沥青混合料在重复荷载作用下的黏弹性变形
沥青混合料及沥青砂浆的黏弹性能试验
沥青混合料及沥青砂浆的黏弹性能试验沥青路面设计理论近二十年来迅速发展的主要标志，一是层状体系理论和计算方法的深入研究，并将其成果应用到路面设计中；二是对路面材料进行深入研究，进一步揭示了其物理力学性质，为沥青路面设计提供了强度标准和参数[i]。
一般情况下，沥青混合料属于典型的黏弹性材料，其力学参数受时间和温度的影响较大，而采用单条件模量参数—抗压回弹模量显然不能真实反映路面材料的力学性能。
为了使沥青路面的设计参数更加符合路面结构的实际工作状态，需对沥青混合料进行黏弹性能试验，确定其黏弹性参数，继而应用其进行沥青路面设计。
考虑到沥青路面工作在较宽的时间和温度范围内，因此必须采用多种试验方法才能将考察的区域完全包含。
沥青混合料的黏弹性能试验主要分为以时间为变量的蠕变试验和松弛试验，以及以频率为变量的动态模量试验。
由于松弛试验对仪器设备要求较高，因此一般通过蠕变试验求得蠕变柔量，再根据蠕变柔量与松弛模量的关系进行变换求得松弛模量。
为此，本文将对沥青混合料及沥青砂浆进行蠕变试验和动态模量试验，得到其不同工况下黏弹性参数变化规律。
1 沥青混合料及沥青砂浆试件1.1 试验材料试验采用辽河AH-90#沥青，粗集料和石屑采用辽宁本溪的石灰岩，砂子和矿粉产地为辽宁辽阳。
沥青混合料选择三种级配类型，密级配AC-13、AC-16和间断级配SAC-16，按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)推荐的级配范围进行设计，级配组成见表 3.1。
由于本文细观研究的需要，分别采用与AC-13、AC-16沥青混合料中细集料( 2.36mm)比例相同的集料与沥青组成沥青砂浆，集料级配见表3.2。
1.2 最佳沥青用量的确定(1)沥青混合料沥青用量是影响沥青混合料性能的重要因素。
沥青混合料最佳沥青用量的确定方法主要有马歇尔试验方法和Superpave设计方法，前者属于经验性方法，其与后者相比，方法简单且易于掌握，因此目前应用较为广泛。
沥青混合料单轴抗压回弹模量的影响因素分析
沥青混合料单轴抗压回弹模量的影响因素分析刘铁军【摘要】为研究掺入 RAP水泥乳化沥青混合料单轴抗压回弹模量的影响因素，制备了不同掺量 RAP水泥乳化沥青混合料。
采用顶面法，检测沥青混合料抗压回弹模量，探究 RAP 掺量、乳化沥青油石比、水泥掺量及温度对其抗压回弹模量的影响。
研究结果表明：沥青混合料抗压回弹模量随乳化沥青油石比的增加而降低；随着温度的升高，试件抗压回弹模量呈线性降低趋势；水泥能够有效提高混合料的抗压回弹模量，抗压回弹模量随水泥用量的增加而增加；随着 RAP 掺量的增加，混合料抗压回弹模量增加；但 RAP掺量太大时，混合料的均一性变差。
%In order to study the influencing factors of the uniaxial compressive resilient modulus of the mixed RAP cement emulsified asphalt mixture,RAP cement emulsified asphalt mixtures with different dosages were prepared.The compressive resilient modu-lus of asphalt mixture was detected by top surface method,the effects of RAP content, the emulsified asphalt aggregate ratio,cement content and temperature on the compres-sive modulus of the resilience were investigated.The results show that the material com-pressive modulus of the asphalt mixture with emulsified asphalt aggregate ratio decrea-ses.The compressive resilient modulus of the specimens decreased linearly with the in-crease of temperature.The cement can effectively improve the compressive resilient mod-ulus of the mixture,and the compressive resilient modulus increased with the increase of the amount of the cement.With the increase of RAP content,thecompressive resilient modulus of the mixture increased.However,when the RAP content was too high,the uniformity of the mixture became worse.【期刊名称】《交通科学与工程》【年(卷),期】2016(032)004【总页数】6页(P41-45,62)【关键词】抗压回弹模量;水泥乳化沥青;可回收沥青路面材料;影响因素【作者】刘铁军【作者单位】郑州第二市政建设集团有限公司，河南郑州 450006【正文语种】中文【中图分类】U416.2乳化沥青混合料生产过程无需加热环节，成品乳化沥青可储存较长时期，且施工全时性好[1-2]。
沥青混合料高温蠕变变形行为及机理
１００７－９６２９（２０１２）０３－０４２２－０５沥青混合料高温蠕变变形行为及机理栗培龙张争奇王秉纲长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室，陕西西安７１００６４摘要：采用３种级配沥青混合料，在不同温度条件和应力水平下进行静态蠕变试验，根据应力应变关系得到了稳态蠕变速率，讨论了温度和荷载应力对沥青混合料稳态蠕变速率的影响，并通过稳态蠕变速率与温度、应力水平的量化关系获得了应力指数和蠕变激活能，并分析了沥青混合料的蠕变行为与机理．研究表明：虽然３种沥青混合料的稳态蠕变速率均随温度和应力水平的提高而逐渐增大，但它们的应力指数相差不大，均小于３，属于矿料界面位错机理控制的扩散蠕变；沥青混合料蠕变激活能与车辙动稳定度相关性较好，可以反映该混合料的高温稳定性，其中中型级配ＡＣ－１６沥青混合料的蠕变激活能最高；公称粒径大小不是影响沥青混合料高温性能的决定性因素．沥青混合料；蠕变行为；力学参数；应力指数；蠕变激活能Ｕ４１４Ａ１０． ３９６９／ｊ． ｉｓｓｎ． １００７－９６２９．２０１２．０３． ０２５Ｈｉｇｈ－Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｒｅｅｐ Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｅｈａｖｉｏｒ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ Ａｓｐｈａｌｔ Ｍｉｘｔｕｒｅ ＬＩ Ｐｅｉ－ｌｏｎｇ ＺＨＡＮＧ Ｚｈｅｎｇ－ｑｉ ＷＡＮＧ Ｂｉｎｇ－ｇａｎｇ ２０１１－０１－２０２０１１－０８－２９ 基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１００８０３１）；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目（２０１００２０５１２０００１）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（ＣＨＤ２０１２ＪＣ０２８）栗培龙（１９８０－），男，江苏邳州人，长安大学副教授，博士．Ｅ－ ｍａｉｌ： ｌｉｐｅｉｌｏｎｇ＠ｃｈｄ． ｅｄｕ．ｃｎ 万方数据万方数据万方数据万方数据＠＠［ １ ］ ＨＡＦＥＺ Ｉ． Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ａｓｐｈａｌｔ ｍｉｘ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｆｏｒ ｕｓｅ ｉｎ ｓｕｐｅｒｐａｖｅ ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ ｍｉｘ ｄｅｓｉｇｎ［Ｄ］． Ｍａｒｙｌａｎｄ ： Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍａｒｙｌａｎｄ， １９９７．＠＠［２］ ＭＯＬＥＮＡＡＲＪ Ｍ Ｍ， ＶＥＲＢＵＲＧ Ｈ Ａ，ＷＥＳＴＥＲＡ， Ｇ Ｅ． Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ａｓｐｈａｌｔ ｍｉｘｔｕｒｅｓ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｒｏａｄ Ｓａｆｅｔｙ ｉｎ Ｅｕｒｏｐ ａｎｄ Ｓｔｒａｔｅｇｉｃ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒａｍ（ＳＨＲＰ）． Ｐｒａｇｕｅ：Ｓｗｅｄｉｓｈ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｏａｄ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉ ｔｕｔｅ，１９９５．＠＠［３］周晓青，李宇峙，应荣华，等．基于蠕变试验分析沥青路面车辙 的能量方法［Ｊ］．公路交通科技，２００５，２２（９）：６２－６５．