沥青及沥青混合料疲劳性能影响因素
纤维沥青混合料的疲劳性能探究
纤维沥青混合料的疲劳性能探究摘要：本文在对纤维作用机理分析的基础上，通过掺加不同的纤维类型，对比分析了沥青混合料的疲劳性能，试验发现，可发现在不同的应力幅度下，掺入两种纤维后混合料的疲劳寿命均较普通沥青混合料有所增加，聚酯纤维的疲劳性能较木质纤维好。
关键词：沥青路面；纤维沥青；疲劳性能中图分类号：文献标识号：a 文章编号：2306-1499（2013）02- 由于纤维沥青路面结构具有路面性能优良，施工工艺较易实现等优点其在国内得到越来越多的应用和研究，但是由于国内对纤维沥青路面的应用时间较晚，其还存在很多的问题需要深入研究。
其中沥青混合料的疲劳性能是后续研究的重点。
沥青路面在环境荷载和行车荷载作用下，受到轮胎的驶入驶离，其路面受力状态为长期处于应力应变交替。
导致路面材料出现了疲劳变化。
而当行车荷载超过一定次数，沥青混合料的材料也发生了老化变硬，在荷载作用下，路面材料内部的应力积累超过了材料本身的强度，路面编号出现裂纹，最终会产生了疲劳断裂破坏。
疲劳破坏已经是当前沥青路面破坏的主要形式之一。
本文对纤维沥青混合料的疲劳性能进行了分析和研究。
1.纤维沥青混合料的制备1.1原材料室内试验采用克拉玛依90#沥青。
用于纤维沥青混合料粗细集料和矿粉质量应满足现行规范的相关规定，对粗集料的要求应具有良好的颗粒形状，质量均匀、洁净、干燥、无风化、无杂质，并且有足够的强度、耐磨耗性、抗冻性、耐腐蚀性、抗冲击性、耐磨光性、抗破碎性以及与沥青的良好粘附性。
为了研究不同纤维对沥青混合料疲劳性能影响，本文分别采用了不掺纤维、0.3%的木质素纤维好0.3%的聚酯纤维。
1.2 级配设计纤维沥青的级配选择为悬浮密实类的ac-131级配。
级配设计时，为了保证级配设计良好，其矿料全部采取经水洗烘干后的单一粒径集料配制而成.纤维沥青混合料的配合比设计需要考虑到纤维的类型和掺量，在所用材料和矿料级配确定后，选择若干种纤维掺量，按马歇尔设计方法确定不同纤维掺量下的最佳沥青用量，然后在各自的最佳沥青用量下进行水稳定性、低温抗裂性能和高温稳定性试验，分别得出纤维掺量与残留稳定度、抗弯拉强度、最大弯拉应变和动稳定度的关系曲线，由此关系曲线得出纤维最佳掺量和满足规范指标要求的经济掺量也就是最小纤维掺量，最后综合高温性能、耐水性能和经济性，确定工程使用合适的纤维掺量。
沥青混合料疲劳寿命预估模型
沥青混合料疲劳寿命预估模型
沥青混合料的疲劳寿命预估模型是根据材料疲劳性能和加载条件等因素建立的数学模型，可以用于预测沥青混合料在实际使用过程中的疲劳寿命。
该模型通常包括以下几个方面的内容：
1.沥青混合料的基本性质：包括沥青的黏度、弹性模量、极限弯曲应力等；骨料的尺寸、形状、强度等；混合料的孔隙率、密度等。
2.疲劳荷载条件：包括加载频率、幅值、工作温度等。
这些参数对沥青混合料的疲劳寿命具有显著影响。
3.疲劳损伤累积模型：这是建立疲劳寿命预估模型的关键。
通常采用的是一些经验模型，如S-N曲线模型、P-M模型、LS模型等。
4.模型参数的确定：疲劳寿命预估模型中的一些参数需要通过实验或经验确定，例如材料的疲劳极限、疲劳强度系数等。
根据以上内容建立的沥青混合料疲劳寿命预估模型可以用于评估不同材料、不同荷载条件下的疲劳寿命，并为工程实践提供科学依据。
沥青、沥青混合料性能、现场检测培训
软化点试验仪
钢球、试样环、定位环
• 四、试验步骤：
•
1、将隔离剂拌合均匀涂于试样底板与钢球定位环外侧，将试样缓缓注
入试样环内至高出环面为止。
•
2、试件在室温中冷却30min，用刮刀刮去环面上的试样，使其与环面齐
平。
•
3、试样软化点小于80℃，将试样环，钢球、定位环等置于5℃±0.5℃
水的恒温槽中至少15min；软化点大于80℃时，将试样环，钢球、定位环等
• 四、计算： •
分计筛余百分率
: Pi
mi m0
100
式中：
Pi 第i级试样的分计筛余量（%）； mi 第i级筛上颗粒的质量（g）； m0 全部矿料质量（g）。
累计筛余百分率：该号筛上的分计筛余百分率与大于该号筛的各
号筛上的分计筛余百分率之和，准确至0.1%。
通过筛分百分率：用100减去该号筛上的累计筛余百分率，准确
Pa 沥青混合料的沥青含量（%）。
