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1、一l四辯封湖演影響瀝青混合料低溫勁度模量的試驗(yàn)條件分析談世軍重慶交通大學(xué)土木建筑學(xué)院摘要:瀝青混凝土路面低溫開(kāi)裂是路面破壞的主要形式之一。勁度模量S是綜合評(píng)價(jià)瀝青混合料低溫抗裂性能的指標(biāo),影響瀝青混合料低溫勁度模量的因素較多,研究瀝青混合料低溫勁度模量的影響因素,對(duì)改善瀝青混合料路面的低溫使用性能,緩解并提高瀝青路面抗低溫開(kāi)裂具有重要意義。關(guān)鍵詞:瀝青混合料低溫開(kāi)裂勁度模量瀝青路面低溫開(kāi)裂有兩種形式:一種是因?yàn)闅鉁伢E降而造瀝青混合料是一種穩(wěn)定性明顯有別于其他同體物質(zhì)的材料,成的面層溫度收縮:另一種是溫度反復(fù)升降及晝夜溫差變化較這是因?yàn)闉r青混合料的性質(zhì)
2、隨溫度的變化而改變.在不同溫度大而導(dǎo)致溫度應(yīng)力疲勞,使瀝青混合料的極限拉伸應(yīng)變減小,再條件下.它可具有彈性、粘性以及粘彈性性質(zhì)。瀝青的勁度受溫加上混合料老化使瀝青勁度模量增高,應(yīng)力松弛性能降低而造度的影響極大.隨著溫度升高。瀝青的勁度下降,F(xiàn)}1低溫時(shí)的硬脆成路面開(kāi)裂.同體到常溫下的粘彈性體.至高溫軟化呈流動(dòng)狀態(tài)..不同溫度下影響瀝青路面低溫開(kāi)裂的因素包括材料特性、環(huán)境以及路瀝青混合料試驗(yàn)的破壞勁度和脆化點(diǎn)溫度。面結(jié)構(gòu)幾何尺寸.環(huán)境對(duì)路面使用性能尤其是瀝青路面低溫開(kāi)2_3加載時(shí)間裂的影響尤其重要..世界各國(guó)的瀝青路面溫縮裂縫試驗(yàn)都表明,瀝青材料的勁度
3、模量是在荷載作用下溫度和時(shí)間的參數(shù),不瀝青混合料的勁度模量對(duì)低溫裂縫有很大的影響對(duì)瀝青混合過(guò)它對(duì)時(shí)間的概念要比溫度稍復(fù)雜一些.在車(chē)速較高如80km/h料低溫勁度模量的研究分析,對(duì)提高瀝青路面在低溫下的使用時(shí).瀝青面層下沿產(chǎn)生的加載時(shí)間為O.01秒左右.呈現(xiàn)較高的勁性能.有很大的實(shí)用意義度模量:而慢速行車(chē)的加載時(shí)間要長(zhǎng)一些,如在10km/h時(shí)其作用1、勁度模量時(shí)間約為0.1秒.此時(shí)勁度模量要低很多在瀝青混合料蠕變?cè)?.1勁度模量驗(yàn)中.荷載的加載頻率和速率都反映加載作用的時(shí)間.動(dòng)載試驗(yàn)瀝青材料在路面使用條件下是粘彈性材料.于荷載作用下的頻率高.靜載試驗(yàn)的
4、荷載速率快.其實(shí)都相當(dāng)于加載時(shí)間短,應(yīng)變與應(yīng)力關(guān)系呈現(xiàn)非線性,為了使用方便,便采用勁度模量此時(shí)瀝青混合料的勁度模量就高.反之亦然所以在表述瀝青混(StifnessM0dulus)的概念勁度模量不是瀝青材料的性質(zhì)常數(shù),合料或者瀝青結(jié)合料的勁度模量時(shí).一定要區(qū)別說(shuō)明時(shí)間和溫度它是隨溫度和荷載作用時(shí)間而變的一個(gè)參數(shù)。的概念.只有在快速加載或者溫度很低時(shí).瀝青材料才接近于彈性體.粘性性質(zhì)的影響很弱.此時(shí)可對(duì)時(shí)間的影響忽略不計(jì)=(1)2.4加載次數(shù)式中:S(T,L)——溫度為T(mén),加荷時(shí)間為t時(shí)瀝青混合料的勁瀝青路面在使用過(guò)程中.不斷受到來(lái)自外界的各種荷載作度模