ＺＨＯＵ Ｘｉａｏ－ｑｉｎｇ， ＬＩ Ｙｕ－ｚｈｉ， ＹＩＮＧ Ｒｏｎｇ－ｈｕａ， ｅｔ ａｌ． Ｅｎｅｒｇｙ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ａｓｐｈａｌｔ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｒｕｔｔｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｒｅｅｐ ｔｅｓｔ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｉｇｈｗａｙ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，２００５，２２（９） ：６２－６５． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）＠＠［４］侯航舰，胡霞光．沥青玛蹄脂粘弹性特性静态蠕变试验研究 ［Ｊ］．建筑材料学报，２００８，１１（３）：２９２－２９８．ＨＯＵ Ｈａｎｇ－ｊｉａｎ， ＨＵ Ｘｉａ－ｇｕａｎｇ． Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｓｔａｔｉｃ ｃｒｅｅｐ ｔｅｓｔ ｆｏｒ ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ａｓｐｈａｌｔ ｍａｓｔｉｃ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｕｉｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ２００８，１１ （３） ： ２９２－２９８． （ ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）＠＠［５］朱云升，郭忠印，王景．高温重载条件下沥青混合料的蠕变试 验研究［Ｊ］．建筑材料学报，２００８，１１（５）：５４５－５４９．ＺＨＵ Ｙｕｎ－ｓｈｅｎｇ， ＧＵＯ Ｚｈｏｎｇ－ｙｉｎ， ＷＡＮＧ Ｊｉｎｇ． Ｃｒｅｅｐ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ａｓｐｈａｌｔ ｍｉｘｔｕｒｅ ａｔ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｈｅａｖｙ ｌｏａｄ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｕｉｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００８，１１（５）：５４５－５４９．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）＠＠［６］樊统江，何兆益．沥青混合料蠕变劲度模量的静态和动态响应 ［Ｊ］．建筑材料学报，２００８，１１（６）：７３６－７４０．ＦＡＮ Ｔｏｎｇ－ｊｉａｎｇ， ＨＥ Ｚｈａｏ－ｙｉ． Ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｃｒｅｅｐ ｓｔｉｆｆｈｅｓｓ ｍｏｄｕｌｕｓ ｏｆ ａｓｐｈａｌｔ ｍｉｘｔｕｒｅｓ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｕｉｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００８，１１（６） ：７３６－７４０． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）＠＠［７］张俊善．材料的高温变形与断裂［Ｍ］．北京：科学出版社， ２００７：１－１５．ＺＨＡＮＧ Ｊｕｎ－ｓｈａｎ． Ｈｉｇｈ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｍ］． Ｂｅｉｊｉｎｇ： Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｒｅｓｓ， ２００７：１－１５． （ ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）＠＠［８］傅晓伟，杨王玥，张来启．原位合成ＭｏＳｉ２－３０％ ＳｉＣ复合材料 的高温蠕变行为［Ｊ］．金属学报，２００２，３８（７）：７３１－７３３． ＦＵ Ｘｉａｏ－ｗｅｉ， ＹＡＮＧ Ｗａｎｇ－ｙｕｅ， ＺＨＡＮＧ Ｌａｉ－ｑｉ． Ｈｉｇｈ ｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｒｅｅｐ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ｉｎ ｓｉｔｕｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ＭｏＳｉ２－３０％ＳｉＣ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ［ Ｊ ］． Ａｃｔａ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ， ２００２， ３８ （７） ： ７３１－ ７３３． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）＠＠［ ９ ］ ＦＲＯＳＴ Ｈ Ｊ，ＡＳＨＢＹ Ｍ Ｆ． Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｍａｐｓ Ｔｈｅ ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ ａｎｄ ｃｒｅｅｐ ｏｆ ｍｅｔａｌｓ ａｎｄ ｃｅｒａｍｉｃｓ［Ｍ］． Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ ： Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ， １９８２ ： １ －１６６．＠＠［１０］李闯民，李宇峙．浅析重复荷载作用下的沥青路面车辙因素 ［Ｊ］．公路交通科技，１９９９，１６（３）：６－９．ＬＩ Ｃｈｕａｎｇ－ｍｉｎ，ＬＩ Ｙｕ－ｚｈｉ． Ａｎａｌｙｓｅｓ ｏｎ ｒｕｔｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ａｓｐｈａｌｔ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｕｎｄｅｒ ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ ｒｅｐｅａｔｅｄ ｌｏａｄｉｎｇ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｉｇｈｗａｙ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，１９９９，１６（３） ：６－９． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）万方数据沥青混合料高温蠕变变形行为及机理作者：栗培龙， 张争奇， 王秉纲， LI Pei-long， ZHANG Zheng-qi， WANG Bing-gang 作者单位：长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室,陕西西安,710064刊名：建筑材料学报英文刊名：Journal of Building Materials年，卷(期)：2012,15(3)本文链接：/Periodical_jzclxb201203025.aspx。
沥青混合料的黏弹性能
沥青混合料的黏弹性能沥青混合料具有依赖温度和荷载作用时间的黏弹性状，这种特性直接影响着路面的使用性能，尤其是高温车辙和低温开裂。
为了设计性能优越的沥青混合料以提高路面的使用寿命，国内外学者对沥青混合料的黏弹性能进行了大量研究。
沥青混合料的黏弹性参数是表征其黏弹性能的重要标志。
在早期的研究中，由于缺乏专门的设备来有效地测定和计算沥青混合料的黏弹性参数，常用图解法来预估其性能参数，即50年代中期Van der poel建立了估算各类沥青在较大范围温度和荷载作用时间条件下的劲度模量诺漠图[i]。
随着研究的深入及试验设备条件的提高，研究人员更多的采用试验方法来确定其黏弹性参数。
目前，试验方法主要分为：蠕变试验、松弛试验和动态模量试验[ii]。
为了更方便于工程应用及力学分析，一些学者开始将流变学理论应用于沥青混合料的黏弹性研究。
Monismith C.L.应用流变理论对沥青混合料的黏弹性能进行研究，证实可以用四参量黏弹性流体Burgers模型来模拟沥青混合料的黏弹性质[iii]。
Antoni Szydlo通过蠕变试验获得Burgers模型参数，应用有限元方法对路面车辙进行预估，分析结果得出其中两个参数值对沥青混合料的车辙深度起着至关重要的作用[iv]。
A.R.Abbas应用广义Maxwell模型表征沥青混合料的剪切性能，并用试验结果对模型适用性进行了验证[v]。
在国内，长沙理工大学郑健龙等人对沥青混合料黏弹性参数的研究较为深入。
1995年，郑健龙应用Burgers模型来描述沥青混合料的黏弹性动态特性，通过引入指数型损伤函数，提出了应用该模型分析沥青混合料疲劳过程的方法[vi]。
郑健龙(1996)通过裂缝梁纯弯曲试验来研究沥青混合料的延迟开裂性能，结果表明：沥青混合料具有黏弹性流体特征，裂缝在沥青混合料中的扩展表现出明显的黏弹塑性断裂特征，且证实研究沥青混合料断裂参数时，简单热流变材料的本构模型依然适用[vii]。
论AC-20沥青混凝土结构层次动稳定度主要影响因素
１ ． ３ 路 面 结构
大量 的研究表 明 ， 车辙 主 要 发 生 在 路 面 结 构 ， 而 又 主 要 集 中 在 面 层 和 底 基 层 。 因此 ， 在 道 路 设 计 中应 合 理对 各 层 的 厚 度 进 行 控 制 。国 内外 一 些 专 家 学 者 认 为 ， 结构层的厚度越大 ， 越 容 易产生车辙 。