同一沥青混合料试样至少平行试验两次，取平均值作为试验结果，两 次试验结果的差值应小于0.3%，当大于0.3%小于0.5%时，应补充一次 试验，三次试验最大值与最小值不得大于0.5%。
沥青混合料的矿质级配检验方法
•一、目的与适用范围： • 本方法适用于测定沥青路面施工过程中沥青混合料的矿料级配，以 评定沥青路面施工质量时使用。 •二、主要仪具与材料：标准筛、摇筛机、天平、烘箱。 •
•
在规定形态的沥青式样，在规定温度下以一定速度受拉伸至
断开的长度，以cm计。延度主要表征沥青的延性。
• 二、标准试验条件：
•
试验温度：25℃、15℃ 、10℃、 5℃；拉伸速度：5cm/min
• 三、主要仪具与材料：延度仪、试模与试模底板、隔离剂。
道路沥青的路用性能
备DSR列入Superpave的沥青路用性能规范
整理ppt
4
沥青结合料的抗疲劳性能
➢ Superpave沥青胶结料
性能规范要求
τmax
施 加 的 剪 应 力
时间t
τmin
γmax Δt
产
生
的
剪
应
时间t
变
γmin
整理ppt
5
沥青结合料的抗疲劳性能
➢SHRP相关指标
2T r3
虚 轴
•r h
G max min max min
过滤洗涤
35
沥青的化学组成与沥青性能的关系
➢ 沥青组分分析概述
在我国，广泛使用四组分析法(SARA分析法）
• 饱和分（S）
• 芳香分（Ar
）
• 胶质（R）
• 沥青质（A）
五组分分析(化学沉淀法）
• 沥青质（At)
• 氮基（N)
• 第一酸性成分（A1)
• 第二酸性成分（A2)
• 链烷分（P）
整理ppt
➢ 对指标的评价
G*·sinδ值越小，表示疲劳性能越 好。
G*·sinδ实际上包括了复数剪切劲 1
度模量及相位角两个因素。
总之，对检验沥青样品，低温下 2
其G*越小，δ越大的样品，其耐 疲劳性能越好。
G
* 1
G
* 2
1 2 E1 E2
整理ppt
8
沥青结合料的抗疲劳性能
试验要求
试验温度
• 中等路面温度，大体相当于最高设计温度计最低设计温度平 均值以上4℃，在年最不利季节时期的路面温度状态下，相 当于纯融时期的温度条件。
整理ppt
32
沥青中蜡对路用性能的影响
沥青混合料路用性能影响因素
广西南友公路沥青混合料路用性能的影响因素与试验分析二航局四公司汪继平摘要：据南友高速公路沿线的气候、水文地质等情况分析影响沥青混合料路用性能的主要因素，根据矿料级配试验研究的成果，提出采取的级配范围。
关键词：沥青混合料路用性能影响因素改善措施级配试验1工程概况国道主干线衡阳-昆明公路支线南宁至友谊关公路主线全长179.19km，联线长41.848km，为广西首条采用全沥青路面的高速公路，工程于2003年底开工，要求2005年10月1日前竣工通车。
南友公路位于北回归线以南，属亚热带季风气候，年平均降雨量1400mm以上，年平均日照1700h以上，年平均气温21~22.1℃，年无霜期352d，年平均蒸发量1350mm。
根据沿线的气象条件，按文献[1]，南友路属于东南湿热区中的华南沿海台风区（VI7）；按照文献[2]附录A的沥青路面施工气候分区，广西属于热区，最低月平均气温＞0℃，另外根据广西南宁地区的降雨量＞1000mm，属于多雨潮湿地区。
根据文献[3]的沥青路用性能气候分区，广西南宁地区属夏炎热冬温区1-4区。
在这样的气候条件下，高温、降雨以及重车渠化等将是影响沥青混合料路用性能的主要因素，沥青混合料需着重考虑高温稳定性、水稳性、耐久性以及面层的抗滑性能。
下面就影响沥青混合料路用性能的主要因素结合南友公路的特点作出级配的试验研究，并提出一些建议和改善措施，为沥青面层的施工提供参考。
2 沥青混合料路用性能的影响因素2.1沥青混合料沥青混合料是用具有一定粘度和适当用量的沥青材料与一定级配的矿质集料经过充分拌和而形成的混合物。
其路用性能主要有：高温稳定性、水稳定性、抗疲劳性能、耐久性、低温抗开裂性能、表面特性。
影响沥青混合料路用性能的因素是多方面的，其中矿料的级配组成较为关键，从使用性能上来说，骨架密实结构是最理想的级配组成。
2.2.影响沥青混合料路用性能的主要因素2.2.1集料级配沥青混合料高温稳定性的形成机理来源于沥青结合料的高温粘性和矿料级配的嵌挤作用，提高矿料的嵌挤作用是改善沥青混合料高温稳定性的主要途径。
不同工艺对浇筑式沥青混合料疲劳性能的影响
