影響瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)研究

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1、242科技研究城市道橋與防洪2012年5月第5期影響瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)研究胡世強(qiáng)(中國(guó)市政工程兩南設(shè)計(jì)研究總院，四川成都610081)摘要：通過(guò)對(duì)影響瀝青混合料抗剪強(qiáng)度參數(shù)的因素進(jìn)行試驗(yàn)分析，研究不同的集料類(lèi)型、瀝青混合料級(jí)配、瀝青用量以及壓實(shí)度因素對(duì)抗剪強(qiáng)度參數(shù)的影響。結(jié)果表明：瀝青是影響最大抗剪強(qiáng)度的主要因素，集料特性對(duì)混合料的內(nèi)摩阻角影響顯著；在最佳瀝青用量附近，混合料的最大抗剪強(qiáng)度達(dá)到最大值；最大抗剪強(qiáng)度隨著壓實(shí)度增大、空隙率減小而增大，可以通過(guò)增加壓實(shí)度使瀝青路面抗剪能力增大。關(guān)鍵詞：道路：【程；瀝青混合料設(shè)計(jì)；抗剪強(qiáng)度參數(shù)；內(nèi)摩阻角；粘聚力中圖分類(lèi)號(hào)：U

2、414文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009—7716(2012)05—0242—02抗剪強(qiáng)度較大，易分辨}}{不同抗剪強(qiáng)度瀝青混合0引言料之問(wèn)的差異)，試驗(yàn)溫度采用60~C(路面的實(shí)際隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，道路建設(shè)得到快最高溫度大約為60左右)。速發(fā)展，交通量激增，同時(shí)公路的交通特點(diǎn)也發(fā)生2影響瀝青混合料抗剪強(qiáng)度參數(shù)的因素改變，多軸次、重軸載、高輪壓在交通組成中所占比例越來(lái)越大，交通渠化程度提高，高速公路上車(chē)2．1不同瀝青用量對(duì)抗剪強(qiáng)度參數(shù)的影響轍現(xiàn)象越來(lái)越普遍。路面車(chē)轍主要由兩部分組成：瀝青用量是影響抗剪強(qiáng)度的重要因素，采用路面結(jié)構(gòu)壓密變形和剪切變形。隨著施T壓實(shí)度同一級(jí)

3、配AC一13M，集料采用石灰?guī)r，瀝青采用提高，路面車(chē)轍主要是瀝青層內(nèi)過(guò)大剪應(yīng)力導(dǎo)致AH一70瀝青，研究不同瀝青用量下混合料的最大的剪切變形。因此在瀝青混合料路面設(shè)計(jì)和瀝青抗剪強(qiáng)度和參數(shù)變化規(guī)律。抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)混合料組成設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要給予瀝青混合料抗表1和圖1。剪強(qiáng)度足夠的重視。瀝青層中產(chǎn)生的剪切應(yīng)力，主表1瀝青混合料在瀝青用量下的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果要是由荷載、外界環(huán)境和路面結(jié)構(gòu)所引起的，與材級(jí)配類(lèi)型油石比／％空隙率／％最大抗剪強(qiáng)度／MPa料本身無(wú)關(guān)；而瀝青混合料抗剪強(qiáng)度則是材料的4．05．11．65本身屬性，與材料本身有關(guān)。分析研究瀝青混合料4．54．3I．74抗剪強(qiáng)

