合料低温开裂性能—主要采用沥青性能试验控制;此外也用间接拉伸试验、蠕变试验来进行控制。
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。
(3 )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。