摩 擦 力 直 接 由集 料 的级 配 、 颗 粒 形 状 和 品种 决 定 。
ｅ ＝ ＝ ＿ Ｃ １ ｃ 。 ｑ ｔ ｃ
『 Ａ Ｃ １ Ｃ ３
｛ ｎ Ｃ ２ ｌ ｍ； Ｃ ３ — １
ｅ＝Ａ ｑ ｔ
１ ． ２ 沥青 结合 料
沥 青 结 合 料 对 车 辙 的影 响 主 要 是 指 沥 青 品 种 和 沥 青 含 量
变迁 移阶段 ． 第 ２ 个 阶 段 是 蠕 变 稳 定 阶段 ． 第 ３个 阶 段 是 蠕 变 破 坏 阶段 。由于 沥青 混 凝 土 材 料 在 加 载 后 ， 弹 性 变 形 立 即恢 复 。 不 可 恢 复 的黏 弹 性 变 形 和 黏 塑 性 变 形 是 形 成 沥 青 混 凝 土 的 永
性、 沥 青 混 凝 土 路 面 组 合 结 构 对 车 辙 的影 响 规 律 以及 抗 车辙 性 能 指 标 等 方 面 进 行 了 大量 的研 究 工 作 ， 并 取 得 了一 定 的社 会 效 益 与 经 济效 益 。
凝 土 的车 辙 。 根 据 时 间硬 化 的蠕 变 模 型 沥 青材 料 的蠕 变 变 形 ８
可 以表 示 为 温 度 Ｔ， 应 力 ｑ和时 间 ｔ 的 函数 ， 即： ８ ｆ （ Ｔ， ｑ ， ｔ ）
《Superpave沥青混合料动态黏弹性模型及约束试件温度应力试验研究》范文
《Superpave沥青混合料动态黏弹性模型及约束试件温度应力试验研究》篇一一、引言随着道路工程的发展，Superpave沥青混合料因其优异的性能被广泛应用于道路建设。
然而，在复杂的路况与多变的气候条件下，沥青混合料的性能表现受多种因素影响，尤其是其动态黏弹性特性和温度应力。
为了更准确地掌握Superpave沥青混合料的性能，本文将对其动态黏弹性模型及约束试件温度应力进行试验研究。
二、Superpave沥青混合料动态黏弹性模型1. 动态黏弹性模型概述沥青混合料的动态黏弹性模型是描述其力学性能的重要工具。
该模型能反映沥青混合料在受外力作用时，其应力与应变之间的动态关系以及材料在反复荷载作用下的变形恢复能力。
2. 模型建立与验证通过采用先进的流变仪对Superpave沥青混合料进行动态剪切流变测试，可以获取其动态剪切模量、相位角等关键参数。
根据测试结果，建立动态黏弹性模型，并利用实际路面的受力情况对模型进行验证和优化。
三、约束试件温度应力试验研究1. 试验设备与原理采用先进的应力控制式或应变控制式的疲劳试验机，通过设置不同的温度和加载条件，模拟道路在不同环境下的应力变化。
约束试件的制作需保证其尺寸精确、形状规则，以便于准确测量温度应力。
2. 试验过程与结果分析在不同温度条件下，对Superpave沥青混合料试件进行加载和卸载操作，记录其应力-时间曲线和应变-时间曲线。
通过分析这些曲线，可以得出沥青混合料在不同温度下的应力响应和变形特性。
同时，结合动态黏弹性模型，进一步研究温度对沥青混合料性能的影响。
四、结果与讨论1. 动态黏弹性模型的应用通过建立的动态黏弹性模型，可以预测Superpave沥青混合料在不同温度和荷载条件下的力学性能，为道路设计和施工提供理论依据。
此外，该模型还可以用于评估沥青混合料的老化性能和耐久性。
2. 约束试件温度应力的影响试验结果表明，温度变化对Superpave沥青混合料的应力响应和变形特性有显著影响。
高模量沥青混凝土的高温永久变形预估模型
重复荷载永久变形预估模型参数回归汇总表
力学模型参数 E2 / （ MPa） 6. 99 5. 651 0. 5637 η2 / （ MPa·s） 0. 00451 0. 00465 0. 00594 E1 / （ MPa） 10. 082 7. 138 8. 852 标准差 0. 0252 0. 0312 0. 0264 相关性系数 0. 990 0. 985 0. 984
E2 ( 1 － e －Bt ) 1 ( 1 ε（ t） = σ0 J（ t） = σ0 + + 1 － e －η2t ) AB E2 E1
∫
解得： σ0 = 2 σ π
t0
0
σsin
πt d t = σ0 t0 t0
（4） （5）
[
]
这样每一次的半正弦波荷载脉冲就等效转化为恒 定荷载脉冲。根据粘弹性材料的 Boltzmann 线性叠加 原理 ， 某一时刻的应力应变响应是材料受荷历史全 部时间内应力应变行为影响的总和 ， 这种影响可以
图4
ＲA 改性沥青混合料在 60℃ 下的 FN 曲线 图6 4% SBS 改性沥青混合料在 60℃ 下 FN 拟合曲线
清晰的看到 ＲA 高模量沥青混合料很难达到或需要很 长时间才能达到第 3 阶段破坏期，而且随荷载作用次 数的增加产生的永久应变比 SBS 改性沥青混合料和基 质沥青混合料在相同的荷载作用次数下产生的永久应 变要小得多。产生这一原因是 ＲA 改性沥青混合料比 SBS 沥青混合料和基质沥青混合料的模量高 ， 抗压能 力强，这也极好地说明 ＲA 高模量沥青混合料在高温 作用下具有良好的抵抗永久变形的特性 。
由图可以看出，所推导的重复荷载永久应变粘弹 性力学模型可以很好地拟合试验数据 ，相关性系数达
基于耗散能评价沥青混合料的疲劳性能
Ｅｎｇｉ ｎ ｅｅｒ ｉ ｎ ｇ Ｍａｔ ｅｒ ｉ ａｌ ＆ Ｅｑ ｕｉ ｐｍ ｅｎ ｔ
基于耗散 能评价沥青混合料 的疲 劳性 能
严 建 新
（ 上 海南 汇地 产 有 限公 司 ， 上海 ２ ０ １ ３ ０ ０ ）
摘
要： 疲 劳开 裂 是 由于 交 通 荷 载 重 复 作 用 而 导致 破 坏 累积 的过 程 ， 是 沥 青 路 面 结 构破 坏 的一 种 主 要 形 式 。弯 曲 疲 劳 发
加 载周 期 的耗散 能计 算式 为 ：
Ｗ ＝１ Ｔ 。 。 ｓ ｉ ｎ 。 （ １ ）
平 行 试验 。两 点梁弯 曲试 验仪 如 图 ２所示 。
试 件破坏通 常发生在距底 部 １ ／ ３ 高处 ， 此处 受 到最 沥青 混合 料 初 始劲 度 模量 通 常 定义 为 第 ５ ０次加
有关 ， 对于应力控制加载模式 ， 每次 加 载 的耗 散 能 随 试验 中混合料 类 型选 用最 大粒径 １ ０ ｍ ｍ密 级配 沥
着 荷 载作 用 次 数 的增 加 而增 大 ： 而对 于应 变 控 制 加载 青碎 石 （ Ｄ Ｂ Ｍ） 或沥青 混凝 土 ； 胶结 料选 针人 度 １ ０ ０ （ 单
如 图 ８所 示 。
器 工程材料 与设备
Ｅｎ ｇｉ ｎ ｅｅｒ ｉ ｎ ｇ Ｍ ａｔ ｅｒ ｉ ａ ｌ ＆ Ｅｑｕｉ ｐｍ ｅｎ ｔ
１ ， 骝箍 耀
（
２
ｌ
５
（
１
Ｏ
５ ０
能 随着加 载 次数 的增 加 逐渐 减小 。 耗 散能 的滞 变 回线 寿命控 制指标 时 ， 所 得 到 同一类 试件 疲 劳寿命 的差异 。
重复荷载作用下沥青混合料的永久变形_张久鹏
. 重复荷载作用下 ,
沥青混合料的永久变形则由残余粘弹性变形和粘
( S c h o o l o f T r a n s p o r t a t i o n , S o u t h e a s t U n i v e r s i t y , N a n j i n g210096, C h i n a )
A b s t r a c t : T h e s e r i e s w o u n d d a s h p o t o f B u r g e r s m o d e l w a s m o d i f i e d a n dt h e n c o n s i d e r e d a s a c o m b i n a t i o n o f m o d i f i e d d a s h p o t a n d V a n D e r P o e l m o d e l . P u l s e l o a d c o n s i s t i n g o f a h a v e r s i n e l o a d i n ga n d a r e s t p e r i o d w a s s e l e c t e d t os i m u l a t e t h e d y n a m i c v e h i c l e l o a d , a n d a n e wm e c h a n i c a l m o d e l w a s d e r i v e dt od e s c r i b et h e p e r m a n e n t d e f o r m a t i o no f a s p h a l t m i x t u r e u n d e r r e p e a t e dl o a d .S u b s e q u e n t l y , t r i a x i a l r e p e a t e dl o a dt e s t sw e r ec o n d u c t e df o r m o d e l v a l i d a t i o n .I t i si n d i c a t e dt h a t t h ep r o p o s e d m o d e l c a nd e s c r i b et h et h r e ep h a s e s p e r m a n e n t d e f o r m a t i o nw e l l .T h eh i g h e r t h et e m p e r a t u r ea n d s t r e s s , t h e b i g g e r t h e p e r m a n e n t d e f o r m a t i o na n dt h e s m a l l e r t h e f l o wn u m b e r .R e s i d u a l v i s c o e l a s t i c d e f o r m a t i o nt e n d s t oa f i x e dv a l u e w i t ht h ei n c r e a s eo f l o a dc y c l e s , a n di t s p r o p o r t i o nt op e r m a