沥青与沥青混合料应力松弛性能研究

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1、文献综述论文题目：沥青混合料应力松弛性能的研究姓名：陈智蓉班级：道路与铁道工程学号：11008005摘要：沥青的低温性能是沥青的关键技术性能之一，对于寒冷地区或经受重载荷大交通量的路面，该性能指标尤为重要。本文简单描述了沥青混合料低温性能研究的背景和意义，回顾了国内外研究状况，分析了沥青路面主要低温病害，和沥青混合料的粘弹性性质，还对近几年国内对应力松弛性能的研究进行了重点阐述，并且得出重要结论，即应力松弛性能虽能很好的反映和描述沥青混合料的低温性能，但试验技术难度较大，鉴于我国目前技术水平，采取弯曲蠕变试验方法为宜。一研究背景中国近年来修筑

2、的沥青路面，无论是北方冰冻地区，还是南方非冰冻地区，在使用期出现开裂的问题相当普遍，这种破坏在温度骤降或温差较大的地区更为突出。我们知道，沥青及沥青混合料低温特性是影响低温开裂的重要因素。沥青路面低温裂缝现象是普遍而且具有危害性的，控制沥青路面低温缩裂就成为十分重要而又紧迫的任务。沥青路面的低温开裂一直是困扰国内外道路工程界的主要问题之一，也是世界各国都存在的普遍现象，其危害在于大量裂缝的存在使得路表水、空气及其它有害物质可通过缝隙进入路面结构内部，并沿着混合料的孔隙渗入路面基层和路基，使路面结构承载力下降，在行车荷载作用下产生唧浆、唧泥、冲

3、刷，界面层出现局部脱空，进而在路面形成局部凹陷，最终导致路面发生网裂与坑槽，严重地影响车辆的行驶质量，大大地降低了路面的使用寿命。另一方面，在季节性冰冻地区当温度降至冰点时，滞留在路面结构孔隙中的水分还将产生冻胀，导致路面材料的内部损伤和损伤积累，进一步加速路面的破坏。随着路面使用期限的延长，沥青材料不断老化，低温开裂的问题将越来越严重。二国内外研究状况对于温度变化引起的沥青路面开裂问题的研究始于二十世纪六十年代，但直到今天国内外工程界仍然十分关注这个领域的研究与发展。从已有的成果来看，早期的工作主要集中在低温开裂方面，重点是温度应力的计算方

4、法以及沥青混合料低温抗裂性能的试验研究。美国公路战略研究计划启动后，将温度变化引起的沥青路面开裂问题的研究全面推进到了一个新的阶段。在该计划中，对于温度应力的测定、温度开裂的预估、试验与分析仪器的开发以及低温开裂和温度疲劳开裂等方面的问题进行了广泛的研究和推广应用；目前，正在致力于开发应用这些方法与手段对沥青混合料的低温开裂与温度疲劳开裂的有关性能进行评价的分析系统。自20世纪60年代以来，加拿大、美国、日本等国家重点对沥青混合料低温开裂与材料低温性能指标进行了系统调查和研究，并铺筑了许多试验路，提出了沥青及沥青混合料低温抗裂的不同评价指标，

5、但是这些指标都是针对本国具体实验进行的研究尚缺乏验证，尤其是沥青及沥青混合料性能指标与路用性能的相关关系，依然是道路领域研究的重要课题。早些年我国沥青路面设计与施工规范中，均未提出沥青混合料的低温指标及相应的试验方法，而仅对改性沥青混合料提出了用一10℃弯曲试验的破坏应变作为低温抗裂技术要求。但近年来，国内外许多大专院校及研究机构就沥青混合料的低温抗裂性评价方法、指标进行了广泛研究。美国SHRP曾提出以温度应力试验和三点弯曲J积分试验作为评价沥青路面低温开裂的主要方法。中国“八五”项目提出以0℃弯曲蠕变试验的蠕变速率作为评价指标，也有研究者提

6、出以松弛模量描述其抗裂性能或以沥青混合料低温开裂时的断裂能作为评价指标。一般评价沥青混合料低温抗开裂性能可从两方面进行,一方面看其在低温下的变形能力;另一方面看其在低温断裂时所能承受的断裂拉力的大小.但以往多以其变形能力这一单一指标来衡量沥青混合料的抗开裂能力是不全面的。目前国内外用于研究沥青混合料低温抗裂性能的试验方法有多种，主要包括：等应变加载破坏试验(间接拉伸试验、弯曲、压缩试验)、直接拉伸试验、弯曲拉伸蠕变试验、劈裂蠕变试验、约束试件温度应力试验、三点弯曲J积分试验、Cx积分试验、温度收缩系数试验、应力松弛试验等。三低温病害沥青路面使

7、用期开裂是世界各国普遍存在的问题,沥青路面在温度骤降或温差较大地区,会由于温度应力的作用而产生裂缝。裂缝的产生严重危害道路的使用寿命和质量。沥青路面产生裂缝后，特别在雨季，由于雨水的浸入，导致沥青与集料破落，进而产生水破坏，并且雨水沿裂缝渗入基层，还会产生唧浆等一系列病害。处理好沥青路面的低温裂缝有利于提高路面的使用寿命和使用性能。但是，沥青路面的低温裂缝是目前世界上尚未解决的一种道路病害。从以往的研究总我们可以发现，影响沥青混合料的因素有如下几种：沥青的性质；混合料自身的性质；路面结构；其它因素（当地的气温特点、施工质量、行车状况等）。从这

8、个四个因素中我们可以看出，沥青路面产生低温裂缝，并不是某一个因素能决定的，它是多种因素共同作用的结果，因此，也就加深了解决沥青路面低温裂缝的难度。破坏机理：沥青混凝