沥青混合料的特性指标1

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简述改性沥青混合料的特性及质量控制

简述改性沥青混合料的特性及质量控制

!翌撞苤筒述改性沥青混合料的特眭及质量控制张战生-娄卫红2(1.尉氏县农村公路管理所,河南尉氏475500;2.通许县农村公路管理所,河南通许475400)7脯耍】沥青在较早时期就已波作为重要的建筑材料。

被广泛地用于道路、房屋的建设,在大吨位车辆迅速发展的今天,沥青材料的一些,特性帝】约了公路交通的发展,为此,我们公路^在不断地探索改进沥青利幸P的物理l生能和化学性能。

/7(关键词】改性沥青;建筑材料;质量控制沥青材料呈由一些极其复杂的高(r J。

-7:的碳氢化合物和这些碳氢化合物的非金属(氧、硫、氨)的衍生物所组成的混合物。

1改性沥青材料改性沥青是指添加了橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细了的胶粉等改性剂,或采用对沥青进行轻度氧化加工,从而使沥青的性能得到改善的沥青混合物。

用它铺设的路面有忘好的耐久性、抗磨性,实现高温不软化,低温不开裂。

改性沥青的优良性能来源于它所添加的改性剂,这种改性剂在温度和动能的作用下不仅可以互相合并,而且还可以与沥青发生反应,从而极大地改善了沥青的力学性质.在国内使用过的改性沥青有:1)丁苯橡胶:但这种方法施工工艺料为繁琐,效果也不甚明显,未能大面积推广使用。

2)聚乙稀;在沥青加入聚乙稀或再掺苯乙烯共聚物,在表面层中还使用了石棉纤维,称之为沥青玛蹄脂碎石混合料路面。

使用改性剂以后,沥青的高温稳定性有显著提高。

在公路建设中,沥青是以一种混合物的形态使用的,沥青混合物的使用性能,取自于各种原材料的性能和质量;而沥青作为主要的胶结材料,更是对于沥青混合料的质量和性能具有重要的作用。

2沥青混合料面层沥青混合料是矿料与沥青经混合拌制而成的混合料的总称。

其中粗细集料起骨架作用,沥青与填料起胶结填充作用。

沥青混合料经摊铺、压实成型后成为沥青路面,是现代道路路面结构的主要形式之一。

它具有优良的力学性能,良好的耐女性和抗滑性等特点,并便于分期修筑及再生利用,且修成的路面具有晴天少尘、雨天不泞、减振吸声、行车舒适等多方面的优点。

沥青混合料力学性能指标2

沥青混合料力学性能指标2

10.2 沥青路面材料的力学特性与温度稳定性——这三个你仔细看一下吧10.2.1 沥青混合料的强度特性表征沥青混合料力学强度的参数是:抗压强度、抗剪强度和抗拉(包括抗弯拉)强度。

一般沥青混合料均具有较高的抗压强度,而抗剪和抗拉强度则较低。

因此,沥青路面的损坏,往往是由拉裂或滑移开始而逐渐扩展。

1、抗剪强度(shearing strength)沥青混合料的剪切破坏可按摩尔一库仑原理进行分析。

材料在外力作用下如不产生剪切破坏,则应具备下列条件:τmax< σ tg φ+c (2-4)式中:τmax — 在外荷载作用下,某一点所产生最大的剪应力;σ — 在外荷载作用下,在同一剪切面上的正应力;c — 材料的粘结力;φ — 材料的内摩阻角;在沥青路面的最不利位置取一单元体,设其三个方向的主应力为σ1、σ2和σ3,且σ1>σ2>σ3。

