AC13型沥青混合料动静态模量对比试验研究

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1、◎⋯⋯G—sAC一13型沥青混合料动静态模量对比试验研究江峰(上海市政工程设计研究总院)摘要：以我国沥青路面广泛采用的AC13型沥青混合料为研究对象，对在不同温度(一20℃、～1O℃、0℃、10℃、20℃)和不同频率(25Hz、10Hz、5Hz、1Hz、0．5Hz)下的动态模量进行了测试，分析并得出了其变化规律，并与其静态模量进行比较，得到了它们之间的关系，最后给出了AC13型沥青混合料的路用动态模量的推荐范围。关键词：AC一13型沥青混合料；动态模量；静态模量；频率；温度0引言级配范围如表1、表2所示。国内外现行的路面设计方法一般基于静态弹性体表l集料的

2、密度系模型，而实际车轮荷载为动态荷载，它对路面施以随时间变化的垂直振动冲击作用以及水平推挤作用，所以在实际动态荷载作用下表现的力学性能和静态模型表2AC-13沥青混合料级配的情况下相比区别较大。l通过百分率?100I9068J38J24J15J10J7J5J4J从国际上路面结构设计的发展来看，路面结构的设计从静态方法到动态方法的转变是路面设计理论发按目标配合比拌制沥青混合料，在规定的拌和温展的必然趋势，路面材料用动态模量代替静态模量是度下拌和均匀后，放入135±3℃的烘箱中老化4h，然其中的基础，也是第一步。因此，研究沥青混合料在动后采用旋转压实仪按高度控

3、制成型l5O×180mm的态荷载作用下的性质和变化规律，确定其试验方法并试件。采用钻机从旋转压实仪成型的试件中钻取测定其模量值是十分必要和有意义的。100×180mm的芯样，用切割机切除所取芯样两端，AC一13型沥青面层是广泛应用于我国新建沥青路保证试件高度为150mm-2。0IIlm，然后测量芯样的面的结构形式。因而展开对其动态模量的研究更具重空隙率，确保正式试件的空隙率与目标空隙率的偏差要意义。本文在调查、了解国内外许多沥青混合料动能控制在±0．5范围内。最后在MTS材料测试系态模量试验研究的前提下，对AC～13型沥青混合料的统上进行静态模量和动态模量

4、的测试静态模量的试验主要影响因素(加载频率、温度等)进行了分析研究，对取五个温度作为参考温度，即：一20℃，一1O℃，0℃，不同温度、不同频率下的静态和动态模量进行了测试，10℃和20℃。在不同温度下用MTS材料测试系统并得出了其变化规律。最后根据分析成果提出了沥青测出其静态模量值如表3所示。混合料动态模量与静态模量之间的关系、及AC一13型表3AC-13型沥青混合料静态模量试验结果沥青混合料的动态模量的范围值。温度／"CAC13型沥青混合料试件一2O～10l0l102O1试验原材料及方法『静态模量／MP11566。8905f4985f25502297本研

5、究中粗集料采用辉绿岩、细集料和矿粉均采2动态模量的测试方法及结果用石灰岩制成，并按照规范《公路工程集料试验规程本研究采用重复加载法对沥青混合料的动态模量JTJ058—2000))(以下简称JTJ058—2000)要求对材料进行试验研究。重复加载法是按照静态模量的测试思进行了性能和质量检验，材料品质符合要求，选取了基路，通过MTS材料测试系统测定材料在周期性重复于试验路的级配作为研究级配，集料的毛体积密度和动荷载的作用下应力应变的幅值，从而计算材料的动收稿日期：2010—09—29态模量。52上踢么姥No．42010⋯⋯一s◎动态模量的计算方法如下：3加载频

6、率和温度对沥青混合料动态模量的影响分别测量每个频率下最后5次加载循环的平均荷3．1加载频率对动态模量的影响载和应变幅值，计算轴向应力：根据前面的测试结果，将不同加载频率下沥青混应力幅值如下式：合料的动态模量绘制如图1。Go一一㈩¨：式中：P为轴向力；A为时间受力面积；D为试件35000直径；30000应变幅值如下式：25Oo0△。(2)亳2O000式中：z。为试件上应变计的测量间距；△为加载过程15000帽中产生的位移差；1OOo0(3)相位角一fA~pX2玎5000则动态模量为：1015频率／HzlEl一一rYo(4)￡O图1不同加载频率对动态模量的影响

7、由于沥青混合料的黏弹性性质，加载时间是动态从试验结果可以看出，沥青混合料动态模量随着性能测试的一个重要参数。加载时间可用荷载作用频率来表征，其大小受车辆行驶速度、路而平整度及路面加载频率的增加而显著增大。而且，随着荷载频率的逐渐增加，对荷载响应的滞后现象更加明显，表现为强厚度等因素的影响。荷载频率主要依据汽车荷载对路度和模量进一步增大。面的振动频率来确定。振动频率与行车速度、路面平但是随着荷载频率的进一步增加，动态模量数值整度及汽车本身的减震系统等因素有关。为研究加载时间对沥青混合料动态性能的影响，本研究参考国内的增大速度有明显的减小趋势，而后逐渐趋于平缓

8、。外的相关试验方法和结果，采取0．1Hz、0．5Hz、当加载频率从