路基路面工程材料特性

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7.2.3shell诺馍图和AI公式
实验确定沥青混合料的动模量耗费时间,还需要专门的设备。 最好的方法是根据沥青性质和集料的密度,用诺馍图和公式计 算模量。 Shell诺馍图有两个,第一个是根据温度、加载时间(加载频率)、 沥青的某些性质来推断沥青的劲度模量。第二个诺馍图则根据 沥青劲度模量、沥青含量和矿料的体积百分含量确定沥青混合 料的劲度模量。
粒状材料和细粒土的回弹模量可用重复荷载的三轴试验确定。
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7.1.3粒状材料 7.1.4细粒土
AASHTO规定了对粒状材料和细粒土的回弹模量实验作了各种 规定。试件的准备可用不同侧限压力和偏应力的不同组合完成 。 200次
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应该指出,荷载历时对粒状材料的回弹模量影响很小,对细粒土 视其含水量多少有一些影响,而对沥青材料影响很大。不清楚 间歇时间有何影响,但可能影响不大。
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7.1.2 设备
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此为FHMA所推荐的实验装置。
沥青混合料的回弹模量也可以用重复荷载间接拉伸试验确定。
巴克斯达(Barksdale) 马克林(Mclean)
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注意:
KENLAYER中采用的 结果得到了脉冲时间较长的反向曲线,这和路面中的实际应力脉 冲较为吻合。 由于车速变化很大,且在设计阶段材料的深度也是未知的,为此 建议采用历时为0.1S和间歇时间为0.9S的半正弦荷载。
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材料特性的概念梳理
回弹模量:就是用于弹性理论的弹性模量。若荷载比之于材料强 度小得多,且重复作用许多次,每次荷载作用下的变形几乎完 全可以恢复,而变形与荷载又呈正比,则可以看作是弹性的。 动模量:动模量又分为动复合模量和动劲度模量。 疲劳特性 永久变形参数:随着交通荷载和胎压的增加,多数永久变形出现 在上层,而不是在土基。为了计算车辙深度,必须确定各层材料 的永久变形参数。
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7.1 回弹模量
σd 在无侧限压缩实验中为轴向应力,而在三轴压缩实验中为超 过侧限压力的那部分轴力。 会弹模量是非破损实验
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7.1.1加载波形
竖向应力脉冲再考虑惯性和粘性作用后, 应力脉冲时间与车速和深度有关
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回弹模量的实验与土承载力的实验区别
加州R值实验:
加州承载比CBR实验 德克萨斯三周实验分级 分组指数
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加州R值实验
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加州CBR承载比实验
是一种贯入实验。
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德克萨斯三轴实验分级 分组指数
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二:热拌沥青
结构层系数:AASHTO设计方法中,HMA,基层和底基层的质量 用其结构层系数表示,这些相互关系图本来是用来确定结构层 系数的,但是也可以用来确定回弹模量。 马歇尔实验:直径102mm和高64mm的圆柱形试件,温度为60 度和加载速率为每分钟51mm时进行。量测两个值:稳定度,即 试件破坏时所需的荷载;流值,即破坏时的竖向变形。由于加载 速率很快,稳定度就是粘聚力,流值就是内摩阻力。 粘聚力仪器:测量HMA的粘聚力 。
德克萨斯三轴实验是根据莫尔包络线的位置对土进行分级。 分组指数:在AASHTO土的分类方法中,分组指数变化为0-20, 该值随通过200号筛的百分数、塑性指数和液限而变化。
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各种实验的关系图
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其他的关系式
除图7.10之外,MR、 CBR和R值还有其他相关的关系式。
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三:基层
•未稳定基层
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沥青稳定基层
•水泥稳定基层回弹模量与无侧限抗压强度的相互关系
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7.2沥青混合料的动模量 7.2.1动复合模量
本章的结构和重点
一个中心 两个特点 三种材料 四种主要参数
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一个中心 两个特点
一个中心: 材料特性
两个特点:1:方法实验多 2:经验公式较多 三种材料:1:沥青以及沥青混合料 2:粒状材料以及细 粒土 3:钢筋混凝土 四种主要参数:回弹模量、动模量、疲劳特性、永久变 形参数
7.1.5沥青混合料
本身的性质
压缩实验 和间接拉伸试验
间接拉伸试验的优点是可以应用马歇尔试件,它很容易在实验 室制备或从路面中钻取。
压缩实验回弹模量由式7.1确定。
间接拉伸试件回弹模量用式7.2计算,荷载历时为0.1S,每隔3S 加载一次。
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7.1.6各种实验之间的相互关系 一 地基土
7.2.2动劲度模量
实验方法:类似于疲劳试验。三分点小梁实验,在三分点上施加 半正弦重复荷载,荷载历时为0.1s,间歇为0.4s。
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与动模量的关系
由于劲度模量随应力水平而变化,它不能在线弹性层状体系中 用做动模量。为了得到E0 和【E*】的相互关系,威茨克和鲁特根 据17种不同沥青混合料和温度组合用两种方法实验所得结果, 进行了回顾分析,确定动模量所用荷载半正弦压缩荷载,对劲 度模量为半正弦加载0.1s,间歇0.5s。回归公式是:
动复合模量和动劲度模量
沥青混合料的回弹模量实验和复合模量试验的区别
实数与虚数部 绝对值来表示动模量。 可用测定回弹模量同样的设备进行复合模量实验。
动模量随着加载频率而变化,应选用与实际交通荷载最接近的 频率进行试验,这样确定的动模量相当于设计用的回弹模量。
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