n e n t d e f o r m a t i o nd e c r e a s e s g r a d u a l l yw i t ht h el o a dc y c l e s ;t h ef i x e dv a l u eb e c o m e s b i g g e r i f s t r e s s a n d t e m p e r a t u r e a r e h i g h e r a n dt h el o a dr e s t p e r i o di s s h o r t e r .I t sp r o p o r t i o nt op e r m a n e n t d e f o r m a t i o n d e c r e a s e s r a p i d l yf i r s t a n dt h e ns l o w l yw i t ht h ei n c r e a s eo f r e s t p e r i o d , a n dal o n g e r r e s t p e r i o di s n e e d e df o r t h e r e s i d u a l v i s c o e l a s t i cd e f o r m a t i o n r e c o v e r yw h e ns t r e s s a n dt e m p e r a t u r ea r e h i g h e r . K e yw o r d s : a s p h a l t m i x t u r e ;p e r m a n e n t d e f o r m a t i o n ;m e c h a n i c a l m o d e l ;t r i a x i a l r e p e a t e dl o a dt e s t 沥青混合料是一种粘弹性材料 , 其变形包括瞬 时弹性变形 、 粘弹性变形和粘性流动变形 . 卸载后 , 瞬时弹性变形立即恢复 , 粘弹性变形随时间逐渐恢 复 , 粘性流动变形不能恢复
EVA改性沥青重复蠕变变形特性分析
黑龙江科学HEILONGJIANG SCIENCE第11卷第24期2020年12月Vol. 11Dec. 2020EVA 改性沥青重复蠕变变形特性分析王爱峰1 ,李自力t 李锐铎2(1.河南中州路桥建设有限公司，河南周口 466000；2.河南城建学院，河南平顶山467036)摘要：使用不同掺量的乙烯一乙酸乙烯酯共聚物(EVA 含量分别为0%、3%、6%、9%)和70#A 级道路石油沥青制备改性沥青，利 用动态剪切流变仪对EVA 改性沥青进行重复蠕变试验。
结果表明，随着EVA 掺量的增加，EVA 改性沥青的高温稳定性逐渐增强，但抗变形能力的增加幅度不断降低。
在重复蠕变恢复试验中，蠕变循环次数越多，则沥青变形的因素中黏性因素逐渐减小，弹性因 素逐渐增加。
随着EVA 改性剂掺量的增大，沥青变形的因素中黏性因素逐渐减小，弹性因素逐渐增加。
关键词：EVA 改性沥青;重复蠕变;高温稳定性;黏性中图分类号：U414 文献标志码：A 文章编号：1674 -8646(2020)24 -0012 -04Analysis of Repeated Creep Deformation Characteristics of EVA Modified AsphaltWang Aifeng 1, Li Zili 1, Li Ruiduo 2(1. Henan Zhongzhou Road and Bridge Construction Co. , LTD , Zhoukou 466000, China ;2. Henan University of Urban Construction , Pingdingshan 467036, China )Abstract : EVA modified asphaii was prepared through using dVfereni dosage of ethylen5vinyl acetaie copolymer ( EVAconteni of 0% , 3% , 6% and 9% , respectiveiy ) and A grade 70 # road asphait preparation of modified asphait. Dynamic sheer rheometer was used te conduct repeated creep test on EVA modiOed asphait. The results show that EVAmodified aphdlt high temperature stability increesed with the 00珈$£ of dosaae of EVA , bu the ability te resissdeformation increasa amplitude decreese. In the repeated creep reccvere , the more the creep cycle is , the less the viscous Octor and the m ore the eistic OctOTS are. With theof EVA conhnt, the viscosity factoe ofasphalt deformation gedudliy decreeses , while the elasticity Octor gedudliy increeses.Key words : EVA modified asphalt ; Repetitive creep ; High temperature stability ; Stickyo 引言我国沥青路面产生高温车辙病害的主要原因是沥青及沥青混合料的高温稳定性较差，在车辆重复荷载 作用下，沥青路面出现较大的不可恢复变形，因此许多学者通过对沥青改性的方法来提高沥青混合料的高温 稳定性［1-4］，并通过多种试验方法评价沥青及其混合料的高温稳定性［5-9］（其中，基于流变学理论的重复 蠕变试验是一种有效的沥青混合料高温稳定性评价方法。
重复荷载作用下浇注式沥青混合料黏弹特性
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ：Ｔｈ ｅ ｔ ｒ ｉ ａ ｘ ｉ ａ ｌ ｒ ｅ ｐ ｅ ａ ｔ ｅ ｄ ｌ ｏ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｓ ｃ ｏｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｅ ｄ ｏ ｎ ｇ ｕｓ ｓ ａ ｓ ｐ ｈ ａ ｌ ｔ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｓ ａ ｔ ｔ ｈｒ ｅ ｅ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ．Ｔｈ ｅ Ｂｕ ｒ ｇ ｅ ｒ ｓ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｄ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｍ ｕ ｒ ｌ ａ ｅ ｏ ｆ ｇ ｕ ｓ ｓ ａ ｓ ｐ ｈａ ｌ ｔ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｒ ｅ — ｐ ｅ ａ ｔ ｅ ｄ ｌ ｏａ ｄ．Ｔｈ ｅ Ｖａ ｌ ｕ ｅ ｓ ｏ ｆ ｖ ｉ ｓ ｃ ｏ ｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｐａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｔ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｒｅ ｕ ｓ ｒｅ ａ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｂ ｙ ｎｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｒ ｅ ． ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｈｅ ｔ ｏｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｆ ｏ ｒ ｍｕ ｌ ａ ｅ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉｍｅ ｒ ｎ ｔ ｌ ａ ｄ ａ ｔ ａ ． Ｔｈｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｐ ｅ ｍ ａ ｒ ． ｎ ｅ ｎ ｔ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ ｖ ｉ ｓ ｃ ｏ ｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｄ ｅ ｆ ｏ ｍ ａ ｒ ｉｏ ｔ ｎ ｏｆ ｇ ｕ ｓ ｓ ａ ｓ ｐｈ ａ ｌ ｔ ｒｅ ａ ｈｅ ｔ ｎ ａ ｎａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒｃ ａ ｈ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈｅ ｄ ｅ ｆ ｏ ｍ ａ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ ｗ ｏ ｆ ｇ ｕｓ ｓ ａ ｓ ｐ ｈａ ｌ ｔ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｈａ ｌ ｆ ｓ ｉ ｎ ｅ ｒ ｅ ｐ ｅ ａ ｔ ｅ ｄ ｌ ｏ ａ ｄ ａ ｇ ｒ ｅ ｅ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ． ｆ ｏ ｍ ａ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｍ ｕ ｒ ｌ ａ ｏ ｆ ｈｅ ｔ Ｂｕ ｒ ｇ ｅ ｒ ｓ ｍｏ ｄ ｅ １ ．