随着 中 国公 路 建 设 的高 速 发 展 ， 桥 梁 建 设 也 呈现 高 速发 展趋 势． 其 中： 大跨径 桥 梁建 设 是 桥 梁 建设 中的重 中之 重 ， 并 且 大跨 径 钢桥 面铺 装 技 术
也 发展 到瓶 颈 阶 段 ， 出现 了难 题 ． 在珠三角地 区，
Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ６ ４ ０ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｂｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ＧＭ Ａ ａ ｎ ｄ Ｍ Ａ ，ｔ ＷＯ ｍｏ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｇ ｕ ｓ ｓ ａ ｓ ｐ ｈ ａ ｌ ｔ ｍｉ ｘ — ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ，ｉ ｎ ｄ ｏ ｏ ｒ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｔ ｏ ｕ ｇ ｈ ｎ ｅ ｓ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｓ ｔ ｅ ｄ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｔ ｉ ｍｅ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ —
不 同工 艺对 浇筑 式 沥 青 混 合 料 疲 劳 性 能 的 影 响
聂 文 ，张 肖宁 ， 吴志勇
（ 华 南理 工 大 学 土 木 与 交通 学 院 ， 广 东 广 州 ５ １ ０ ６ ４ ０ ）
摘
要： 通 过 使 用 ＧＭＡ 和 ＭＡ 两 种 成 型 工 艺 的 浇 筑 式 沥 青 混 合 料 ， 并 对 其 进 行 室 内冲 击 韧性 试 验 ， 获
沥青路面力学性能影响因素分析综述肖楠轩
沥青路面力学性能影响因素分析综述肖楠轩发布时间：2023-05-09T04:18:45.111Z 来源：《建筑实践》2023年5期作者：肖楠轩[导读] 沥青路面拥有许多优点，得到了广泛应用。
但是因为疲劳受损，修补沥青路面耗费了大量人力物力。
而沥青路面的破坏原因来自多方面，结合国内外关于路面结构力学性能的状况，本文归纳了沥青路面力学性能内外两方面的影响因素，分析内部因素主要是由于层间接触状况的不同导致路面结构受力情况的不同，车速和深度以及不同基层材料间的力学性能以及温度的影响等外部因素。
最后提出进一步研究多项因素耦合作用下对路面力学性能影响的展望重庆交通大学土木工程学院摘要：沥青路面拥有许多优点，得到了广泛应用。
但是因为疲劳受损，修补沥青路面耗费了大量人力物力。
而沥青路面的破坏原因来自多方面，结合国内外关于路面结构力学性能的状况，本文归纳了沥青路面力学性能内外两方面的影响因素，分析内部因素主要是由于层间接触状况的不同导致路面结构受力情况的不同，车速和深度以及不同基层材料间的力学性能以及温度的影响等外部因素。
最后提出进一步研究多项因素耦合作用下对路面力学性能影响的展望。
关键词：道路工程；路面力学；力学性能0 引言随着我国国民经济和公路交通运输事业的发展，运输车辆中大型货运车辆的比重不断增加，且车辆超限的现象十分普遍。
沥青路面在运营过程中遭受到车辆重复碾压、水热光（气候）耦合、地质条件等因素叠加的作用，加之路基路面施工质量存在一定的不确定性，同一路段使用的原材料是否保持一致，以及现行路面设计层间接触假设的不足，最终导致路面结构实际工作状态，无论是力学模型或是材料性质都与设计理论有着一定程度的差距[1-3]。
1 国内外研究状况早在1962年，关于层间接触状态对沥青路面结构稳定性的影响便被提出，此后多年不断涌现出关键性文章对层间接触状态的影响做进一步诠释。
先是H.Hertz首次系统地阐述了弹性接触问题，并提出了经典的Hertz弹性接触理论。
浅谈沥青混凝土路面的疲劳性能研究
