影响沥青混合料低温劲度模量的试验条件分析.pdf

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1、一l四辩封湖演影响沥青混合料低温劲度模量的试验条件分析谈世军重庆交通大学土木建筑学院摘要：沥青混凝土路面低温开裂是路面破坏的主要形式之一。劲度模量S是综合评价沥青混合料低温抗裂性能的指标，影响沥青混合料低温劲度模量的因素较多，研究沥青混合料低温劲度模量的影响因素，对改善沥青混合料路面的低温使用性能，缓解并提高沥青路面抗低温开裂具有重要意义。关键词：沥青混合料低温开裂劲度模量沥青路面低温开裂有两种形式：一种是因为气温骤降而造沥青混合料是一种稳定性明显有别于其他同体物质的材料，成的面层温度收缩：另一种是温度反复升降及昼夜温差变化较这是因为沥青混合料的性质

2、随温度的变化而改变．在不同温度大而导致温度应力疲劳，使沥青混合料的极限拉伸应变减小，再条件下．它可具有弹性、粘性以及粘弹性性质。沥青的劲度受温加上混合料老化使沥青劲度模量增高，应力松弛性能降低而造度的影响极大．随着温度升高。沥青的劲度下降，F}1低温时的硬脆成路面开裂．同体到常温下的粘弹性体．至高温软化呈流动状态．．不同温度下影响沥青路面低温开裂的因素包括材料特性、环境以及路沥青混合料试验的破坏劲度和脆化点温度。面结构几何尺寸．环境对路面使用性能尤其是沥青路面低温开2_3加载时间裂的影响尤其重要．．世界各国的沥青路面温缩裂缝试验都表明，沥青材料的劲度

3、模量是在荷载作用下温度和时间的参数，不沥青混合料的劲度模量对低温裂缝有很大的影响对沥青混合过它对时间的概念要比温度稍复杂一些．在车速较高如80km／h料低温劲度模量的研究分析，对提高沥青路面在低温下的使用时．沥青面层下沿产生的加载时间为O．01秒左右．呈现较高的劲性能．有很大的实用意义度模量：而慢速行车的加载时间要长一些，如在10km／h时其作用1、劲度模量时间约为0．1秒．此时劲度模量要低很多在沥青混合料蠕变试1．1劲度模量验中．荷载的加载频率和速率都反映加载作用的时间．动载试验沥青材料在路面使用条件下是粘弹性材料．于荷载作用下的频率高．静载试验的

4、荷载速率快．其实都相当于加载时间短，应变与应力关系呈现非线性，为了使用方便，便采用劲度模量此时沥青混合料的劲度模量就高．反之亦然所以在表述沥青混(StifnessM0dulus)的概念劲度模量不是沥青材料的性质常数，合料或者沥青结合料的劲度模量时．一定要区别说明时间和温度它是随温度和荷载作用时间而变的一个参数。的概念．只有在快速加载或者温度很低时．沥青材料才接近于弹性体．粘性性质的影响很弱．此时可对时间的影响忽略不计=(1)2．4加载次数式中：S(T，L)——温度为T，加荷时间为t时沥青混合料的劲沥青路面在使用过程中．不断受到来自外界的各种荷载作度模

5、量．MPa：用．沥青混合料的疲劳特性随加载次数的不断累积而发生变化．(T——沥青材料所受的应力：这一过程是因为在荷载次数的累积下．沥青混合料的劲度模量￡——该条件下产生的应变不断降低．沥青产生疲劳反映沥青混合料总的抵抗低温开裂的1．2弯曲蠕变试验的劲度模量和m值性能主要包括回弹变形和残留变形两部分叠加的总劲度模量。小梁弯曲蠕变试验(BBR)及直接批伸实验(DDT)是美国众多试验研究表明：劲度模量超过当地最低气温的极限劲度模SHRP研究计划提出的两个试验方法．其中BBR是主要的试验量时．路面即发生开裂．而低频反复荷载作用破坏时的劲度模量方法．通过BBR

6、试验，SHRP的研究认为，弯曲蠕变试验的极限要比一次性加载破坏时的劲度模量低很多．约为100～300MPa．劲度模量以及应变速率m值跟反映沥青混合料低温抗裂性能的仅仅为一次加载破坏的数十分之一温度应力试验的断裂温度具有很好的相关关系。m值反映对沥然而道路是长期处于外界不同荷载作用之下的．沥青路面在青劲度的时间敏感性和应力松弛能力．m值越大则沥青混合料的这些荷载作用下将致使面层沥青不断老化．沥青混合料劲度模量应力松弛性能越好，抗裂性能越好，而低温性能好的沥青材料，逐渐增加．从而导致路面开裂现象的出现其蠕变劲度较小．m值较大3、结束语SHRP采用BBR试

7、验米评价沥青混合料的低温抗裂性能．影响沥青混合料路面使用性能的因素是多方面的．在进行沥得出以下两个指标：青混合料低温性能试验中．劲度模量S是综合评价沥青混合料低(1)弯曲蠕变劲度模量S(弯拉模量)，要求小于300MPa；温抗裂性能的指标．而低温劲度模量的评价又是受试验方法、加(2)小梁弯曲蠕变曲线的斜率m，要求大于0．3。in值是蠕变载模式、加荷时间和温度等的影响，在不同的实验条件下，沥青劲度S的变化斜率．也即是蠕变曲线的切线斜率在Superpave混合料的低温劲度模量表现并不一致．且随条件的改变而变化．．没计体系及沥青结合料路用性能规范中．要求的是

8、60s的蠕变劲沥青混合料低温劲度模量影响因素的研究．对提高沥青混合料度和m值。抗低温开裂具有重要影响．分析不