Ｔｈ ｅ ｐ ｅ ｍ ａ ｒ ｎｅ ｎ ｔ ｄ ｅ ｆ ｏ ｍ ａ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｇ ｒ ｏ ｗｓ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｌ ｙ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｏ ｆ ｌ ｏ ａ ｄ ｔ ｉ ｍｅ ｓ ｗｈ ｉ ｌ ｅ ｔ ｈ ｅ ｖ ｉ ｓ ｃ ｏｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｄ ｅ ｆ ｏ ｍ ａ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ａ ｔ ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ ｎｄ ａ ｔ ｈ ｅ ｎ ｂ ｅ ｃ ｏ ｍｅ ｓ ｓ ｔ ａ ｂｌ ｅ ．Ｔｈ ｅ ｐ ｅ ｒ －
荷载作用下沥青混合料粗集料取向变化机理
文章编号:1671-2579(2008)05-0238-05荷载作用下沥青混合料粗集料取向变化机理胡玲玲1,卢 辉2(1.中山大学,广东广州 510275;2.广州市公路开发公司) 摘 要:通过数字图像处理技术分析了沥青混合料试件在A PA 试验前后粗集料颗粒取向角的变化情况,发现试验后试件粗集料的颗粒取向角变小,且变化程度随试件成型时的压实次数的增加而减小。
为了研究该现象发生的机理,采用有限元计算及粘弹塑性理论对其进行了分析。
结果表明粗集料颗粒取向角的变化大小与荷载作用位置有关,但由于试件中粗集料的分布以及移动荷载的对称性,荷载作用位置的影响可抵消,从试件的整个加载过程看,其颗粒取向角是变小的。
由于沥青混合料的粘性和流变特性,集料在荷载作用下产生的夹角变化在卸载后不可完全恢复,由此累积最终使沥青混合料中的集料在宏观上表现为明显的颗粒取向角变小,这也是沥青路面产生车辙的原因之一。
关键词:沥青混合料;A PA 试验;车辙;流变收稿日期:2008-01-25基金项目:广东省交通厅科技项目(编号:2005-05);中山大学青年教师科研启动基金资助项目作者简介:胡玲玲,女,博士,讲师.E -mail :hulingl @1 引言沥青路面开放交通后,在车辆荷载作用下,沥青混合料的密度会继续增大,微结构应力克服某些粘结较弱的团粒间沥青膜粘滞力作用而促使某些团粒、集料发生相互错动。
由于荷载不断重复作用,迫使这种相互错动将在更深更广的范围内不断重复产生,并逐步表6 渗水试验结果芯样编号渗水系数/mL ・min -1构造深度/mm技术要求/mL ・min -11 2.0 1.22 5.0 1.2350.0 1.2468.3 1.150.0 1.2642.0 1.2734.0 1.1885.0 1.2916.0 1.2108.01.2≤50不添加矿粉,而采用水泥代替,其水泥掺量一般为2%左右,为密实嵌挤型骨架结构,设计方法也有一定的可选性,不同设计方法其级配范围也有较大差异,本路段采用马歇尔击实方法求得适宜的空隙率(设计空隙率为5.5%±1%)。
高模量沥青混合料在处理道路车辙病害中的应用
高模量沥青混合料在处理道路车辙病害中的应用摘要:公路运输是综合交通运输体系的重要中层部分之一,公路事业的良好发展,为我国的经济和社会的进步打好了坚实的基础.交通建设要立足畅通高效,安全绿色.目前沥青路面在公路通车里程中占80%左右.在车辆荷载的不断作用下,沥青路面的车辙病害显得尤为突出.本文就是针对该问题,论证了高模量沥青混合料在抗车辙方面的优势.摘要:高模量;沥青混合料;车辙1 引言经过几十年的不断发展,到2009年底我国的公路通车总里程已经达到了386万公里,其中高速公路通车总里程达到了6.51万公里.伴随着公路事业不断发展的同时,我国的经济社会发展也对公路的行车质量和行车安全提出了更高的要求.目前,我国大部分高速公路的结构都是半刚性的沥青路面,在荷载的不断作用,特别是夏季高温条件下,沥青路面极易产生车辙病害.严重影响到了行车的舒适性和安全性.通过大量的理论分析和实际观测发现,道路中面层对车辙的形成有很大的影响.我们就是从提高中面层的高温模量入手来解决车辙病害问题.2 车辙产生的原因和类型沥青是一种粘弹性材料,在高温条件下主要表现为粘性,在低温条件下主要表现为弹性.通常来看,沥青路面的车辙是是面层、基层、垫层的永久变形组成的。
但是在目前我国半刚性基层占多数的情况下。
沥青路面的永久变形是车辙研究的重点。
我国夏季气温普遍在30℃以上，沥青路面的表面温度要比气温高出25-30℃。
如果沥青路面持续在高温条件下，动态剪切模量大幅衰减，在相同应力条件下就会产生较大的应变，造成沥青混合料的抵抗变形能力下降。
沥青路面在车辆荷载的作用下就会产生变形。
在荷载消失后，由于沥青材料的特性弹性变形会恢复，而粘性变形不能恢复。
粘性变形的不断积累就造成了沥青路面的永久变形，我们从路面上观察到的就是车辙。
根据形成原因的不同车辙通常分为4类:1) 结构型车辙，这种车辙的形成主要是路面结构设计不合理，路面各结构层次的承载能力不足，导致永久变形的产生。
不同粘弹性本构模型对沥青路面永久变形的影响分析
不同粘弹性本构模型对沥青路面永久变形的影响分析∗李洪印【摘要】为了揭示不同粘弹性本构模型在沥青路面永久变形数值模拟中的差异，选用两种粘弹性本构模型表征沥青混合料的非线性特性，基于室内单轴静载蠕变分别获取两种模型的参数，运用 ANSYS软件模拟蠕变试验过程，进而分析不同模型在数值分析中的适用性。
结果表明，采用Bailey-Norton定律的非线性时间硬化蠕变模型比传统Burgers模型更适合表征沥青混合料高温时的粘弹性行为，数值模拟与蠕变试验的误差为2.1%，小于采用Burgers模型时的误差3.2%；且在实际应用时采用非线性时间硬化蠕变作为本构模型，输入 ANSYS软件时更为方便，无需进行复杂的转化，在沥青路面车辙变形预估中的应用前景更广阔。
【期刊名称】《公路与汽运》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】3页(P106-108)【关键词】公路;沥青路面;永久变形;本构模型【作者】李洪印【作者单位】齐鲁交通发展集团有限公司，山东济南 250101【正文语种】中文【中图分类】U416.217沥青路面由于其无接缝、舒适性好、施工期短等优点，已成为中国高速公路的主要路面形式。
当前，随着重载交通比例和交通渠化程度的不断提高，许多高速公路沥青路面在远未达到服役年限时即产生严重病害，如裂缝、车辙、拥包、表面松散、剥落和坑槽等，其中车辙是重载路面最主要病害形式。
一般认为车辙是沥青路面在高温时由于面层沥青混合料呈现显著的粘性性质，加之受到重载交通的反复作用而产生的永久变形的累积。
沥青混合料的总变形包括瞬时弹性变形、粘弹性变形和粘性流动。
在荷载作用的瞬间，由于混合料的压缩而产生弹性形变；随着荷载的持续作用，沥青混合料在一定应力水平下变形不断增加，即出现蠕变现象，反映为粘弹性变形和粘性流动。
而当荷载作用的时间无限增长时，材料抗变形能力逐渐增强，即产生固结效应。
另一方面，试件卸载后，其弹性压缩立即恢复，而材料的粘弹性变形有一小部分会随时间慢慢恢复，相当大一部分不能恢复的残余变形最终形成车辙变形。
沥青混合料破坏阶段的黏弹性行为_赵延庆
以后, 就可以利用式( 6 ) 得到给定应力历史作用下的 黏弹性应变。
2
线黏弹性力学参数
为了利用以上模型 , 需要确定沥青混合料的线
1
黏弹性变形模型
本文中采用的沥青混合料的黏弹性变形模型基
[ 5] [ 6]
黏弹性力学参数 , 即蠕变柔量和松弛模量。本文中 对 Superpave13 混合料进行试验研 究, 所用集料类 型为花岗岩 , 沥青为 P G70222 。本文中对该种混合 料进行了不同条件下的复数模量试验, 复数模量试 验在 5 个温度 ( 5 e 、 15 e 、 25 e 、 40 e 、 55 e ) 下进 行 , 在每 个温度 下, 分别测 定了 6 个频 率 ( 20 、 10、 3. 1、 0. 3、 0. 1 H z ) 下的复数模量。利用复数模量试 验中得到的动态模量、 相位角, 根据时间 2温度置换 原理得到了相应的主曲线 。根据复数模量试验结 果 , 利用线黏弹性理论关系式[ 8] , 得到该沥青混合料 蠕变柔量 和松弛 模量的 Prony 系 列表达 式, 见式 ( 7) 、 ( 8)
[ 4]
QR d N)
2A 0
N
1/ ( 2A )
]
(Hale Waihona Puke 5)综合式 ( 3) ~ ( 5) 就可以得到考虑沥青混合料破 坏特性的黏弹性变形模型
N c / C( S* ) ] d N c E ve = E R D( N- N ) d[ R c 0 dN
Q
( 6)
式中: E ve 为黏弹性应变 ; N 为缩减时间 ; D( N ) 为沥青
图2 F ig. 2 C and S
*
重复荷载作用下沥青低温粘弹特性研究_谭忆秋
收稿日期:2001-01-04基金项目:国家自然科学基金资助项目(50008005);中国博士后基金资助项目作者简介:谭忆秋(1968-),女,吉林德惠人,副教授,工学博士.重复荷载作用下沥青低温粘弹特性研究谭忆秋1,孙立军1,陶志政2,关长禄2(1.同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海 200092;2.吉林省高等级公路建设指挥部长余办公室,吉林长春 130021)摘要:沥青材料是一种典型的粘弹性材料,在荷载作用下其变形特性由虎克弹性和牛顿粘性的比例关系所决定.为此从沥青的粘弹特性入手,对沥青在重复荷载作用下的变形进行分解,测定得到了沥青低温条件下的粘、弹性比例关系,提出用D p (1+D p /D e )和d D p /d n 两种物理意义明确的指标来描述沥青的粘弹特性,同时研究了粘弹指标随温度、应力及加载频率的变化规律.关键词:沥青;低温粘弹指标;粘弹比例中图分类号:U 416 文献标识码:A 文章编号:0253-374X (2002)06-0690-05Study on Visco -elastical Characteristics of Asphalt inLow -temperature under Reverse Cyclic LoadingTAN Y i -qiu 1,SUN Li -jun 1,TAO Zhi -zheng 2,GU AN Chang -lu 2(1.Key Lab oratory of Road and Traffic Engineering of the Min istry of Ed ucation ,Tongji Un iversity ,Shanghai 200092,China ;2.Jilin Provincial Highw ay Construction Command in g Department ,Changyu Office ,Chan gchun 130021,Chin a )Abstract :Asphalt is a kind of typical visco -elastical m aterial .Under the action of the load ,the defo rmation is decided by the part of its viscosity and elasticity .In this paper ,the deformation of asphalt under reversed cyclic loading is analy zed on the basis of the visco -elastic proportion of asphalt which is determined by means of Sliding -Plate Viscometer ;o n the other hand ,based on the defo rmation of asphalt ,two kinds of visco -elastic indexes ,that is D p (1+D p /D e )and d D p /d n ,are put fo rw ard to describe visco -elastical characteristics of as -phalt ,furthermore ,the varitional law of the visco -elastic indexes with temperature ,frequency and stress were studied .Key words :asphalt ;visco -elastic index of low -temperature ;visco -elastic propo rtion 自从20世纪90年代以来,我国的高等级公路以前所未有的速度发展,我国的公路事业进入了以建设高速公路、一级公路为主的新时代.在高速公路建设中,由于沥青路面具有良好的行车舒适性和优异的使用性能,建设速度快,维修方便,采用沥青路面的高等级公路的比例越来越大,由此,对沥青技术指标的研究显得十分重要.著名的美国SH RP 计划在新规范中提出了基于沥青粘弹特性的性能指标,如采用弯曲梁蠕变实验方法的劲度-时间曲线斜率m 或者直接拉伸破坏应变指标来反映沥青的低温性能.采用动态剪切流变仪方法用复数剪切模量和相位角关系反映路面抗疲劳和车辙的能力.尽管如此,对沥青复杂的粘弹特性的认识仅刚刚起步[1].目前,我国沥青的评价指标许多还是基于经验的,还有待于进一步研究和验证.另一方面,沥青的某些路用性能很大程度上受其粘弹特性的影响,如沥青的低温抗裂性.为此,基于沥第30卷第6期2002年6月同 济 大 学 学 报JOURNAL OF T ONGJI UN IVERSIT Y Vol .30No .6 Jun .2002青的粘弹特性研究沥青的路用性能是一个热门的研究方向.本文从沥青材料的粘弹特性入手,采用自制的滑板测粘系统[2]将沥青低温条件下在重复荷载作用下的粘弹变形进行了分解,分析了粘、弹性比例关系对材料路用性能的影响;并试探性地提出基于变形的两种描述粘弹比例的指标来分析沥青粘弹特性的变化规律.1 沥青在重复荷载作用下的变形1.1 粘、弹性变形比例沥青材料在荷载作用下,若忽略延迟弹性的作用,其变形可以分解为弹性变形和粘性流动变形两部分,撤去外力,前者引起的变形可以恢复,而后者是由于材料的粘性流动作用引起不可恢复的永久变形[3].由此可见,沥青的粘、弹性变形在实际受力过程中发挥着不同的作用,并决定了其使用性能;同时,其粘性和弹性变形的比例随温度而变化[4].当温度较低时,沥青弹性比例较大,粘性比例较小,但其粘性的作用比较重要,因为它能够通过流动的方式松驰材料所承受的拉应力,从而减少低温裂缝;反之,当温度升高时,沥青的粘性比例逐渐增大,粘性流动会引起永久变形,此时其弹性作用比较重要.可见沥青材料的低温性能和低温条件下沥青材料的粘-弹比例有关.一般来说,希望低温条件下沥青材料在总变形中占有较大的粘性流动变形比例,这一比例不仅表征沥青材料在所处温度条件下的粘性流动能力,由其比例关系还可以进一步预估更低温度条件下的流变性能.1.2 粘、弹变形分解当给沥青材料施加应力波时(见图1),可做如下分解:取出第i 及i +1相邻周期的变形曲线,在第i 图1 沥青在荷载作用下变形分解图Fig .1 Deformation analysis chart of Asphalt under the action of lo ading周期,荷载由0加载至最大值P ,立即卸载又进入第i +1周期,加载时产生的总变形为D a (i ),在卸载时产生弹性变形D e (i )及永久性残余变形D p (i )两部分.设记录的变形曲线的波峰及波谷为D max (i )及D m in (i ),则D a (i )=D m ax (i )-D min (i )D e (i )=D m ax (i )-D min (i +1)D p (i )=D min (i +1)-D min (i )D a (i )=D e (i )+D p (i )可以认为回弹变形D e (i )是由沥青的弹性部分决定的,而永久残余变形D p (i )则是由于粘性部分的作用而产生的.由于波形连续,中间没有间歇,可以不考虑材料延迟部分的弹性变形.由此就可以得到在荷载作用下沥青的粘、弹性比例;由于粘性流动变形随着荷载作用次数的增加而不断增加的,其单位应力水平作用下的增加速率也反映了沥青的流动能力,为此,本文针对粘弹比例(D p (1+D p /D e ))和残余变形增长率(d D p /d n )这两个指标来表征沥青的低温粘弹特性.2 试验材料及试验系统表1 沥青的基本性能Tab .1 Basic properties of Asphalt 25℃针入度10℃延度/cm 软化点/℃针入度指数T800/℃T1.2/℃815648-1.48944.6-11.32.1 试验材料本文采用了90号沥青,其性能指标测试结果见表1.2.2 试验装置本文采用自制的按剪切原理设计的滑板流变仪,其试验装置见图2.试件采用三块截面为20m m ×30mm ×6.5m m 的金属板,夹两层2mm 厚的沥青,中间的金属板受力后可竖向运691 第6期谭忆秋,等:重复荷载作用下沥青低温粘弹特性研究 动(见图3),这样的加载图示可以消除因作用点偏离中心线产生扭矩而造成测量上的实验误差. 试验的动载施荷和数据采集设备采用M TS 材料实验系统.温控系统是为M TS 系统专门配备的集中冷源,温度可控制在+60℃～-30℃,控制精度为±0.1℃.其工作流程见图4.2.3 试验条件试验温度采用0℃,-5℃,-10℃,-15℃,加载频率采用0.2Hz ,0.4Hz ,0.6Hz ,0.8Hz .本文采用应力控制式加载模式,即应力振幅一定,应变不断增加直至破坏.选用两个应力水平:0.4MPa 和1.0M Pa.图2 滑板流变仪的试验装置Fig .2 T ester of Sliding -PlateRheolo gyEquipment 图3 试验原理示意图Fig .3 Sketch map oftester 图4 试验工作流程图Fig .4 Flow chart of test3 测定结果分析3.1 指标的提出 要想准确、稳定地反映沥青的粘弹比例,首先对试验曲线进行分析.试验得到某温度一定动荷载作用下变形随时间变化曲线示意图,由变形发展的总过程可以看出,变形发展可以分为迁移期、稳定期和破坏期三个阶段.举例说明,如图5所示.图5 变形随时间变化曲线Fig .5 Deformation curve with time 因为迁移期的时间比较短,不同试件的离散性比较大;达到破坏期又比较耗时,为此本文只详细分析稳定期的变形情况.在稳定期内,根据图1所示各变形关系及所代表含义可知,D p /D e 表征一种粘弹比例.因此,在式D p (1+D p /D e )中综合考虑了沥青材料的粘弹性,实现了粘、弹变形的分离,使该指标既反映了粘性变形又反映了弹性变形.在低温条件下,若D p (1+D p /D e )值较大时,说明沥青的粘性比例大,沥青在低温条件下易流动,不易出现裂缝;反之,D p (1+D p /D e )值小,则低温性能不好.d D p /d n 表征了单位应力水平作用下,每施加一次荷载残余变形的增加量,n 指荷载作用次数.沥青由于粘性流动作用产生的残余变形随作用次数和温度而不断变化.可见这两个指标具有明确的物理意义,表征沥青的粘弹特性是合理的.因此,通过试验来弄清这两个指标随着温度、荷载作用的频率以及应力水平的变化规律.3.2 试验结果分析(1)D p (1+D p /D e )及d D p /d n 随温度的变化规律在试验中,得出了在最大应力为0.4MPa 和1.0MPa 的动荷载作用下,指标D p (1+D p /D e )及d D p /d n 随温度的变化规律.