沥青混合料的三种实验力学特性比较VIP免费

第31卷�第1期2010年2月大连交通大学学报JOURNAL�OF�DALIAN�JIAOTONG�UNIVERSITYVo.l31�No.1�Feb.2010��文章编号:1673�9590(2010)01�0059�05沥青混合料的三种实验力学特性比较杨大田,朱洪州(重庆交通大学山区道路建设与维护技术实验室,重庆400074)*摘�要:通过对沥青混合料的半圆弯拉强度与间接拉伸强度再次试验,得到了半圆弯拉与间接拉伸的强度比为2~3倍左右,并与小梁三点弯拉试验强度相比较,得到了两者的强度比为1左右;进一步对间接拉伸与小梁三点弯拉试验强度进行比较,得到了与半圆弯拉与间接拉伸的强度比相同的结论.比较了半圆弯拉试验与小梁三点弯拉试验的断裂韧性,及三者试验方法得到的疲劳寿命,试验结果表明半圆弯拉试验得到的断裂韧性比小梁三点弯拉的偏大;半圆弯拉试验得到的疲劳寿命介于间接拉伸与小梁三点弯拉试验得到的之间.进一步分析试验结果的变异系数,表明半圆弯拉试验的变异性最小.关键词:半圆弯拉试验;间接拉伸试验;小梁三弯拉试验;断裂韧性;疲劳寿命中图分类号:U416.2文献标识码:A0�引言抗拉强度是热拌沥青混合料的重要指标之一.长期以来,路面工程师和研究人员一直广泛采用间接拉伸试验(IDT)、小梁三点弯拉试验或直接拉伸试验来评价热拌沥青混合料的抗拉强度、断裂韧性及疲劳寿命.自从上世纪60年代起,间接拉伸试验广泛用于柔性路面(特别是HMA混合料设计)结构设计研究.此外,通过圆柱形试件进行间接拉伸蠕变、间接拉伸疲劳和间接拉伸回弹模量试验[1].半圆弯拉试验(SCB)是从岩石力学[2]引进的一项评价沥青混合料抗拉性能的试验.1984年K.P.ChongandM.D.Kuruppu提出了用于岩石、混凝土和其他圆形试件的半圆弯拉试验来确定岩石和其他材料的断裂韧性[2];1996年R.L.Frans,F.TolmanandF.F.C.VandeVen用半圆弯拉研究沥青混凝土圆形芯样实际裂纹发展,并分析了半圆弯拉试验的优点[3];2003年R.Hofman,B.Oosterbaan等人用带来预设裂纹的半圆试样分别试验了静态等速加载和动态疲劳试验,试验结果表明半圆弯拉试验具有较高的可重复性和再现性,能够区辩沥青混合料性能好与坏[4];2005年BaoshanHuang,XiangShuandYongjingTang[5]用半圆弯拉试验和间接拉伸试验测试沥青混合料的弯拉强度.2007年刘宇[6]用半圆弯拉断裂韧性试验研究3种应力吸收层的力学特性,2008年[7�8]总结国外半圆弯拉试验方法在沥青混合料中的应用与研究,并用半圆弯拉试验研究了3种沥青混合料的疲劳寿命.从上述文献来看,国内外大多数学者都集中在沥青混合料的间接拉伸与半圆弯拉强度的比较,或者单独利用半圆弯拉试验评价沥青混合料疲劳寿命和断裂韧性性能,而缺少他们两者获得的沥青混合料疲劳寿命和蠕变变形的比较.更缺少小梁三点弯拉与半圆弯拉获得的强度、断裂韧性和疲劳寿命等方面比较,因此有必要在前人的基础上,重点比较半圆弯拉试验与间接拉伸、小梁三点弯拉试验获得沥青混合料的断裂韧性、疲劳寿命的区别与联系,找出半圆弯拉试验方法评价沥青混合料的优点.本文首先对沥青混合料的间接拉伸、半圆弯拉和小梁三点弯拉强度进行对比性试验,再对沥青混合料的小梁三点弯拉和半圆弯拉断裂韧性进*收稿日期:2009�10�10基金项目:国家自然科学基金资助项目(50808189)作者简介:杨大田(1973-),男,讲师,博士研究生,主要从事路面材料、结构设计的研究E�mai:lhongyangliutian@163.com.60�大连交通大学学报第31卷行比较试验,最后对3种方法的疲劳寿命进行对比试验,并根据试验结果和文献资料,进一步证实了半圆弯拉试验评价沥青混合料的强度、断裂韧性和疲劳寿命等相关性能的可行性,为沥青混合料半圆弯拉试验今后的研究和在国内推广运用作一次探讨.1�原材料与试样制备(1)沥青本试验选用SBS改性70#重交道路石油沥青,其技术指标见表1.(2)集料及矿粉集料为石灰岩碎石,其技术性质满足规范要表1�沥青技术指标技术项目试验结果规范要求试验规程试验结论针入度(25�,100g,5s)/0.1mm6560~80T0604满足规范延度(5cm/min,10�)/cm>100软化点/�65!44T0606满足规范求.矿粉是石灰岩经过磨细得到的,其技术性质满足规范要求.(3)矿料级配本次混合料的矿料级配,见表2.表2�AC�13F级配级配类型通过下列方筛孔(mm)的质量百分数/%161...