径向非均匀对沥青混合料抗剪性能的影响

文采 用 ｃ Ｔ技 术研 究 了混 合料 的径 向非 均匀性 ，通 过恒高 度频 率扫 描试验 和恒 高度 重复 剪切试 验研 究 了径 向非 均匀性 对 沥青 混合料 抗剪 能力 的影 响 。研 究结 果表 明 ： 向非均匀性 使 混合料 的抗 剪能 力偏 高 ， 易导 致过 高地估 计混 合料性 能 ， 径 容 进而 使路 面设计 不安 全 。 关键 词 ： 沥青 混合料 ； 向非均 匀 ； Ｔ技 术 ； 匀性指 数 ； 剪能 力 径 Ｃ 均 抗
中图分 类号 ： ４ ４ 文献 标识 码 ： 文章 编号 ： ０９ ７ １ （ ０７）２ ０ ８ － ５ Ｕ １ Ａ １０ — ７ ６ ２０ 混合 料 室 内试验 是 研究 工 作 的重 要部 分 ，设 计 和路 用 性 能 的预 测 都 是 建 立 在 室 内试 验
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２０ 年 ２ ０７ 月第 ２ 期
城 市道桥 与 防 洪
科技研 究
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径 向非均 匀对沥 青混 合料抗 剪性 能 的影 响
许 银 行 ， 兆 星 谢
（． １武汉 市政 工程 研究 院有 限责任公 司 ， 北武 汉 ４ ０ １ 湖 ３ ０ ５；２ 同济 大学 ，上 海市 ２０ ９ ） ． ００ ２ 摘 要 ：ｕ ｅｐｖ Ｓ ｐｒａｅ旋转 压实 成型试 件时 ， 由于旋转 作用 和试模 对 混合料 的约 束 ， 成型试 件很 容易 产生径 向非 均匀 分布 。该
该水平 的试件简称为 Ｓ Ｃ Ｇ ；第 三种均匀水平的试 和和压实过程 中， 均匀分布很容 易产生 。 非 如果非 件也采用旋转压实成型 ，但试件外部 由粗级配混 均 匀 对 混 合 料 力 学 特 性 有 较 大 影 响 ，那 么 试 验 结 合料组成 ， 中部 由细级配混合料组成 ， 中部和外部 果 就 可 能 是 错 误 的 ， 而 导 致 对 混 合 料 性 能 作 集料 级配见表 ｌ 进 ，两种级配混合料 分别 占总体积 出 错 误 判 断 。为 了 防 止 这 一 情 况 的 发 生 ， 行 的 ５ ． 进 ２８ ％和 ４ ．％， ７２ 该水平 的试件简称为 Ｉ 粗 、 Ｓ Ｇ。 非 均 匀 性 对 沥 青 混 合 料 力 学 性 能 影 响 研 究 十 细级配结合料的最佳用量通过理 论计算 、试验 和 分必要 。 混 合 料 的工 作 性 确 定 ，但 ３种 均 匀 水 平 试 件 的 沥 集料是沥青混合料 主要 的组成 部分 ，它 的分 青 总 用 量 是 相 同 的 。 布 直 接 影 响 混 合 料 的路 用 性 能 。实 验 室 在 制 备 试 ２ 图像获 取与 图像 分析 件 过 程 中 ，集 料 经 常 会 出现 不 同形 式 的不 均 匀 分 布， 如竖向非均匀 、 向非均 匀或窝状 非均匀 ， 径 而 径 向非 均 匀 通 常 是 旋 转 压 实 试 件 所 特 有 的 形 式 ， 其 特 征为 混合 料级 配径 向分离 成细 级 配 和粗级 配， 细级配分 布在试件 中部 ， 粗级配分布在试件外 部 。 目前 为 止 ， 于非 均 匀 性 对 沥 青 混 合 料 力 学 到 关 性能影响的研究工作很 少 ，本 文通过大量试验研 究 了非 均 匀 性 对 沥 青 混 合 料抗 剪 能力 的影 响 。 通过二维 图像处理技术可 以计算混合料 的非 均匀性指数 ， 而评价混合料集料分布的均匀性 。 进 在 进 行 二 维 图像 分 析 时 ，首 先 沿 水 平 或垂 直 方 向 将试件切割 ， 然后使用 数码 相机获取剖面 图像 ， 最 后对 图像进行处理并计算非均匀性 指数 。 随着科学技术 的发展 ，Ｔ技术作 为图像 获取 Ｃ 的工具 已应 用在沥青 混合料 内部结构研究 中 ， 它 可 以对沥青 混合料 内部结构进 行无破损 检测 ， 其 １ 材料 和试 件 的制 备 设 备包 括 ｘ射线 扫描仪 和用 于 图像分 析 的计算 集 料 采 用 符 合 技 术 要 求 的辉 绿 岩 ，最 大粒 径 机 见 （ 图 １ 。 对 沥 青 混 合 料 进 行 Ｃ 见 ）在 Ｔ扫 描过 程 为 １ ９ｍｍ， 沥青 采 用 委 内瑞 拉 产 天然 沥 青 ， 能级 中 ， 性 ｘ射 线 穿 透 不 同 物 质 时 其 亮 度 会 产 生 不 同 衰 别 为 Ｐ ６— ８ Ｇ ４２ 。 减， 检测 器 根据 亮 度 不 同 的 ｘ 射 线 成像 。 Ｃ Ｔ技术 为研究集料分布与沥青 混合 料路 用性能 的关 对密度微小变化非常敏感 ， 在对混合料扫描时 ， 集 系 ， 研 究 成 型 了集 料 分 布 均 匀 性 不 同 的试 样 ， 本 即 料 、 马蹄 脂 和 空 隙很 容 易 区分 ， 便 进 一 步 分 析 。 以 径 向均 匀 和 径 向非 均 匀试 样 。 验 时 ， 用 ３种 均 在本 研究 中 ，每个试 件要进行 １０次 Ｃ 试 采 ８ Ｔ扫 描成 匀水平不同的试件 ， 每种水平成型 ８ 个试件 ， 试件 像 （ 图 ｌ 图 ２ 。 见 、 ）
结 果 之 上 的 。 当对 沥 青混 合 料 进 行 力 学 性 能试 验 时 ， 定 混 合 料 是 均 匀 分 布 的 ， 而 ， 混 合 料 拌 假 然 在
高 为 ５ ０ｍｍ、 径 为 １０ｉｎ 直 ５ ｌ。第 一 种 均匀 水 平 的 ｎ 试 件采 用 线 性 碾 压 成 型 ，假 定 线 性 碾 压 混 合 料 中 集 料 分 布 几 乎 完 全 均 匀 ，该 水 平 的 试 件 简 称 为 Ｌ ＫＣ； 二 种 均匀 水平 的试 件 采 用 旋 转 压 实 成 型 ， 第 在压 实过程 中集料可能 会产生径 向非均匀 分布 ，