荷載-溫度-速度對(duì)瀝青混合料抗車轍性能影響研究

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1、荷載溫度速度對(duì)瀝青混合料抗車轍性能影響研究：利用加速加載試驗(yàn)機(jī)，通過正交試驗(yàn)方法對(duì)比分析了不同荷載、不同溫度與不同速度組合對(duì)瀝青混合料抗車轍性能影響程度，得知荷載對(duì)瀝青混合料的抗車轍性能的影響大于溫度和速度的影響，導(dǎo)致車轍產(chǎn)生的最不利因素組合為高溫、重載、低速?！　￡P(guān)鍵詞：道路工程，瀝青路面，車轍，荷載，溫度，速度　　Abstract:usingacceleratedloadingtestenginery,byorthogonaltestmethodontheparisonandanalysisofthedifferentloadanddifferenttemperatureanddiff

2、erentbinationofspeedofasphaltmixtureanti-ruttingperformanceinfluencedegree,learnedthatloadontheasphaltmixtureanti-ruttinginfluenceontheperformanceofthegreaterthantheeffectoftemperatureandspeed,leadtothemostunfavorablefactorsofruttingbinationofhightemperature,overlap,loent,therut,load,temperature,spe

3、ed　　：U416.217：A：　　　　　　　　0引言　　瀝青路面的抗車轍性能受到很多方面的影響，其中荷載、溫度和行車速度的影響較為顯著?！　『奢d對(duì)路面抗車轍性能的影響表現(xiàn)在荷載越大則輪胎氣壓越高，從而路面內(nèi)所受的應(yīng)力增大，當(dāng)剪應(yīng)力增大到超過瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度時(shí)瀝青混合料就會(huì)發(fā)生剪切流動(dòng)變形，張久鵬[1]等研究表明路面永久變形主要由絕對(duì)車轍引起，而荷載是產(chǎn)生絕對(duì)車轍的重要原因，荷載作用初期路面車轍發(fā)展較快,而后期車轍發(fā)展較慢；瀝青混合料的模量隨著溫度的升高而降低，抵抗變形能力也隨之越低，瀝青路面車轍病害一般出現(xiàn)在持續(xù)的高溫時(shí)間段內(nèi)，楊海榮[2]利用粘彈性理論，通過采用Burges模型模擬瀝青

4、混合料粘彈特性全面分析水平力、車輛行駛速度、軸載和溫度對(duì)上坡瀝青路面車轍的影響，得出高溫、重載、慢速的不利組合是導(dǎo)致上坡瀝青路面短期內(nèi)出現(xiàn)車轍的決定性因素；行車速度對(duì)瀝青路面抗車轍性能的影響則主要反映在荷載的持續(xù)作用時(shí)間上，車輛低速行駛相當(dāng)于增加了荷載作用時(shí)間,從而導(dǎo)致車轍的迅速增加[3]?！　”疚脑诶肕LS加速加載試驗(yàn)機(jī)的基礎(chǔ)上，通過正交試驗(yàn)方法對(duì)比分析不同荷載、不同溫度與不同速度組合對(duì)瀝青混合料抗車轍性能影響程度，得出導(dǎo)致車轍產(chǎn)生的最不利因素組合，為瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和瀝青混合料組成設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ).　　1正交試驗(yàn)　　正交試驗(yàn)方法是按照正交表安排試驗(yàn)，這里的正交是指試驗(yàn)安排中各因素水平（因素所

5、處狀態(tài)）取值對(duì)稱，搭配均勻，既沒有漏洞，也不可以不重復(fù)。正交表是一套規(guī)格化的表格，在一般的數(shù)理統(tǒng)計(jì)和試驗(yàn)設(shè)計(jì)的參考資料中都可以直接得到，每種正交表都用符號(hào)Ln(mk)進(jìn)行標(biāo)記，n為需要進(jìn)行的試驗(yàn)次數(shù)，m為因素所取的水平，k為正交表的列數(shù)，即當(dāng)按該表進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，可以安排的因素個(gè)數(shù)不能超過次列數(shù)，例如：L9(34)表示3水平4因素的正交表，按照該表進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，就只需要安排9次試驗(yàn)就能全面反映4個(gè)影響因素每個(gè)在3個(gè)變化水平下對(duì)考察指標(biāo)的影響?！　?因素、水平與正交表的選取　　試驗(yàn)選取溫度、荷載、速度3個(gè)因素，每個(gè)因素考慮3種水平[4]，如表1。　　表1因素水平表　　　　　　表2正交試驗(yàn)組合方案

6、　　　　　　3試驗(yàn)結(jié)果分析　　本文試驗(yàn)所采用的加速加載試驗(yàn)機(jī)是由南非研制生產(chǎn)的MLS設(shè)備，6個(gè)加載輪在一個(gè)近乎橢圓的框架上循環(huán)運(yùn)行，該設(shè)備可提供7200次·h-1輪加載，最大輪載為2.9kN，通過與環(huán)境控制倉聯(lián)合運(yùn)用來調(diào)節(jié)試驗(yàn)溫度?！　≡囼?yàn)混合料SBS改性瀝青AC-13c瀝青混合料，以其動(dòng)穩(wěn)定度度DS和最終車轍變形大小RD作為試驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)[5]。試驗(yàn)中嚴(yán)格控制溫度、荷載與速度值，使用溫度計(jì)校核試驗(yàn)溫度，采用體磅計(jì)稱量試驗(yàn)輪的輪重，確保試驗(yàn)中各因素的實(shí)際值與目標(biāo)值一致；同時(shí)為了防止先后試驗(yàn)操作熟練程度的不同帶來的誤差干擾以及外界條件所引起的系統(tǒng)誤差，隨機(jī)選擇試驗(yàn)順序?！　〉玫秸辉囼?yàn)結(jié)果如下表

7、所示：　　表3正交試驗(yàn)各組結(jié)果　　　　　　表中表示某一因素時(shí)3種水平下評(píng)價(jià)指標(biāo)的算術(shù)平均值；極差R為某一因素時(shí)3種水平下考核指標(biāo)均值之差絕對(duì)值的最大值，即R=max{,,}-min{,,},該值和方差值越大,說明該因素對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響越大。本試驗(yàn)中，對(duì)DS與RD均有RB>RA>RC，所以對(duì)瀝青混合料抗車轍性能影響程度大小排序?yàn)椋汉奢d>溫度>速度。　　對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度恒定，荷載加重、