5、量.MPa:用.瀝青混合料的疲勞特性隨加載次數(shù)的不斷累積而發(fā)生變化.(T——瀝青材料所受的應(yīng)力:這一過(guò)程是因?yàn)樵诤奢d次數(shù)的累積下.瀝青混合料的勁度模量£——該條件下產(chǎn)生的應(yīng)變不斷降低.瀝青產(chǎn)生疲勞反映瀝青混合料總的抵抗低溫開(kāi)裂的1.2彎曲蠕變?cè)囼?yàn)的勁度模量和m值性能主要包括回彈變形和殘留變形兩部分疊加的總勁度模量。小梁彎曲蠕變?cè)囼?yàn)(BBR)及直接批伸實(shí)驗(yàn)(DDT)是美國(guó)眾多試驗(yàn)研究表明:勁度模量超過(guò)當(dāng)?shù)刈畹蜌鉁氐臉O限勁度模SHRP研究計(jì)劃提出的兩個(gè)試驗(yàn)方法.其中BBR是主要的試驗(yàn)量時(shí).路面即發(fā)生開(kāi)裂.而低頻反復(fù)荷載作用破壞時(shí)的勁度模量方法.通過(guò)BBR
6、試驗(yàn),SHRP的研究認(rèn)為,彎曲蠕變?cè)囼?yàn)的極限要比一次性加載破壞時(shí)的勁度模量低很多.約為100~300MPa.勁度模量以及應(yīng)變速率m值跟反映瀝青混合料低溫抗裂性能的僅僅為一次加載破壞的數(shù)十分之一溫度應(yīng)力試驗(yàn)的斷裂溫度具有很好的相關(guān)關(guān)系。m值反映對(duì)瀝然而道路是長(zhǎng)期處于外界不同荷載作用之下的.瀝青路面在青勁度的時(shí)間敏感性和應(yīng)力松弛能力.m值越大則瀝青混合料的這些荷載作用下將致使面層瀝青不斷老化.瀝青混合料勁度模量應(yīng)力松弛性能越好,抗裂性能越好,而低溫性能好的瀝青材料,逐漸增加.從而導(dǎo)致路面開(kāi)裂現(xiàn)象的出現(xiàn)其蠕變勁度較?。甿值較大3、結(jié)束語(yǔ)SHRP采用BBR試
7、驗(yàn)米評(píng)價(jià)瀝青混合料的低溫抗裂性能.影響瀝青混合料路面使用性能的因素是多方面的.在進(jìn)行瀝得出以下兩個(gè)指標(biāo):青混合料低溫性能試驗(yàn)中.勁度模量S是綜合評(píng)價(jià)瀝青混合料低(1)彎曲蠕變勁度模量S(彎拉模量),要求小于300MPa;溫抗裂性能的指標(biāo).而低溫勁度模量的評(píng)價(jià)又是受試驗(yàn)方法、加(2)小梁彎曲蠕變曲線的斜率m,要求大于0.3。in值是蠕變載模式、加荷時(shí)間和溫度等的影響,在不同的實(shí)驗(yàn)條件下,瀝青勁度S的變化斜率.也即是蠕變曲線的切線斜率在Superpave混合料的低溫勁度模量表現(xiàn)并不一致.且隨條件的改變而變化..沒(méi)計(jì)體系及瀝青結(jié)合料路用性能規(guī)范中.要求的是
8、60s的蠕變勁瀝青混合料低溫勁度模量影響因素的研究.對(duì)提高瀝青混合料度和m值。抗低溫開(kāi)裂具有重要影響.分析不