由于单元体中最不利的剪切条件取决于σ1和σ3,故仅根据σ1和σ3分析单元体的应力状况。

图2-17为单元体应力状况的摩尔圆。

图2-17 应力状况摩尔圆图 图2-18 三轴剪切实验装置 1-压力环;2-活塞;3-出水口;4-保温罩;5-进水口;6-接压力盒;7-试件;8-接水银压力计从图2-17可得: ()φσστcos 2131-=(2-5)()φφφσσσ2231sin cos 21tg c -+= (2-6)将式(2-5)、(2-6)代人式(2-4)得: ()()[]c≤+--φσσσσφsin cos 213131 (2-7a ) ()ctg ≤--φτσφτmax max cos (2-7b)式(2-7a)或(2-7b)为沥青路面材料强度的判别式。

式左端称为活动剪应力,当活动剪应力等于粘结力c 时,材料处于极限平衡,若大于粘结力c ,材料出现塑性变形。

根据式(2-7a)或(2-7b)可求得沥青路面材料应具有的c 和Φ值。

c 和Φ值可通过三轴剪切试验取得。

沥青混合料马歇尔试验的指标-概述说明以及解释

沥青混合料马歇尔试验的指标-概述说明以及解释

沥青混合料马歇尔试验的指标-概述说明以及解释1.引言1.1 概述沥青混合料马歇尔试验作为评定沥青混合料抗压性能的重要试验方法,在道路建设和维护中具有重要意义。

通过对沥青混合料在一定温度和压力条件下的性能进行测试,可以评估该混合料在实际使用中的耐久性和稳定性,为道路工程的设计和材料选择提供科学依据。

本文将重点介绍沥青混合料马歇尔试验中的主要指标及其意义和应用,希望能够帮助读者更全面地了解马歇尔试验,提高对沥青混合料性能的认识,并为道路建设的质量控制提供参考依据。

1.2 文章结构文章结构部分包括了本文的整体框架和各部分内容安排。

本文的结构如下:第一部分为引言部分,主要包括了文章的概述、文章结构和目的。

在引言部分,我们将介绍沥青混合料马歇尔试验的背景和重要性,以及本文的主要内容和研究目的。

第二部分为正文部分,分为三个小节。

第一小节将对沥青混合料马歇尔试验进行简要介绍,包括试验的基本原理和流程。

第二小节将重点介绍马歇尔试验中的三个主要指标,包括抗剪强度、稳定性和流动度。

第三小节将探讨这些指标在实际工程中的意义和应用,以及它们对沥青混合料性能评价的重要性。

第三部分为结论部分,主要包括了全文的总结、展望和结论。

我们将通过对本文主要内容和研究成果的总结,展望未来沥青混合料马歇尔试验指标的研究方向和发展趋势,并提出一些结论和建议。

1.3 目的沥青混合料马歇尔试验是用来评价道路沥青混合料抗压性能的一种重要试验方法。

本文旨在探讨马歇尔试验中的指标,深入理解这些指标对沥青混合料性能的影响,从而为提高道路沥青混合料的质量提供理论依据和操作指南。

通过对马歇尔试验的指标进行分析与研究,能够更好地指导沥青混合料的设计、生产和施工,提高道路的耐久性和安全性。

因此,本文旨在系统分析沥青混合料马歇尔试验中的指标,探讨其意义和应用,为沥青混合料工程提供理论和实践支持。

2.正文2.1 沥青混合料马歇尔试验简介沥青混合料马歇尔试验是一种评定沥青混合料抗压性能的常用试验方法,广泛应用于道路工程领域。

沥青混合料低温性能评价指标

沥青混合料低温性能评价指标

沥青混合料低温性能评价指标的研究摘要:我国沥青混合料低温抗裂性能的主要评价指标是低温弯曲试验的破坏弯拉应变和弯拉强度,但平行试验很可能出现破坏弯拉应变较接近而弯拉强度相差较大的矛盾结果。

本文基于低温弯曲试验,采用单位体积破坏能和弯曲系数来评价沥青混合料的低温性能,能避免使用单一指标破坏应变相差较大的情况,且能利用弯曲系数预测混合料抵抗低温的能力。

