多年冻土区冻融循环作用对沥青混合料弯拉性能的影响.pdf

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1、第４２卷，第１期公路工程Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．１２０１７年２月ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＦｅｂ．，２０１７多年冻土区冻融循环作用对沥青混合料弯拉性能的影响夏文杰（济南工程职业技术学院，山东济南２５００００）［摘要］为准确评价冻融循环作用对高原寒冷地区沥青混合料弯拉性能和细微观结构的损伤机理，针对北方寒冷地区沥青路面在荷载、低温、水冻融循环作用下剩余弯拉强度和疲劳寿命进行研究，制定了适宜的冻融循环试验方案，建立了不同沥青结合料沥青混合料的空隙率、弯拉强度（弯拉应变）、劈裂强度和疲劳寿命在不同冻融循环作用次数下的衰变规律，基于工业ＣＴ无损检测分析技术，

2、获得了不同冻融循环次数下四种沥青混合料细观空隙结构变化特征，研究了冻融循环作用对沥青混合料平均空隙直径、空隙轮廓分维数的影响规律，分析给出了冻融循环作用下沥青混合料弯拉性能的损失率计算模型。结果表明：沥青混合料的弯拉强度、最大弯拉应变、劈裂强度、疲劳寿命随冻融循环次数的增加呈减小趋势，经历２５次冻融循环后弯拉性能和疲劳寿命衰减趋于平缓。沥青混合料受冻融循环作用后弯拉强度和抗疲劳性能衰变规律符合ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ曲线模型；随着冻融循环次数增大，沥青混合料内部平均空隙直径增大，空隙轮廓分维数减小，平均空隙直径与沥青混合料弯拉性能之间的线性拟合关系良好；使用改性

3、沥青具有维持冻融循环作用下沥青混合料内部空隙直径、空隙轮廓分维数变化不大的作用，在高原寒冷地区建议优先选用ＳＢＳ或ＳＢＲ改性沥青。［关键词］道路工程；冻融循环试验；弯拉性能；损伤率模型；细微观空隙结构［中图分类号］Ｕ４１６．０３［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７４—０６１０（２０１７）０１—０２８２—０８ＥｆｆｅｃｔｏｆＦｒｅｅｚｅＴｈａｗＡｃｔｉｏｎｏｎＦｌｅｘｕｒａｌＢｅｈａｖｉｏｒｏｆＡｓｐｈａｌｔＭｉｘｔｕｒｅｓｉｎＰｅｒｍａｆｒｏｓｔＲｅｇｉｏｎｓＸＩＡＷｅｎｊｉｅ（ＪｉｎａｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｊｉ’ｎａｎ，Ｓｈａｎｄｏ

4、ｎｇ２５００００，Ｃｈｉｎａ）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ＩｎｏｒｄｅｒｔｏａｃｃｕｒａｔｅｌｙｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｆｒｅｅｚｅｔｈａｗｃｙｃｌｅｓｏｎｄａｍａｇｅｏｆｔｈｅＣｏｌｄＨｉｇｈｌａｎｄａｓｐｈａｌｔｆｌｅｘｕｒａｌｔｅｎｓｉｌｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｆｉｎｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｏｕｔｌｏｏｋｆｏｒｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｃｏｌｄｒｅｇｉｏｎｓｏｆａｓｐｈａｌｔｐａｖｅｍｅｎｔｕｎｄｅｒｌｏａｄ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｗａｔｅｒｆｒｅｅｚｉｎｇａｎｄｔｈａｗｉｎｇｃｙｃｌｅｓｒｅｓｉｄｕａｌｆｌｅｘｕｒａｌｔｅｎｓｉｌｅ

5、ｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｏｆｃｏｎｄｕｃｔ，ｄｅｖｅｌｏｐａｓｕｉｔａｂｌｅｆｒｅｅｚｅｔｈａｗｃｙｃｌｅｔｅｓｔｐｒｏｇｒａｍ，ｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆａｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｉｔｕｍｉｎｏｕｓｂｉｎｄｅｒａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅｐｏｒｏｓｉｔｙ，ｂｅｎｄｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈ（ｂｅｎｄｉｎｇｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒａｉｎ），ｓｐｌｉｔｔｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｅｅｚｉｎｇａｎｄｔｈａｗｉｎｇｔｉｍｅｓｔｈｅｄｅｃａｙｌａｗ，ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌＣＴｂａｓｅｄｎｏｎ

6、ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｔｅｓｔｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｃｃｅｓｓｔｏｆｏｕｒｆｒｅｅｚｅｔｈａｗｃｙｃｌｅｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｓｐｈａｌｔｍｉｘｅｓｍｅｓｏｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃｖｏｉｄｃｈａｎｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｅｆｆｅｃｔｓｏｆｆｒｅｅｚｅｔｈａｗｃｙｃｌｅｓａｓｐｈａｌｔａｖｅｒａｇｅｖｏｉｄｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｔｈｅｖｏｉｄｓｃｏｎｔｏｕｒｆｒａｃｔａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｎｕｍｂｅｒ，ｔｈｅｌｏｓｓｒａｔｅａｎａｌｙ

7、ｓｉｓｇｉｖｅｓａｓｐｈａｌｔｂｅｎｄｕｎｄｅｒｆｒｅｅｚｉｎｇａｎｄｔｈａｗｉｎｇｃｙｃｌｅｓｔｅｎｓｉｌｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ：ｔｈｅａｓｐｈａｌｔｂｅｎｄｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｂｅｎｄｉｎｇｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒａｉｎ，ｓｐｌｉｔｔｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｆｒｅｅｚｅｔｈａｗｃｙｃｌｅｓｓｈｏｗｅｄａｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｔｒｅｎｄ，ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｉｎｇ２５ｆｒｅｅｚｅｔｈａｗｃｙｃｌｅｓａｆｔｅｒｆｌ

8、ｅｘｕｒａｌｔｅｎｓｉｌｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｆａｔｉｇｕｅ