沥青混合料小梁弯曲疲劳试验研究

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Ｓ ＵＰ一 １ ３混 合 料 的 最 佳 油 石 比 分 别 为 ４ ． ４ 、
６ ． ３ ％、 ５ ． ２ 。
萋 篙 ０ ： ｝ 『 垄 — ： 一 ： 下 龛 垩 一 限 值 犟 器 ， ／ ≥ 广 — — ， ／ ．
。 。 ． ． ．
１ 试 验 材 料
１ ． １ 原 材 料
采用 ７ Ｏ 沥青 ， 沥青 的基本 性 能 指标 见 表 １ ， 均 符合 技术 要求 。
相 互交 替变 化 的状 态 ， 其 强 度 迅 速下 降 。一 旦 荷载 作 用超 过其 最 大承 受 次数 ， 路 面 内所 产 生 的应 力 就
１ ． ２ 沥 青混合 料 采用 目前 国内沥 青 面层 使 用较 为 广泛 的 ＡＣ一 １ ３ 、 Ｓ ＭＡ一 １ ３ 、 Ｓ ＵＰ一 １ ３ 三 种 级 配 沥 青 混合 料 进 行
＊基 金 项 目 ：国 家 自然 科 学 基 金 项 目（ ５ １ ０ ０ ８ ０ ３ ９ ／ Ｅ ０ ８ ０ ７ ０ ３ ） ； 河 北 省 交 通 运 输 厅 科 技 计 划 项 目（ Ｙ一 ０ ８ ０ １ ３ ５ ） ； 公 路 工 程 省 部 共
摘要： 采 用正 交试 验 设 计 方 法 ， 针对 Ｓ ＵＰ 一１ ３ 、 Ｓ ＭＡ— ｌ ３ 、 ＡＣ 一１ ３三种 混合 料 ， 在５ 、 ｌ ５ 、 ２ ５℃
三种 温 度 ， ５ 、 １ Ｏ 、 ｌ ５ Ｈｚ 三种 频 率 ， ０ ． ４ 、 ０ ． ５ 、 Ｏ ． ６三 种 应 力 比 及 ０ ～３ ％、 ３ ％ ～６ 、 ６ ～９ 三 种 空 隙 率 下 进行 小 梁 三 点 弯拉 疲 劳 试验 ， 对试验 结果进行 直观 分析及方 差分析 ， 并 就 各 因素 对 沥 青 混 合 料 疲 劳 寿 命 的 影 响进 行 比较 。 试 验证 明 ， 备 因素 对 疲 劳 寿命 的 影 响 大 小 为 应 力 比＞ 混 合 料 级 配
该 文 通过小 梁试 验展 开研究 。
美 观等 良好 的行 车舒适 性及 优异 的使 用性 能而 得到 广 泛应 用 。但 随 着 道路 交 通 量 的迅 速 增 长 ， 汽 车车
体 总质 量及 其轴 载 量 越来 越 大 ， 车 辆 荷 载 对 路 面 的 破 坏 日趋严 重 。沥青 路 面长期处 在一 个应 力 与应变
公 路 与 汽 运
总第 １ ５ ４期
Ｈｉ ｇ ｈ ｗａ ｙ ｓ＆ Ａｕ ｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ａｐｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ
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沥 青 混合 料 小 梁 弯 曲疲 劳试 验 研 究 ＊
张 跃峰 ， 赖 正 林。 ，李 俊
（ １ ． 河 北 沧 州 高速 公 路 建 设 管理 局 ，河 北 沦 州 １ ０ ０ ０ ６ １ ； ２ ． 长 沙理 工 大 学 ，湖 南 长 沙 ４ １ ０ ０ ０ ４ ）
选取的细集料为０ ～５ ｍｍ石 屑 ， 粗集料 为５ ～
表 １ 沥 青 的技 术 指标
１ ０ 、 １ Ｏ ～１ ５ 、 １ Ｏ ～２ ０ ｍｍ 玄 武 岩 ， 粗、 细 集 料 的技 术 指标 分别 见 表 ２ 、 表 ３ 。矿 粉 的技 术 指标 见 表 ４ 。集 料 和矿粉 的技术 性能 均合 格 。
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建教育部重点实验室开放基金资助项 目（ ｋ ￣ Ｏ ８ Ｏ ｌ Ｏ ７ ）
Байду номын сангаас 公
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Ｈｉ ｇｈｗ ａ ｙｓ
第 １ 期 ２ Ｏ １ ３年 １月
表 ２ 粗 集料 的 技 术 性 质
路＆
Ａ
与
表 ３ 细 集 料 的 技 术 性 质
ｌ ０ ｏ
汽 运
Ａ
： ：
４ ０ ２ Ｏ Ｏ ０ ． ０ ７ ５ ０ ． １ ５ ０ ． ３ ０ ． ６ １ ． １ ８ ２ ． ３ ６ ４． ７ ５ ９ ． ５ １ ３ ． ２ １ ６
． 乩
∞
筛 孔 直径 ／ ｍｍ
表 ４ 矿 粉 的技 术性 质
（ ａ ）Ａ Ｃ 一 １ ３
逞
瓣 趔 国
筛 孔 直 径／ ａ ｒ ｍ
（ ｂ ）Ｓ ＭＡ — ｌ ３
疲 劳 试验 ， 级配曲线见图 １ 。其 中 Ｓ ＭＡ一 １ ３掺 加
０ ． ３ ％木 质素 纤维 。 通 过 马歇 尔 试 验 ， 确 定 ＡＣ一１ ３ 、 Ｓ ＭＡ一 １ ３和
＞ 试 验 温 度 ＞ 空 隙率 ＞ 试 验频 率 。
关键词 ： 公 路 ；沥 青 混合 料 ；小 梁 三 点 弯 曲 疲 劳 ；正 交设 计 ； 疲 劳寿 命 ；影 响 因素 中图分类号 ： Ｕ４ １ ６ ． ２ １ ７ 文献标志码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ６ ７ １ ～２ ６ ６ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ －０ ０ ８ ７ －０ ５
截至 ２ ０ １ １年底止 ， 中国高速 公路 通车 里程 达到 ８ ． ５万 ｋ ｍ。其 中沥 青 路 面 以其无 接 缝 、 平整度好、 行 车 噪音低 、 振 动小 、 施 工期 短 、 养 护维 修 方便 、 外形
会 超 过其 结构抗 力 ， 从 而 出现裂 纹 ， 继 而 发生疲 劳破 坏 。为考察 不 同沥青 面层 、 不 同混合 料 的疲劳性 能 ，
２ 小 梁疲 劳试 验
２ ． １ 试件成 型
试 件压 实成 型的 主要 目的是 为了合 理模 拟实 际
沥青 路面铺筑 中的主要 因素 ， 包 括 组成 、 密度 和工作 特 性 等 。 目前 使 用 的试 件压 实成 型方法 主要 有轮碾 压 实 成型法 、 搓 揉压 实 成 型法 、 击实成型法、 旋 转 压 实 成 型法 和 静压 成 型法 。 使 用 轮碾 法能 很好 地 模 拟