关键词:低温评价指标破坏能弯曲系数0引言目前,我国主要用低温弯曲试验评价沥青混合料的低温性能,在低温条件(-10℃)下对小梁施加跨中荷载直至断裂,得到荷载与跨中挠度关系曲线,以破坏弯拉应变作为评价指标,但采用单一评价指标很有可能出现平行试验中破坏弯拉应变较接近而弯拉强度相差较大的矛盾结果。

针对低温弯曲试验方法的不足,本文从能量的角度对沥青混合料进行了粘弹性分析,由低温弯曲试验得到的应力-应变曲线,回归出沥青混合料的单位体积破坏能,用破坏能和弯曲系数作为沥青混合料的低温抗裂性能评价指标。

1矿料级配本文采用ac-16型沥青混合料,沥青为壳牌70#,集料采用石灰岩,各筛孔的通过率见表1。

表1 ac-16各粒径通过筛孔百分率2基于低温弯曲试验的评价指标试件尺寸:40mm×40mm×250mm小梁,跨距200mm,单点跨中加载,试验在mts810闭环液伺服试验机上进行,加载速率为50mm/min。

由弯曲试验的荷载-跨中挠度曲线可以得到弯曲破坏荷载、破坏时的挠度,计算出试件的抗弯拉强度、梁底破坏弯拉应变以及破坏时的弯曲劲度模量,并确定小梁试件在破坏时的单位体积破坏能。

2.1单位体积破坏能不同沥青混合料具有不同的能量储存能力,称为破坏能。

沥青混合料试件达到破坏时所消耗的能量与其抗裂性能有较好的关联性,消耗的能量越大,抗裂性能就越好。

根据破坏能的定义,单位体积的破坏能可以表示为:(2-1),其中表示破坏能;εc为应力达到峰值时的应变。

因此,可根据应变能(wε)是否大于材料的破坏能()来判断沥青混合料是否发生低温开裂。

沥青技术指标

沥青技术指标

沥青技术指标沥青技术指标是指用于评估沥青质量和性能的一系列参数和标准。

沥青是一种重要的道路建筑材料,其质量和性能的好坏直接影响着道路的使用寿命和安全性。

对沥青技术指标的研究和掌握对于道路建设和维护具有重要意义。

1. 沥青的物理指标沥青的物理指标包括密度、粘度、软化点等。

密度是指沥青的单位体积质量,影响着沥青的耐久性和稳定性;粘度是指沥青的流动性,直接影响着沥青在施工过程中的涂布性能;软化点是指沥青在一定条件下软化的温度,它反映了沥青的高温稳定性。

2. 沥青的化学指标沥青的化学指标主要包括沥青的组分、质量分数、胶质含量等。

沥青含有苯环结构,而且沥青中的胶质含量对其抗老化性能、柔韧性和粘附性能均有很大影响,因此对沥青的化学成分和胶质含量进行分析可以评价沥青的质量和性能。

3. 沥青的工程性指标沥青的工程性指标包括抗剪强度、粘附性、抗老化性能等。

抗剪强度是指沥青在承受交通荷载时的抗剪能力,它直接关系到道路的承载能力和耐久性;粘附性是指沥青与骨料的粘附性能,它影响着沥青混合料的稳定性和耐久性;抗老化性能是指沥青在长期暴露于环境中能够保持持久性能的能力,对于热胀冷缩抗裂性和抗氧化性能等都有很大影响。