试验结果见图6和图7.692 同 济 大 学 学 报第30卷 图6 D p (1+D p /D e )随温度的变化规律Fig .6 C hanging law of D p (1+D p /D e )withtemperature 图7 d D p /d n 随温度的变化规律Fig .7 Changing law of d D p /d n with temperature 由图6可知,无论在何种应力水平作用下,沥青材料在低温条件下,log (D p (1+D p /D e ))与温度呈直线关系.随着温度降低,沥青的弹性部分不断增加,使得粘性流动能力减弱,其粘性变形的比例逐渐减小,D p (1+D p /D e )也将随着温度降低呈指数规律下降.可见,沥青的变温粘弹性的对数形式是呈线性变化的,因此,基于这一关系可以通过沥青在某一温度下的粘弹性比例推断或分析其低温的抗裂性.同样,d D p /d n 反映了每个荷载周期作用下产生的残余变形大小.由图7可见log (d D p /d n )随着温度呈线性变化.当温度较低时,沥青的流动能力下降,采用0.4MPa 和1.0MPa 时沥青的粘弹性比例比较接近,说明沥青在低温条件下,流动能力很差,受荷载的影响比较小.(2)粘弹指标d D p /d n 随频率的变化规律在某一温度和荷载作用下,粘弹指标d D p /d n 随频率呈规律性变化,具体情况见图8,其试验温度为-5℃,应力水平为0.4MPa .d D p /d n 的值是受荷载作用频率影响的.由于沥青的延迟弹性的作用,荷载作用频率越快,沥青的延迟弹性变形恢复的时间越少,则残余变形中包含的延迟变形越多,相应地,测定的残余变形的值较大,而且残余变形的增长率与加载频率是线性关系.(3)d D p /d n 随荷载变化的规律在0℃条件下和0.2H z 频率作用下,d D p /d n 随荷载作用的规律见图9.d D p /d n 随着应力水平的增加而呈非线性变化,通过回归可以将变化规律简化为指数关系,即在应力水平比较小时(小于1.0M Pa ),则沥青的粘弹性受应力水平的影响比较小,主要的原因是应力水平小,沥青产生粘性流动的能力小;反之,当应力水平较大时(大于1.0M Pa ),沥青获得较大的能量用来产生流动,此时,沥青的流动能力随着应力水平的增大而逐渐增大.图8 d D p /d n 随加载频率的变化规律Fig .8 Changing law of d D p /d n withfrenquency 图9 d D p /d n 随应力水平的变化规律Fig .9 C hanging law of d D p /d n with stress level 693 第6期谭忆秋,等:重复荷载作用下沥青低温粘弹特性研究 4 结论(1)本文从材料的物性出发,提出采用D p (1+D p /D e )和d D p /d n 这两种粘弹指标来描述沥青在低温条件下的粘弹特性.通过理论分析可见,这两个指标的物理意义明确,能够有效地将沥青的粘弹部分分离;(2)通过试验,研究了低温条件下沥青的变温粘弹特性.研究结果表明,log (D p (1+D p /D e ))和log (d D p /d n )随温度呈线性变化;(3)研究了加载频率和应力水平对粘弹指标的影响.研究表明d D p /d n 随加载频率呈线性变化,随应力水平的增加而呈指数规律增加.参考文献:[1] Yusuf A ,M ehta .Determination of the l inear viscoelastic limits of asphalt concrete at low and intermediate temperatures [J ].Jou rnal of the As -sociation of Asphalt Paving Technologists ,2000,(1):281-311.[2] 谭忆秋.基于粘性流动沥青低温流变特性的研究与应用[D ].哈尔滨:哈尔滨建筑大学,1999.[3] 张肖宁.实验粘弹原理[M ].哈尔滨:哈尔滨船舶工程学院出版社,1990.45-60.[4] By Yang Lu .Temperatu re related visco -el astoplastic properties of asphalt mixtures [J ].Journal of Transportation Engineering ,2000,126(1):26-34.·下期文章摘要预报·振动台试验用层状剪切变形土箱的研制伍小平,孙利民,胡世德,范立础 比较了桩-土-结构动力相互作用试验用到的各种盛土容器的优缺点.在此基础上,研制了用于试验的层状剪切变形土箱装置.并进行了土体自由场地的振动台试验.试验结果表明,所研制的装置非常成功地模拟了土的侧向变形边界条件.混凝土抗冻专家系统的实现许丽华,吴学礼 简要介绍了混凝土抗冻专家系统的功能、数学模型、技术模型、技术基础和软件编制和特点.混凝土抗冻专家系统在一定程度上实现了混凝土抗冻设计专家的思维过程,它由三个主要组成部分:知识库、揄机和用户接口,来模拟专家的推理、分析及判断.混凝土抗冻专家系统在Window s 平台上用C ++6.0编写,实现了辅助工程(抗冻混凝土)设计、混凝土抗冻性评估、工程混凝土修复技术指南和混凝土抗冻性文献检索.694 同 济 大 学 学 报第30卷 。
基于2S2P1D模型的沥青混合料老化前后黏弹性参数演变
基于2S2P1D模型的沥青混合料老化前后黏弹性参数演变0 引言沥青路面在使用过程中，由于受到热、氧、紫外光照射、雨水冲刷等环境因素以及重复荷载的作用，沥青混合料会发生一系列不可逆的物理化学变化，导致其性能劣化即老化，老化现象使得路面尚未达到设计使用年限就产生各种病害[1]。
目前实验室模拟沥青混合料老化主要采用热氧老化的方法，美国(AASHTO)和我国规范中均采用烘箱老化法，包括短期和长期烘箱老化法。
短期烘箱老化法(Short-Term Oven Aging, STOA)是对松散状态混合料进行135 ℃烘箱加热4 h后压实成型，以模拟沥青混合料在施工现场拌和和铺筑过程中的老化，而长期烘箱老化法(Long-Term Oven Aging, LTOA)则是对短期老化并成型后的沥青混合料试件进行85 ℃烘箱加热5 d，以模拟沥青路面使用5～7 a的老化过程[2-3]。
尽管SHRP中提出的老化方法没有考虑光照、降雨等外界因素的影响，无法完全模拟实际路面的老化状态[4]，但仍能在室内模拟老化和实际老化之间建立合理的联系[5-6]，且大量研究表明采用室内老化的混合料进行各项试验探究实际老化混合料的老化性能是十分有效的[7-8]。
与此同时，大量基于上述老化方法对沥青混合料性能的变化研究中发现沥青混合料老化后的高温稳定性有所提高，但水稳定性、低温抗裂性能和疲劳性能显著降低[9-12]。
然而，研究多基于静载试验，考虑到沥青混合料是一种由沥青及集料组合的混合物，由于沥青的黏弹性特征，故沥青混合料力学性能与温度及频率关联密切。
Arefin、马莉骍[13-14]等利用动态模量试验探究了不同沥青混合料老化后的动态力学性能，并考虑了温度和荷载频率对动态模量和相位角的影响，结果表明老化后沥青混合料的动态模量增大，相位角减小，另外，考虑到实际试验过程中加载的频率及试验温度不可能无限扩展，研究者利用Sigmodal函数建立了动态模量主曲线，并对老化后动态模量在整个温度和频率范围内的变化情况进行了研究，虽然发现老化使得沥青混合料的温度敏感性减小,但该研究未从本构关系的角度考虑沥青混合料在老化前后的黏弹性能演变特征。
重复荷载作用下沥青混合料的永久变形
第３ ８卷 第 ３期 ２０ ０ ８年 ５月
东 南 大 学 学 报 （自然科 学版 ）
Ｊ ＵＲ ＡＬ Ｆ Ｓ Ｕ Ｅ ＴＳ ＮＩＥＲ Ｉ Ｎ ｔ ａ Ｓ ｉ ｃ ｄｔ ｎ ｕ ｅ ｉ
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AC—20沥青混合料在三轴重复荷载试验下的永久变形分析
AC—20沥青混合料在三轴重复荷载试验下的永久变形分析【摘要】永久变形是长期困扰热拌沥青混合料路面的问题。
而研究沥青混合料永久变形性能的试验方法和沥青路面的永久变形预估与控制方法已成为当前研究的热点。
本文选定三轴重复荷载蠕变试验分析AC20沥青混合料的永久变形性能，它能较好的模拟沥青混合料中面层在路面的实际受力状态。
通过室内试验，研究在不同温度和不同应力作用下，沥青混合料永久变形的规律，利用最小二乘法进行曲线拟合得到沥青混合料的力学模型拟合参数和不同温度下的沥青混合料永久变形曲线。
建立基于试验数据的永久变形规律，为将其应用于实际路面永久变形的计算奠定了基础。
【关键词】永久变形；三轴重复荷载试验；力学模型1 引言本文以AC20沥青混合料为例，对沥青路面中面层的永久变形进行分析，研究由于受试验条件的限制，只能在特定的，具有代表性的温度下进行试验，所得的数据也只是在代表性温度下的数据点。
本文的三轴重复荷载蠕变试验，是在20℃、30℃、40℃、50℃四种温度和0.4Mpa、0.7Mpa和1Mpa三种应力的条件下对沥青混合料AC20的试验。
2 AC20沥青混合料的三轴重复荷载蠕变试验结果图1 AC20沥青混合料在20℃下的变形规律图2 AC20沥青混合料在30℃下的变形规律图3 AC20沥青混合料在40℃下的变形规律图4 AC20沥青混合料在50℃下的变形图5 AC20沥青混合料在0.4Mpa偏应力下的变形规律图6 AC20沥青混合料在0.7Mpa偏应力下的变形规律图7 AC20沥青混合料在1Mpa偏应力下的变形规律对材料施加一定水平的荷载和应力，材料将产生变形，若变形不随时间而增大，则撤销外力后，变形立即恢复，那么这种材料就是弹性材料。
若变形随荷载的增大而增大，外力撤消后，变形也不能恢复，那么这种材料成为粘性材料。
沥青混合料在外力长时间作用下，作为响应的变形或者应变会随时间的增加而不断增大，在消除外力之后，变形随时间的增加而逐渐恢复，至一部分变形永久保持。
