测量标距对沥青混合料动态模量的影响.pdf

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1、测量标距对沥青混合料动态模量的影响李红杰1张肖宁2马林3万成21.广东省长大公路工程有限公司，广东广州5114312.华南理工大学，广东广州5106403.广东省公路建设有限公司，广东广州510600摘要：为更准确探明不同测量标距对沥青混合料动态模量的影响机制，选用国内常用的3种沥青混合料，采用国际上通用的2种不同测量标距，进行2个不同温度和3个不同频率下的间接拉伸动态模量测试，考虑到细观空隙分布与受荷条件下混合料的动态模量值密切相关，利用X-rayCT技术分析混合料内部空隙分布特征，测试结果表明采用较大的测量标距可以有效提高试验的精密

2、度，减小动态模量的离散程度和变异性，不同测量标距范围内混合料的空隙变异情况与动态模量变异情况类似，该方法从细观尺度合理解释了不同测量标距条件下混合料动态模量差异机理，为今后进一步研究提供有益参考。道路工程；沥青混合料；X-rayCT技术；测量标距；动态模量U418.9A1002-0268(2012)11-0025-05InfluenceofGageLengthonDynamicModulusofAsphaltMixtureLIHongjieZHANGXiaoningMALinWANCheng2012-04-26国家自然科学基金项目(51

3、038004)李红杰（1983-），男，河北邯郸人，博士.(cdlhjie@qq.com)公路交通科技第29卷比往往并不准确，考虑到以上不足，ROQUE和BUTI'LAR采用间接拉伸试验GPM(Gage．point．mounted)测试系统，避免了试件受端部加载条附近局部应力集中造成明显的局部变形，这种局部变形会对变形测量有很大的影响⋯。对间接拉伸试验采用GPM标点装配模式存在几种不同的测量标距：25．4、38．1mm和50．8mm，不同的测量标距会对动态模量的测试结果产生明显的影响，但这种影响机理尚未确切阐明。因此，本研究采用GPM动

4、态模量测试系统，对常用的AC类混合料进行不同测量标距下的动态模量测量，利用X-rayCT技术，扫描混合料试件，获取不同测量标距范围内混合料空隙结构分布特征，从细观尺度研究测量标距对动态模量影响。1GPM动态模量测试系统BUTYEAR和ROQUE。引在1992年承担的SHRP研究计划中，开发了一套基于间接拉伸试验模式下准确评价和决定沥青混合料性能的测试和分析方法。该套测试系统避免了试件受端部加载条附近，局部应力集中造成明显局部变形对竖直变形测量的影响。本研究间接拉伸动态模量试验的水平和竖直变形的测量采用试件表面标点装配模式(GPM)进行测

5、量。对于25．4mm和38．1mm标距使用不同的2套刀口托架装置，分别适用于不同的标距长度，装配好的GPM系统如图l所示。图1GPM测量系统装配完成的试件图Fig．1SpecimenassembledbyGPMmeasurementsystem2动态模量结果变异性采用我国常用的3种沥青混合料类型：AC一13、AC一20和AC一25，试件统一采用直径100mm、高度50mm的试件”j，对同一个试件沿同一个方向，分别采用25．4和38．1mm标距进行测量。试验温度为5℃和20℃，加载频率为0．1、lHz和10Hz。平行试验次数为4次。间接拉

6、伸动态模量试验控制和数据采集采用MTS810电子油压伺服闭环材料测试系统。控温系统采用MTS环境箱控制试验温度，控温范围为一30—100c

7、c，可以稳定控制环境温度偏差在±0．5oc以内。加载条宽度为12．7mm。间接拉伸动态模量试验的水平和竖直变形的测量采用试件表面标点装配模式(GPM)进行测量，间接拉伸动态模量的测定采用应力控制模式，荷载波形采用连续无间歇时间偏正弦波(Haversine)荷载。作者对混合料试件制作和基于间接拉伸模式的动态模量测试方法进行了深入研究，详见文献[4]，相关测试过程在此不再赘述。试验结果如表l所示。表1不

8、同标距下动态模■试验结果比较Tab．1ComparisonoftestresultsofdynamicmodulusindifferentGLs级配标距／频率，!兰塑查堡墨：竺!竺兰垫查堡墨：竺!类型mmHz均值纂萋羹曩均值蒙萋蓁耋不同标距下间接拉伸动态模量试验结果比较分析显示：对于3种混合料类型，在2个温度和3个频率下，采用38．1mm标距进行测定时，平行试验结果的标准偏差和变异系数均明显较小，这表明采用较大的测量标距，可以有效提高试验的精密度，减小试验结果的离散程度和变异性；同时，随着混合料粒径的增大，这种改善的效果越加明显，对于A

9、C一20和AC一25这类型混合料，采用38．1mm标距平行试验结果的变异系数可减小50％以上。由此可以考虑，对于直径100mm试件而言，混合料粒径较大的试件宜采用较大的测量标距；对于AC一20或AC一25等