4. 沥青混合料的性能指标与沥青有关的混合料性能指标主要包括压实密度、抗滑性、抗水性、抗龟裂性等。

这些指标直接关系到沥青混合料的施工性能、使用性能以及耐久性能。

5. 沥青混合料设计指标沥青混合料设计指标主要包括配合比、骨料密度、沥青含量等。

这些指标的合理设计可以保证沥青混合料具有良好的工程性能和使用寿命。

沥青技术指标是对沥青质量和性能进行评价的重要依据,其研究和控制对于道路建设和维护具有重要意义。

通过不断完善和优化沥青技术指标,可以提高道路的使用寿命和安全性,推动道路建设技术的进步,为社会经济发展做出更大的贡献。

情景五 沥青混合料 一、填空题: 1、针入度、 、 被称为沥青三大指标

情景五 沥青混合料 一、填空题: 1、针入度、 、 被称为沥青三大指标

情景五沥青混合料一、填空题:1、针入度、、被称为沥青三大指标。

2、乳化沥青主要由沥青、、水组成。

3、沥青胶体结构有三个类型,它们分别是、和凝胶型结构。

4、在选择沥青结合料时,应该优选性石料,如果没有时,可掺加各种抗剥剂以提高沥青与石料的粘附性。

5、石油沥青的基本性质有:、、加热稳定性、闪火点、溶解度、含水量。

6、沥青的三组分分析法中,认为沥青主要由、及三个组分组成。

7、沥青的四组分分析法中,认为沥青主要由、、及四个组分组成。

8、石油沥青的温度稳定性以和表示。

9、沥青材料是由极其复杂的碳氢化合物的和这些碳氢化合物的所组成的混合物。

10、地沥青可分为和。

11、用粘滞度仪可以把我国液体石油沥青的等级是按划分的,其表示方式C T d 中,T表示,d表示。

12、我国粘稠沥青的牌号是按针入度划分的,以为单位,测试仪器的名称是,测试条件为25度、、。

13、马歇尔试验主要技术指标包括、毛体积密度、、和沥青饱和度和残留稳定性。

14、为保证沥青混合料施工加热时的安全性,应该测试沥青的和两个指标。

15、标准马歇尔试件的直径为mm,高度为mm。

16、沥青混合料是经人工合理选择组成的矿质混合料,与适量拌和而成的混合料的总称。

17、沥青混合料按矿质材料的级配类型分类,可分为和。

18、根据沥青与矿料相互作用原理,沥青用量要适量,使混合料中形成足够多的沥青,尽量少形成沥青。

19、检验沥青混合料高温稳定性的主要方法是和。

20、沥青混合料的技术性质有,,,,。

21、沥青混合料按矿料级配组成及空隙率大小分类,可分为、、和。

22、沥青混合料配合比设计包括、和三个阶段。

23、在AC—25C中,AC表示;25表示;C表示。

24、我国沥青混合料的最佳用油量是采用法进行确定的。

二、名词解释:1、地沥青2、焦油沥青3、煤沥青4、乳化沥青5、针入度6、延度7、闪点8、沥青的老化9、沥青混凝土混合料:10、沥青混合料:11、油石比:12、热稳定性:13、沥青碎石混合料:三、单选题:1、用于寒冷地区沥青路面工程时,沥青的()应大一些。

