瀝青與瀝青混合料應(yīng)力松弛性能及研究

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1、...頁眉文獻(xiàn)綜述論文題目：瀝青混合料應(yīng)力松弛性能的研究姓名：陳智蓉班級(jí)：道路與鐵道工程學(xué)號(hào)：11008005....頁腳...頁眉摘要：瀝青的低溫性能是瀝青的關(guān)鍵技術(shù)性能之一，對(duì)于寒冷地區(qū)或經(jīng)受重載荷大交通量的路面，該性能指標(biāo)尤為重要。本文簡(jiǎn)單描述了瀝青混合料低溫性能研究的背景和意義，回顧了國內(nèi)外研究狀況，分析了瀝青路面主要低溫病害，和瀝青混合料的粘彈性性質(zhì)，還對(duì)近幾年國內(nèi)對(duì)應(yīng)力松弛性能的研究進(jìn)行了重點(diǎn)闡述，并且得出重要結(jié)論，即應(yīng)力松弛性能雖能很好的反映和描述瀝青混合料的低溫性能，但試驗(yàn)技術(shù)難度較大，鑒于我國目前技

2、術(shù)水平，采取彎曲蠕變?cè)囼?yàn)方法為宜。一研究背景中國近年來修筑的瀝青路面，無論是北方冰凍地區(qū)，還是南方非冰凍地區(qū)，在使用期出現(xiàn)開裂的問題相當(dāng)普遍，這種破壞在溫度驟降或溫差較大的地區(qū)更為突出。我們知道，瀝青及瀝青混合料低溫特性是影響低溫開裂的重要因素。瀝青路面低溫裂縫現(xiàn)象是普遍而且具有危害性的，控制瀝青路面低溫縮裂就成為十分重要而又緊迫的任務(wù)。瀝青路面的低溫開裂一直是困擾國內(nèi)外道路工程界的主要問題之一，也是世界各國都存在的普遍現(xiàn)象，其危害在于大量裂縫的存在使得路表水、空氣及其它有害物質(zhì)可通過縫隙進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，并沿著混合

3、料的孔隙滲入路面基層和路基，使路面結(jié)構(gòu)承載力下降，在行車荷載作用下產(chǎn)生唧漿、唧泥、沖刷，界面層出現(xiàn)局部脫空，進(jìn)而在路面形成局部凹陷，最終導(dǎo)致路面發(fā)生網(wǎng)裂與坑槽，嚴(yán)重地影響車輛的行駛質(zhì)量，大大地降低了路面的使用壽命。另一方面，在季節(jié)性冰凍地區(qū)當(dāng)溫度降至冰點(diǎn)時(shí)，滯留在路面結(jié)構(gòu)孔隙中的水分還將產(chǎn)生凍脹，導(dǎo)致路面材料的內(nèi)部損傷和損傷積累，進(jìn)一步加速路面的破壞。隨著路面使用期限的延長(zhǎng)，瀝青材料不斷老化，低溫開裂的問題將越來越嚴(yán)重。二國內(nèi)外研究狀況對(duì)于溫度變化引起的瀝青路面開裂問題的研究始于二十世紀(jì)六十年代，但直到今天國內(nèi)外工程

4、界仍然十分關(guān)注這個(gè)領(lǐng)域的研究與發(fā)展。從已有的成果來看，早期的工作主要集中在低溫開裂方面，重點(diǎn)是溫度應(yīng)力的計(jì)算方法以及瀝青混合料低溫抗裂性能的試驗(yàn)研究。美國公路戰(zhàn)略研究計(jì)劃啟動(dòng)后，將溫度變化引起的瀝青路面開裂問題的研究全面推進(jìn)到了一個(gè)新的階段。在該計(jì)劃中，對(duì)于溫度應(yīng)力的測(cè)定、溫度開裂的預(yù)估、試驗(yàn)與分析儀器的開發(fā)以及低溫開裂和溫度疲勞開....頁腳...頁眉裂等方面的問題進(jìn)行了廣泛的研究和推廣應(yīng)用；目前，正在致力于開發(fā)應(yīng)用這些方法與手段對(duì)瀝青混合料的低溫開裂與溫度疲勞開裂的有關(guān)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)的分析系統(tǒng)。自20世紀(jì)60年代以