重复荷载作用下路基土粘弹塑性永久变形预估
型相当于由弹性元件和粘弹性元件组成。
在 R作用下, 由于串联, 弹性元件应力 R1 与粘弹
性元件应力 R2 相等, 则有
R1 = R2 = R
Eve + Ee = E
( 7)
ÛEve + ÛEe = ÛE
对于虎克体, 则有
R= E2 Ee ÛR = E2 ÛE
( 8)
对于凯尔文体, 则有
第2期
张洪亮, 等: 重复荷载作用下路基土粘弹塑性永久变形预估
2 路基土蠕变模型
对于图 1 中的粘弹塑性五元件土体本构模型,
弹性部分本构方程为
R= E2 Ee
( 1)
对于粘弹性元件, 则有
R= E1 Eve + G1 ÛEve
( 2)
常应力 R0c 作用下, 蠕变方程为
Eve ( t )
=
R0c E1
(
1
-
e ) -
E1 G1
t
( 3)
对于粘塑性元件, 则有
3R- f 4 = G2 ÛEvp
( 1. Key Laboratory for Special Ar ea Highway Engineering of M inistry of Education, Changpan
Universit y, Xipan 710064, Shaanxi, China; 2. Shandong P rovince Highwa y Engineering Construction Group Co Ltd, Jinan 250101, Shandong, China; 3. Shandong Province Institute of Communications P lanning and Design, Jinan 250031, Shandong, China)
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１８
长 沙 理 工 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
２０１９ 年 ３ 月
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｏａｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ａｓｐｈａｌｔ ｍｉｘｔｕｒｅ；ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃ ｍｅ－ ｃｈａｎｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ；ｔｒｉａｘｉａｌ ｒｅｐｅａｔｅｄ ｌｏａｄ ｔｅｓｔ；ｆｌｏｗ ｎｕｍｂｅｒ
际车辆荷载 ，基于黏弹性五单元八参数模型，推导了能够适用于三轴重复荷载试验的力学模型。结合三轴 重
复荷载试验的试验结果 ，利用 Ｏｒｉｇｉｎ ８．５软件，对三轴 重 复 荷 载 试 验 数 据 进 行 拟 合，得 到 了 相 应 的 黏 弹 性 参
数 。对比计算流动数和实测流动数，分析沥青混合料黏弹性变形特性。研究结果表明，温度越高、应力 越 大，
中 图 分 类 号 ：Ｕ４１６．２
文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ａｓｐｈａｌｔ ｍｉｘｔｕｒｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ｒｅｐｅａｔｅｄ ｌｏａｄｉｎｇ
ＷＡＮＧ Ｈｕ，ＺＨＡＮＧ Ｈｕａ－ｔａｏ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｃｈａｎｇ′ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ′ａｎ ７１００６４，Ｃｈｉｎａ）
收 稿 日 期 ：２０１８－１２－０５ 基 金 项 目 ：陕 西 省 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （２０１３ＪＭ７００２） 通讯作者：王 虎（１９５９－），男，陕西兴平人，长安大学教授，博 士，主 要 从 事 道 路 桥 梁 等 方 面 的 研 究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｈ８９＠
ｃｈｄ．ｅｄｕ．ｃｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ａｓｐｈａｌｔ ｍｉｘｔｕｒｅ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔｒｅｓｓｅｓ，ａ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｒｉａｘｉａｌ ｒｅｐｅａｔｅｄ ｌｏａｄ ｔｅｓｔ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ａｎｔｉ－ｒｕｔｔｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｓｐｈａｌｔ ｍｉｘｔｕｒｅ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｌａｗ ｏｆ ａｓｐｈａｌｔ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｒｕｔｔｉｎｇ ｗａｓ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ．Ｔｈｅ ｓｅｍｉ－ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ ｌｏａｄ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｉｍｕ－ ｌａｔｅ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｖｅｈｉｃｌｅ ｌｏａｄ ｏｎ ｔｈｅ ｒｏａｄ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃ ｆｉｖｅ－ｅｌｅｍｅｎｔ ｅｉｇｈｔ－ｐａｒａｍ－ ｅｔｅｒ ｍｏｄｅｌ，ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｔｒｉａｘｉａｌ ｒｅｐｅａｔｅｄ ｌｏａｄ ｔｅｓｔ ｉｓ ｄｅｒｉｖｅｄ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒｉａｘｉａｌ ｒｅｐｅａｔｅｄ ｌｏａｄ ｔｅｓｔ，ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ８．５ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｆｉｔ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ－ａｘｉｓ ｒｅｐｅａｔｅｄ ｌｏａｄ ｔｅｓｔ ｄａｔａ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｎｕｍｂｅｒｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｔｒｅｓｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｆｌｏｗ ｖａｌｕｅｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ，ｔｈｅ ｌａｒｇｅｒ ｔｈｅ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｘｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｍａｌｌｅｒ ｔｈｅ ｒｈｅｏｌｏｇｙ．Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｒｅｐｅａｔｅｄ ｌｏａｄ，ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉ－ ｃｉｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ａｓ－ ｐｈａｌｔ ｍｉｘｔｕｒｅ ｉｓ ｏｖｅｒ ９５％ ．Ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｒｅｆｌｅｃｔｓ ｔｈｅ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｓｐｈａｌｔ ｍｉｘｔｕｒｅ．
第 １６ 卷 第 １ 期 ２０１９ 年 ３ 月
长 沙 理 工 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈａｎｇｓｈａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ）
文 章 编 号 ：１６７２－９３３１（２０１９）０１－００１７－０５
Ｖｏｌ．１６ Ｎｏ．１ Ｍａｒ．２０１９
沥青混合料在重复荷载作用下的黏弹性变形
王 虎，张化涛
（长安大学 理学院，陕西 西安 ７１００６４）
摘 要：为了研究沥青混合料在不同温度、不同应力下黏弹性变形响应，提出了基于三 轴 重 复 荷 载 试 验 评 价
沥青混合料抗车辙能力的方法，并对沥青路面车辙发 展 规 律 进 行 了 分 析。采 用 半 正 弦 波 荷 载 来 模 拟 路 面 实
混合料黏弹性变形越大，流变性越小；重复荷载作用下沥青混合料永久变形黏弹性力学模型参数拟合相关 系
数 达 到 ９５％ 以 上 ，表 明 该 模 型 可 以 有 效 地 反 映 沥 青 混 合 料 黏 弹 性 变 形 特 性 。
关 键 词 ：道 路 工 程 ；沥 青 混 合 料 ；永 久 变 形 ；黏 弹 性 力 学 模 型 ；三 轴 重 复 荷 载 试 验 ；流 动 数