关于沥青混合料的流动性

关于沥青混合料的流动性

关于沥青混合料的流动性关于沥青混合料的流动性引言:沥青混合料是由沥青、骨料和填料等组成的复合材料,广泛应用于道路铺设、修复和建设项目中。

沥青混合料的流动性是评估其可加工性和工作性能的重要指标之一。

在施工过程中,如果沥青混合料的流动性不足或过大,都会对道路质量产生负面影响。

准确评估和控制沥青混合料的流动性至关重要。

一、沥青混合料流动性的影响因素1. 沥青的特性:沥青的黏度和温度密切相关,黏度越高,流动性越差;温度越高,黏度越低,流动性越好。

不同级别的沥青具有不同的流动性特点,常温下的矿物沥青具有较低的流动性,而改性沥青具有较好的流动性。

2. 骨料的性质:骨料的形状、粒度和表面特性会对沥青混合料的流动性产生影响。

骨料的形状越圆润,流动性越好;骨料的粒度分布越均匀,流动性越好;骨料表面的吸附物含量越少,流动性越好。

3. 混合料的配合比例:沥青与骨料的配合比例影响了沥青混合料的流动性。

当沥青含量过低时,混合料的流动性会下降;而当沥青含量过高时,混合料的流动性会增加,但可能会导致沥青流失和沥青骨料剥离现象的发生。

二、评估沥青混合料流动性的方法1. 黏度测试:通过测量沥青的黏度来评估混合料的流动性。

常用的黏度测试方法有旋转粘度计和滚筒粘度计。

黏度值越小,混合料的流动性越好。

2. 流动度测试:流动度测试常用的方法是马歇尔流度试验、扫频流变仪测定等。

这些测试方法可以测量混合料在一定条件下的流动性,通过不同条件下的流动度测试,可以评估混合料的可加工性和工作表现。

3. 拌和试验:通过拌和试验来评估混合料的流动性,包括分散度、均匀度和稳定性等指标。

拌和试验模拟了实际施工中的条件,能够更准确地评估混合料的流动性。

三、控制沥青混合料流动性的方法1. 沥青的选择:根据不同的施工需求和气候条件,选择合适的沥青类型和级别。

在高温地区可以选择黏度较低的沥青,以提高混合料的流动性。

2. 骨料的优化:优化骨料的形状、粒度和表面特性,以提高混合料的流动性。

石油沥青的四大技术指标

石油沥青的四大技术指标

石油沥青的四大技术指标1.引言1.1 概述概述石油沥青是一种常用的建筑材料,广泛应用于道路、停车场和人行道等建设中。

作为一种复杂的材料,石油沥青具有多个技术指标,这些指标对于确定沥青的质量和适用性至关重要。

本文将介绍石油沥青的四大技术指标,包括粘度、软化点、针入度和残留物含量。

石油沥青的粘度是指其在规定温度下的黏稠程度。

粘度越高,代表沥青的黏稠度越大,对于道路建设而言,可以提供更好的粘附力和耐久性。

然而,粘度过高会影响施工性能,因此,粘度的控制是石油沥青生产中的一个重要指标。

软化点是指石油沥青在受热作用下开始软化的温度。

这个指标可以反映沥青的变形特性和承载能力。

较高的软化点通常意味着更高的耐高温性和更好的抗车辙性能。

针入度是用来确定石油沥青的硬度和稳定性的指标。

它是指在规定条件下,一个标准试验针在一定时间内穿透沥青的深度。

针入度越小,表示沥青的硬度越大,稳定性越好。

这对于保证道路的平整度和耐久性至关重要。

最后一个指标是残留物含量,它是石油沥青中未挥发部分的含量。

残留物含量通常被认为是一个质量指标,可以预测沥青的耐久性和稳定性。

较低的残留物含量通常意味着更高的沥青品质。

综上所述,石油沥青的四大技术指标包括粘度、软化点、针入度和残留物含量。

这些指标不仅对于沥青的质量评估和品控至关重要,也对于确保建设工程的平稳进行和长期使用具有重要意义。

在接下来的文章中,我们将详细介绍每个技术指标的意义、测试方法以及对沥青性能的影响。

1.2文章结构文章结构部分的内容应包括对整篇文章的框架和组成部分进行说明。

可以按照以下方式编写:文章结构本文将对石油沥青的四大技术指标进行深入探讨。

文章分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分引言部分将对石油沥青及其技术指标进行概述,并介绍本文的目的。

正文部分正文部分将详细讨论石油沥青的四大技术指标。

技术指标1在这一部分,将介绍第一个技术指标,并说明其定义、重要性以及所涉及的相关领域。

技术指标2在这一部分,将介绍第二个技术指标,并说明其定义、重要性以及所涉及的相关领域。

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沥青混合料的特性虽然沥青混合料中单个材料的性能对混合料的性能起十分重要的作用,但是,由于沥青混合料中沥青和集料组成统一的系统,其组合特性对沥青混合料的性能影响更大。

