芯样的空隙率普遍小于旋转压实成型的原始试件

《芯样的空隙率普遍小于旋转压实成型的原始试件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、芯样的空隙率普遍小于旋转压实成型的原始试件。对于预定空隙率为4%的试件，钻芯前后试件空隙率差值在1.0%左右，对于预定空隙率为7%的试件，钻芯前后空隙率差值在1.3%左右。这可能是由于空隙率的测试采用的是表干法，原始试样表面比较粗糙，测试时水分保留的多少影响了密度的计算。若表面水分未被吸干，试件的表干质量就大，对于同样的理论密度，试件的空隙率就偏大。而芯样试件由于表面光滑，表面不会存水，试件的表干质量小，对于同样的理论密度，试件的空隙率也就偏小。后续试件成型中，为保证芯样试件的空隙率接近预期空隙率，需严

2、格原样试件密度测试方法，或有意识的放大原样试件的空隙率标准。统计得到芯样空隙率与原试件空隙率的关系，可以表示为：（2-1）芯样的目标空隙率为4%，则旋转压实仪成型试件的空隙率应为5.16%。实际试验中，旋转压实仪成型试件的空隙率控制为5.2%，钻芯切割后的芯样空隙率满足了试验要求。可以看出，沥青混合料在荷载作用下，永久变形的规律基本相同，都呈现出三阶段变形规律：第一阶段，永久变形随荷载作用次数减速增长；第二阶段，永久变形稳定增长；第三阶段，永久变形加速增长。在同一温度下，应力水平增大，在相同的荷载作用次

3、数下永久变形会随之增大，稳定期永久应变发展速率增大且破坏期会提前到来；同样，在同一应力水平下，在相同的荷载作用次数时永久变形也会随温度升高而增大，也会出现破坏期提前到来的现象。这一方面说明，温度和应力对沥青混合料高温抗变形的性能有很大的影响，应当通过改善胶结料性能和级配等各种途径来提高沥青路面在高温和重载下的抗变形性能；另一方面也说明，温度、应力和时间之间均会存在等效关系，即高温（高应力）短时间与低温（低应力）长时间在产生永久变形上，效果是相同的。在相同的温度和应力条件下，AC-13，AC-20需要较长

4、的时间才进入破坏阶段，而AC-25则需要更长的时间才能进入破坏阶段。而且在相同的荷载作用次数下，AC-13的永久变形较大，AC-20的永久变形相对较小，而AC-25的永久变形更小。这说明级配会影响高温重载下沥青混合料的抗变形性能，在沥青混合料设计过程中，应该通过性能试验比较不同级配沥青混合料的抗高温变形性质，进而优选出抗变形性能优良的级配形式。损伤力学认为，材料存在初始损伤，从初始变形直至破坏是一个材料逐渐劣化的过程。随着外荷载的增加或者环境的作用，这些初始损伤也将发生由量变直至破坏的过程。在这个过程中

5、，损伤基元的存在和发展演化，使得材料既非均匀，也不连续。损伤力学就是采用这种非均质、非连续的方法研究材料的破坏过程[15]。损伤力学的研究过程可以简要地概括如下：①选择合适的表征损伤的状态变量即损伤变量；②通过实验或连续热力学与连续介质力学途径，确定含损伤变量的损伤演化方程和本构方程，并做相应的简化；③与连续介质力学的其他方程一起形成损伤力学初边值问题或变分问题的数学提法，求解物体的应力应变场和损伤场；④根据损伤的临界条件来衡量材料与结构的损伤度和可安全使用的界限。损伤力学研究的难点和重点在于含损伤变量

6、的损伤演化方程和本构方程的建立，由于不同材料和不同损伤过程的细观机制十分复杂，且常常有多种机制交互并存，难以在力学模型上穷尽对其机制的力学描述，一般就考虑主要问题而忽略次要问题[16]。（1）损伤变量、有效应力和应变等效假设1958年，Kachanov在研究金属材料蠕变的过程中，提出连续度的概念。现在损伤力学综同样适用的损伤变量的定义时Rabotnov将Kachanov连续度的概念推广后于1963年提出的。材料损伤定义为材料损伤演化的过程中材料承受荷载的有效面积逐渐减下，可以用下式描述[17]：（3-2

7、7）式中：为损伤因子，；为有效承载面积；为无损状态是的承载面积。虽然Rabotnov的损伤定义物理意义非常明确，但材料承载面积变化的测定非常困难，这种定义只停留在概念上。随着损伤力学在工程应用领域的发展，出现了各种各样便于实际测定的损伤定义。目前常用宏观变量来描述结构的损伤，这种采用宏观变量代表结构内部因为损伤或其他因素而发生的变化，叫内部状态变量，简称内变量。内变量是只通常平衡热力学之外的一些独立变量。在选择时注重是否能代表物体的内部变化，是否具有明确的力学意义，还要求尽量简单，便于测试和分析计算。其

8、中应用最广发的定义就是一模量的变化来定义损伤，即[18]（3-28）式中为损状态下的模量，为无损状态时的模量。由式容易得到，因此外荷载作用下材料承受的有效应力可以记为（3-29）式中：为有效应力；为Cauchy应力，或者称为名义应力。显然，仅当D=0时，Cauchy应力与有效应力二者相等。Lemaitre在继承Kachanov-Rabotnov损伤与有效应力概念的基础上，于1971年提出著名的应变等效假设[19]。这一假设认为，受损材料的变