4、度的影響因素，對(duì)提高改善路面使用性能AC—l3M5．03．11．82與使用壽命具有重要價(jià)值。本文從瀝青混合料設(shè)5．52．71．50計(jì)角度考慮，基于單軸貫人研究瀝青混合料抗剪6．O1．9136強(qiáng)度的影響因素。1材料與試驗(yàn)方法19l8本文通過(guò)單軸貫人結(jié)合無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)來(lái)評(píng)霎17謄1．6價(jià)瀝青混合料的最大抗剪強(qiáng)度，并得到內(nèi)摩阻角鬈和粘聚力，以此來(lái)評(píng)價(jià)瀝青混合料在高溫下推移、墨¨車(chē)轍等破壞。從影響最大抗剪強(qiáng)度的各個(gè)因素進(jìn)l·312行試驗(yàn)研究，分析得出抗剪強(qiáng)度變化的一般規(guī)律，為瀝青混合料設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。試驗(yàn)儀器為自行研制的多功能道路材料貫人圖1最大抗剪強(qiáng)度隨油石比變化趨勢(shì)圖強(qiáng)度儀，速

5、率范圍1—50mm／min可調(diào)(采用由表1和圖l可以看，最大抗剪強(qiáng)度隨著50mm／min速率，50mm／min速率下瀝青混合料的瀝青用量的增大先增大后減小，在油石比為5．0％時(shí)達(dá)到峰值。這是岡為，在瀝青用量較少時(shí)，瀝青收稿日期：2011-12-09不足以形成瀝青膜來(lái)粘結(jié)礦料顆粒，隨著瀝青用作者簡(jiǎn)介：胡世強(qiáng)(1964一)，男，四川成都人，高級(jí)T程師，從事道路與橋梁設(shè)計(jì)T作。量的增加，瀝青膜逐漸形成，瀝青更為完美地包裹《瓣求m_軎峰捌鼎2012年5月第5期城市道橋與防洪∞科∞技∞研伯印究∞如∞加2加430在礦料表面，使瀝青與礦料之間的粘附力隨著瀝剪強(qiáng)度影響規(guī)律。抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)

6、果見(jiàn)表4。青的用量增加而增加。當(dāng)瀝青用量足以形成薄膜表4不同集料類(lèi)型瀝青混合料抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果并充分粘附礦料顆粒表面時(shí)，瀝青膠漿具有最大的粘聚力。如果瀝青用量繼續(xù)增加，則由于瀝青用量過(guò)多，在顆粒間形成未與礦粉作用的“自由瀝青”，瀝青膠漿的粘聚力隨著自由瀝青的增加而降低，因此逐漸降低了瀝青混合料的最大抗剪強(qiáng)度。2．2不同級(jí)配對(duì)抗剪強(qiáng)度參數(shù)的影響為研究相同最大粒徑不同級(jí)配瀝青混合料抗由表4可以看出：最大抗剪強(qiáng)度的排列順序?yàn)榧魪?qiáng)度參數(shù)特性，在規(guī)范級(jí)配范圍內(nèi)分別選取了3玄武巖大于卵石大于石灰?guī)r。石灰?guī)r的最大抗剪條級(jí)配曲線，即：偏細(xì)型AC一13F，偏粗型AC一13C強(qiáng)度比卵石和玄武

7、巖的低，是因?yàn)槁咽托鋷r和接近中值級(jí)配AC一13M。級(jí)配見(jiàn)表2，級(jí)配曲線的壓碎值、磨光值等各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)都優(yōu)于石見(jiàn)圖2，抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3?；?guī)r，靜壓后能相互嵌擠鎖結(jié)而具有較大的內(nèi)摩阻角；石灰?guī)r在靜壓過(guò)程中容易壓碎，集料本身的表23種瀝青混合料礦料級(jí)配級(jí)配實(shí)際上在成型的過(guò)程中可能已經(jīng)發(fā)生了變化，且石灰?guī)r表面相對(duì)玄武巖光滑。玄武巖的表面粗糙度優(yōu)于石灰?guī)r和卵石，故最大抗剪強(qiáng)度三者之中最大。2．4不同壓實(shí)度對(duì)抗剪強(qiáng)度參數(shù)影響為研究不同壓實(shí)度下瀝青混合料的抗剪性能，采用AC一13M級(jí)配在最佳油石比下，通過(guò)混合料質(zhì)量的變化來(lái)控制