沥青混合料性能指标包括永久变形、疲劳开裂、低温开裂、应力—应变特性、强度特性。

1.永久变形永久变形是在重复荷载的作用下路面塑性变形的累积,它是一种不可恢复的变形。

轮迹线上的变形一般认为主要有两个原因:一是作用在土基、底基层、基层和沥青表面层的重复应力较大,虽然面层材料对减少这种类型的车辙起着很重要的作用,但一般认为路面车辙是路面的一种结构组合问题,对于路面面层很薄的结构层车辙较为严重,主要是因为面层太薄而导致,作用在路基顶面的应力较大;对于路面结构在水的作用下土基较为软弱的情况,主要是由于土基的累积变形而引起。

路面软化产生的车辙见图9-7。

二是路面面层在重复荷载的作用下的累积变形,这种累积变形是由于沥青面层抵抗重复荷载的抗剪强度较小,一般这种车辙是由于沥青面层的强度太弱。

路面的永久变形是由于面层和土基两个原因总和引起。

沥青软化产生的车辙见图9-8。

沥青路面的车辙主要是因为在荷载的作用下产生的很小但不可恢复的永久变形累积引起的。

沥青混合料的剪切应力将导致垂直变形和侧向流动,当荷载作用足够的次数以后,路面的累积永久变形不断增加,车辙就出现。

路面出现车辙以后,由于在辙槽内的水将导致水溅或结冰而影响行车安全。

当沥青稠度低、加载时间长或温度较高时,沥青混合料表现为弹—粘一塑性体,应力重复作用下将会出现较大数量的累积变形。

对沥青混合料永久变形特性的研究,可利用静态蠕变(单轴受压)试验或重复三轴压缩试验进行。

前一种试验较简单,而后一种试验同实际受力状况相符,但二者所得到的累积应变一时间关系的规律基本一致,因为重复应力下塑性应变的逐步累积实质上也是一种蠕变现象。

密实型沥青碎石混合料经受重复三轴试验的结果表明,塑性应变量承重复作用次数而增加,温度越高,塑性应变累积量越大。

许多试验结果表明,在同一温度条件下,控制累积应变量是总加荷时间,而不是重复作用次数;加荷频率以及应力循环间的停歇时间对累积应变一时间关系的影响都不大。

影响累积量的因素,除了温度、作用应力大小和加荷时间外,还同集料的情况有关。

有棱角的集料比圆形集料能提供较高的劲度,即塑性变形累积量较低;密级配沥青碎石,由于集料具有良好的级配特性,其变形累积量低于含沥青较多的沥青混凝土。

压实的方法和程度会影响混合料的空隙率和结构,因而也会影响变形累积规律。

此外,侧限应力的大小也有影响。

2.疲劳开裂沥青路面的疲劳开裂同样是由于重复荷载的作用在行车道出现的一种破坏。

疲劳开裂的早期现象是路面在纵向出现不间断的裂缝,之后,路面出现更多的变形,疲劳开裂的最终结果是路面出现坑槽。

沥青混合料如果具有较高刚度,路面结构在荷载作用下的变形较小,则路面的疲劳开裂较小。

柔的材料,高的变形,高的应力水平,则路面的疲劳寿命较低。

一般说来,路面沥青混合料不透水,且受水的影响较小。

但在一些地方,水分使得沥青与矿料之间的粘结力减弱。

由于沥青下面层的沥青混合料的剥离而产生的沥青路面的疲劳开裂一般不为人们所重视,如排水层。

因此,必须重视材料选择,由于路面结构在荷载的作用下,路面底面将产生拉应力,因此,必须有较高的抗拉强度以抵抗荷载作用产生的拉应力。

沥青混合料疲劳特性的室内研究,是在简支小梁、劈裂试件、梯形悬臂式或旋转弯曲试件上施加正弦或脉冲式变化的反复应力进行的。

由于沥青混合料的弹性模量(劲度)较低,应力反复施加过程中,试件的实际应力状态和应变量不断发生变化。

为此,常采用两种试验方法:控制应力或控制应变试验。

控制应力试验是在试验过程中保持荷载或应力值始终不变。

这时,由于试件内的微裂隙逐步扩展,材料的劲度也不断下降,因而荷载或应力虽然未变,而应变量的增长速率地不断增大。

控制应变是在试验过程中不断调节所施加的荷载或应力,使应变量始终保持不变,由于在试验中材料的劲度不断下降,维持相同应变量所需要的应力值也不断减小。

因而,在前一种试验中材料的疲劳破坏往往以试件出现断裂为标志,而后一种试验并不出现明显的疲劳破坏现象,只有主观地以劲度下降到初始劲度的某一百分率(例如50%或40%)作为疲劳破坏的统一标准。