5、來，加拿大、美國、日本等國家重點(diǎn)對(duì)瀝青混合料低溫開裂與材料低溫性能指標(biāo)進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查和研究，并鋪筑了許多試驗(yàn)路，提出了瀝青及瀝青混合料低溫抗裂的不同評(píng)價(jià)指標(biāo)，但是這些指標(biāo)都是針對(duì)本國具體實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的研究尚缺乏驗(yàn)證，尤其是瀝青及瀝青混合料性能指標(biāo)與路用性能的相關(guān)關(guān)系，依然是道路領(lǐng)域研究的重要課題。早些年我國瀝青路面設(shè)計(jì)與施工規(guī)范中，均未提出瀝青混合料的低溫指標(biāo)及相應(yīng)的試驗(yàn)方法，而僅對(duì)改性瀝青混合料提出了用一10℃彎曲試驗(yàn)的破壞應(yīng)變作為低溫抗裂技術(shù)要求。但近年來，國內(nèi)外許多大專院校及研究機(jī)構(gòu)就瀝青混合料的低溫抗裂性評(píng)價(jià)方法

6、、指標(biāo)進(jìn)行了廣泛研究。美國SHRP曾提出以溫度應(yīng)力試驗(yàn)和三點(diǎn)彎曲J積分試驗(yàn)作為評(píng)價(jià)瀝青路面低溫開裂的主要方法。中國“八五”項(xiàng)目提出以0℃彎曲蠕變?cè)囼?yàn)的蠕變速率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，也有研究者提出以松弛模量描述其抗裂性能或以瀝青混合料低溫開裂時(shí)的斷裂能作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。一般評(píng)價(jià)瀝青混合料低溫抗開裂性能可從兩方面進(jìn)行,一方面看其在低溫下的變形能力;另一方面看其在低溫?cái)嗔褧r(shí)所能承受的斷裂拉力的大小.但以往多以其變形能力這一單一指標(biāo)來衡量瀝青混合料的抗開裂能力是不全面的。目前國內(nèi)外用于研究瀝青混合料低溫抗裂性能的試驗(yàn)方法有多種，主要包括

7、：等應(yīng)變加載破壞試驗(yàn)(間接拉伸試驗(yàn)、彎曲、壓縮試驗(yàn))、直接拉伸試驗(yàn)、彎曲拉伸蠕變?cè)囼?yàn)、劈裂蠕變?cè)囼?yàn)、約束試件溫度應(yīng)力試驗(yàn)、三點(diǎn)彎曲J積分試驗(yàn)、Cx積分試驗(yàn)、溫度收縮系數(shù)試驗(yàn)、應(yīng)力松弛試驗(yàn)等。三低溫病害瀝青路面使用期開裂是世界各國普遍存在的問題,瀝青路面在溫度驟降或溫差較大地區(qū),會(huì)由于溫度應(yīng)力的作用而產(chǎn)生裂縫。裂縫的產(chǎn)生嚴(yán)重危害道路的使用壽命和質(zhì)量。瀝青路面產(chǎn)生裂縫后，特別在雨季，由于雨水的浸入，導(dǎo)致瀝青與集料破落，進(jìn)而產(chǎn)生水破壞，并且雨水沿裂縫滲入基層，還會(huì)產(chǎn)生唧漿等一系列病害。處理好瀝青路面的低溫裂縫有利于提高路面

8、的使用壽命和使用性能。但是，瀝青路面的低溫裂縫是目前世界上尚未解決的一種道路病害。....頁腳...頁眉從以往的研究總我們可以發(fā)現(xiàn)，影響瀝青混合料的因素有如下幾種：瀝青的性質(zhì)；混合料自身的性質(zhì)；路面結(jié)構(gòu)；其它因素（當(dāng)?shù)氐臍鉁靥攸c(diǎn)、施工質(zhì)量、行車狀況等）。從這個(gè)四個(gè)因素中我們可以看出，瀝青路面產(chǎn)生低溫裂縫，并不是某一個(gè)因素能決定的，它是多種因素共