橡胶沥青应力吸收层疲劳性能研究

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1、橡胶沥青应力吸收层疲劳性能研究赵永祯1，马焱2，李文清2，王鹏3(1.河北省石家庄市交通运输局，石家庄050000;2.邢台路桥建设总公司，邢台054000；3.同济大学道路与交通工程教育部重点实验室)摘要：随着半刚性基层沥青路面在我国的普遍应用，路面反射裂缝已经成为沥青路面损害的重大难题，目前行之有效的解决手段是在路面结构中加铺应力吸收层来延缓反射裂缝。作为应力吸收层的混合料，要在疲劳性能、高温性能及层间抗剪强度三方面较为平衡；橡胶沥青混合料的高温性能和抗剪强度在工程实践中已经得到普遍认可，故针对橡胶沥青应力吸收层的疲劳性能展开研究，分析确定影响其疲劳寿命的关键因素，为提高

2、橡胶沥青混合料疲劳寿命提供参考，使其可以广泛应用。关键词：橡胶沥青，应力吸收层，疲劳特性中图分类号：U416.2文献标识码：AStudyonthefatigueperformanceofstressabsorbinginterlayermadebyrubberasphaltmixtureABSTRACT:Withwidelyusingofsemi-gradebase-courseinChineseroad,reflectivecrackhasbecomeabigprobleminasphaltpavement.Atpresent,aeffectivesolvemethodis

3、usingstressabsorbinginterlayertoanti-crack.Stressabsorbinginterlayerwillbegoodontheconditionthattheasphaltmixturegetsthebalanceoffatigueperformance,high-tempperformanceandinterfaceshearingstrength.Asphaltrubbermixturehasexcellenthigh-tempperfomanceandenoughanti-shearstrength,sowewillfocuson

4、thefatiguelifeandtrytofindthekeyfactorwhichhasobviouseffectonit.Thesewillgivethewisereferrenceabouthowtoenhancethefatigurelifeofasphaltrubbermixturetomakeithaswidelyuseasstressabsorbinginterlayer.KeyWords:asphaltrubbermixture,stressabsorbinginterlayer,fatigueperformance1.研究背景及意义目前我国半刚性材料占到各

5、等级公路路面基层材料用量的95%以上，在已建成的高速公路中90%以上采用的是半刚性基层沥青路面。在今后的国道主干线建设中，半刚性基层沥青混凝土路面仍将是主要的结构形式[1]。我国半刚性基层路面有诸多优点，比如承载力和抗变形能力强、抗冻性良好、成本较低等[2]；不过，半刚性基层最大的问题就是容易因为干缩或温缩而产生反射裂缝，最后产生严重的路面破坏[3~7]。此外我国还有大量的刚性路面，统计数据[1]表明我国2004-2008年有铺面道路情况，水泥混凝土路面在有铺面路面中的比例在60%-70%。随着社会经济的发展和人民对基础设施的要求的相应提高，沥青路面的平整度好、振动小、噪音低

6、、行车舒适和养护维修方便等优点愈为人们所看重，进行沥青面层加铺后，反射裂缝也是主要病害。自20世纪60年代以来，国内外道路工程界对防治沥青加铺层反射裂缝的研究一直十分活跃。通过对路面结构的力学分析认为，通过在沥青加铺层与旧水泥混凝土路面之间加入模量较低柔韧的薄沥青混合料应力吸收层(stressabsorbingmembraneinterlayer，SAMI)可以显著改善沥青层内的力学状况，从而有效延缓反射裂缝的产生，延长沥青加铺层的使用寿命，许多工程实践也证明应力吸收层对防治反射裂缝有明显效果。因为橡胶沥青具有优异的低温柔性和低温抗裂性能，以及较强的高温稳定性、抗老化性能、抗

7、疲劳性能和抗水损坏性能，利用橡胶沥青制备应力吸收层是一种可行且有效的解决手段。通过室内试验，模拟设置应力吸收层的路面结构在行车荷载作用下裂缝发展情况，并提出对应的评价标准，可以为应力吸收层的选择使用提供理论指导，便于应力吸收层的进一步使用。同时，橡胶沥青应力吸收层，可以使用废旧轮胎胶粉，有效利用了废旧资源，减少了轮胎存储和处理过程中的污染，同时又可以减少对沥青和沥青改性剂的使用，符合资源节约和环境友好的政策。2.疲劳试验的方法和选择美国SHRP研究成果显示，对于较厚路面，采用应力控制模式更符合路面实际情