同时,在采用同一初始应力和应变条件下,控制应变法所得到的材料疲劳寿命要比控制应力法的大得多。

采用控制应变的试验方法,也可以得到相似的疲劳方程,但从几个不同试验温度下的疲劳曲线可以看出,它们具有同控制应力试验法相反的规律,即随着温度的升高(劲度降低),材料的疲劳寿命反而增加。

两种试验方法得到沥青混合料的不同疲劳特性,其原因可以用破坏机理的差异来说明。

应力集中点产生微裂隙后,在应力控制试验中,随材料劲度的降低,裂隙迅速扩展,导致疲劳寿命下降。

而在应变控制试验过程中,应力不断减小,裂隙的扩展便延续很长时间。

材料的劲度越低,延续的时间越长,于是劲度低的材料,疲劳寿命长。

车辆荷载是以车轮的接触压力施加于路面上,而不是变形。

从这个意义上说,整个路面结构是受到应力控制的加荷体系。

因而,对于厚的面层,其结构强度在整个路面体系中起主要作用,应采用控制应力试验方法;而对于较薄的面层,本身结构强度不大,基本上是跟着下面各结构层一起位移的,宜采用控制应变试验方法。

C. L. Monismith等人提出厚面层的下限约为15cm,薄面层的上限约为5cm,处于两者之间的厚度,可用两种试验方法之间的某一加荷形式。

室内试验的条件同路面在野外的工作状况有很大差别,因而所得到的疲劳方程在定量上会同实际有出入。

例如,作用在路面上的车辆荷载不会象在试验室中加载那样连续重复作用,而实际间隔时间的增大,将会延长材料的疲劳寿命(据观测分析,可为室内试验的5倍),同时,室内试验是以试件底面出现裂缝作为疲劳破坏的标准,而在路面上,从结构层底面出现裂缝到它沿层厚度逐渐扩展到表面,还可经受轮载多次重复作用(据估计,约可增多7倍)。

此外,考虑到轮迹在路面上的横向分布,所能承受的重复作用次数又要比室内多1~3倍。

因此,应在考虑上述情况后,对室内试验的结果给予适当调整,对回归常数经过现场验证后进行修正。

以减少可能造成的误差。

2.混合料组成对疲劳性状的影响从疲劳方程式(9-11)可以明显地看出,决定沥青路面寿命长短的关键因素是材料所承受的最大主拉应变值。

主拉应变越大,出现疲劳破坏时所能经受的反复作用次数就越少。

在相同荷载级位下,材料的劲度对主拉应变值往往有决定性影响。

因而,混合料的劲度对于材料的疲劳性状也有关键性作用,任何影响混合料劲度的因素也同样会影响材料的疲劳性状。

一般来说,沥青含量多、针入度小的密实型沥青混合料,其劲度高,对疲劳开裂的抵抗能力强,使用寿命长;而空隙含量多、沥青含量少的沥青碎石混合料,疲劳寿命短。

3.低温开裂路面的低温开裂主要与环境因素有关。

其主要特征是路面每隔一定距离出现横向开裂。

低温开裂主要是因为低温时路面的收缩变形引起。

由于路面收缩,路面内出现拉应力,在路面的特定位置,路面的拉应力超过了材料的抗拉强度,路面就出现了开裂。

一般路面的低温开裂出现在温度的单一循环中。

也有人认为是路面的温度疲劳引起的。

但两者都认为路面的低温开裂与路面材料有关,一般硬的材料比柔的材料更容易出现低温开裂。

沥青在环境因素的作用下出现氧化就更容易出现低温开裂。

因此,为了减少低温开裂,必须选用软的沥青,减少沥青混合料的空隙率。

4.沥青混合料的应力—应变特性沥青混合料的应力—应变特性同粘性土和颗粒材料有很大差别。

由于沥青混合料中所含沥青具有依赖于温度和加荷时间的粘——弹性性状,沥青混合料在荷载作用下的变形也具有随温度和荷载作用时间而变的特性。

1)应力一应变关系通过沥青混合料三轴试验,在固定应力作用下,可得到应变和应力作用时间的关系曲线,如图9-10所示。

其中,图9-10a)为施加应力相当小的情况,一部分应变在施加荷载后立即产生,而卸荷后这部分应变又立即消灭。

这是混合料的弹性应变,应力和应变成正比例关系。

另一部分应变随加荷时间的增加而增加,卸荷后随时间增长而逐渐消失(或基本消失),这是混合料的粘弹性应变。

这一现象说明,沥青混合料在受力较小时,特别是受荷时间短促时,基本上处于弹性状态并兼有粘弹性的性质。

图9-10b)表示应力足够大的情况。

这时,除有瞬时弹性应变和滞后弹性应变外,还存在着随时间而发展的近似直线变化的粘性和塑性流动,卸荷后这部分应变不再恢复而成为塑性应变。

这说明沥青混合料受荷达一定值,特别是受荷时间又较长时,不仅出现弹性应变,而且有随时间而发展的塑性应变。

对比左右两图可以看出,随施加应力的级位和作用时间的不同,沥青混合料的应力—应变关系分别呈现出弹性、弹—粘性和弹—粘—塑性等不同性状。

沥青劲度与时间的关系见图9-11。

2)劲度反映沥青和沥青混合料在给定温度和加荷时间条件下的应力—应变关系的参数,称作劲度S ,也即:,,t T t TS σε⎛⎫= ⎪⎝⎭ 式中的脚标t 和T 分别表示加荷时间和温度。

加荷时间和温度对沥青劲度S b 的影响情况,可由图9-12所示的试验曲线看出。

加荷时间短时,曲线接近水平,表明材料处于弹性性状;加荷时间很长时,便表现为粘滞性性状;处于二者之间时则兼有弹—粘性性状。

各种温度下的S-t 关系曲线具有相似的形状,如果将曲线作水平向移动,则将可将它们重合在一起。

这意味着温度对劲度的影响同一定量的加载时间对劲度的影响效果相当。

温度和加载时间对劲度影响的这一互换性,是沥青材料的一个重要性质。

利用这一性质,可以通过采用变换试验温度的方法,把在有限时间范围内得到的试验结果扩大到很长的时段。

Vander Poel 对47种不同流变类型的沥青材料在较宽的加载时间和温度范围内做了大量试验,得出了能预估不同加荷时间和温度下沥青劲度的诺漠图。

此诺漠图根据影响沥青劲度的三项参数查用:(1)加荷时间t ;(2)温度T 同沥青材料软化点S 。

的差值,即温差S p -T;(3)针入度指数PI ,表明沥青对温度的敏感性,按25℃时的针入度P 和软化点S p 的大小由下式确定:1951.4500l g 2050l g 120.14p p P S P I PS --=-- 大部分道路用沥青的PI 值变化在-1到+1范围内。

PI 越小,沥青材料的温度敏感性越高。

煤沥青的PI值可低到-3,比绝大部分沥青容易受到温度变化的影响。

沥青混合料的劲度可通过三轴压缩、梯形悬臂弯曲、小梁弯曲或旋转弯曲试验,在控制温度和加荷时间条件下,测定应力和相应的应变值后,按式(9-8)确定。

对各种混合料在不同加荷时间和温度条件下测得相应的劲度值后,可点绘出该种混合料的劲度曲线图(图9-13)。

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