验． 以美 国的 Ａ Ａ Ｓ ＨＯ 试 验路 为典 型代 表 ； 第二 类 是采 用 足尺 路 面结 构模 拟 汽 力 ； 当车 辆直 接作 用 时 ， 沥青 混凝 土 主要是 承受 压应 力 ， 这 样 一拉 一 压就 是一 个疲 劳作 用循 环 。在沥 青混 凝土 路 面 的使 用 过程 中 ， 要 承受 百万 次 这种 疲 劳
囵囝四｛ 圜
路桥建设
浅谈沥青混凝 土路面 的疲 劳性 能研 究
摘要 ： 随着惠州经济的不断发展， 市政道路交通量也在不断地增大， 沥青道路的建设不断增加， 沥青混凝土路面所要承受的荷
载也 越来 越 大。 由于 车辆 的速度 、 重量 等 因车 而异 ， 并 且作 用 次数达 到 十万 甚 至百 万次 ， 这 时汽 车荷 载作 用于 沥青 混凝 土 路面 时 ， 相 当于在 沥青 混凝 土路 面作 用 了循环 的疲 劳荷 载 。 在这 样 疲 劳荷 载的作 用 下 ， 沥青 混凝 土则 会发 生疲 劳破 坏 。 通 过对 沥青 混凝 土 的疲
前 两 类方 法都 能较 好 地反 映路 面实 际 疲劳性 能 ， 但 耗 资 巨大 、 周期长， 且 试验 结果 受 当地 环境 及 所选 用 的路 面 结 构影 响 较 大 ， 开 展 并不 普 遍 ， 因此 大 量采 用 的还是 周 期短 、 费用少 的室 内小 型试件 疲 劳试 验 。
强了矿料间的粘结 力， 提高了混合料的强度和稳定性 ， 使路面的使用质量的 耐久 性 都得 到 提高 。与水 泥 混凝 土 路 面相 比 ， 沥青 路 面具 有 表 面平 整 、 无接 缝、 行 车舒 适 、 噪 音低 、 耐 磨 性好 、 振动 小 、 施 工期 短 、 养 护 维修 方便 、 适 宜 于分 期修 建 等优 点 。 因而 获得 越来 越广 泛 的应 用 。 但 是 在汽 车荷 载 的作用 下 ， 沥 青 混 凝 土路 面要 承 受反 复 的拉 压 循环 作 用 ， 经过 一 定 的循 环 次数 ， 沥 青混 凝 土 就会 发生疲 劳破 坏 ， 疲 劳破 坏也 是 沥青 混凝 土 的主要 破 坏形 式 之一 。只有 通 过 研究 沥青 混凝 土 的疲 劳 眭能 ， 才 能更好 地 预 防疲劳 破 坏的 发生 。
疲劳试验及几种试验方法的比较
应力控制
应变控制
保持挠度或试件底 部应变峰谷值不变
表征公式
表征公式
施加荷载（应力）的峰谷值不变
试件完全断裂
现象学法中，把材料出现破坏的重复应力值称作疲劳强度，相应的应力重复作用次数称为疲劳寿命。
劲度下降到初始劲 度的50%或更低
影响沥青路面疲劳寿命的因素
（1）荷载历史 （2）加载速率 （3）施加应力或应变波谱的形式 （4）荷载间歇时间 （5）试验方法和试件形状
85
80
67
温 度
99
98
99
应力水平
88
80
76
*
不同试验方法影响敏感性分析结果
四点弯曲
间接拉伸
梯形悬臂梁弯曲
四点弯曲
梯形悬臂梁弯曲
间接拉伸
不同试验方法可靠性分析结果
评价指标
四点 弯曲
梯形 悬臂梁
间接 拉伸
劲度模量
变化系数（%）
12.3
11.4
19.7
采样方差（In psi)
0.01
0.014
梯形悬臂梁弯曲
间接拉伸ห้องสมุดไป่ตู้
可靠性 分析
不同试验方法影响合理性分析结果
评价指标
四点弯曲
梯形悬臂梁
间接拉伸
平均劲度模量
0℃
2,454,700
1,978,100
3,712,400
20℃
425,100
1,063,100
1,211,300
平均疲劳寿命
0℃
5,834,000
488,800
214,900
20℃
34,500
1.0
双轴向
沥青抗疲劳性指标与评价方法
图1 沥青路面疲劳开裂
上个世纪6O年代，Pell采用动态力学分析仪 (DMA)开展 了沥青疲劳性能研究。但直到 90 年代末，美国 SHRP 引进 DSR并用于测定沥青结合料的疲劳性能，并将疲劳因子列 入SUPPERPAVE沥青技术规范，沥青疲劳性能才引起广泛重 视。随后，NCHRP Project9—10研究项目提出了基于动态 剪切仪的沥青Tim eSweep，通过测试复数模量G*、相位角 δ 等指标随剪切次数的变化，采用表象法或能量耗散法分 析沥青疲劳性能。 目前，国内外学者应用 DSR和Time Sweep，提出了疲劳 因子G*sinδ (剪切损失模量)、Nf50(G*衰减至50％对应的加 载次数)以及基于耗散能理论的各种疲劳寿命等多种沥青 疲劳性能评价指标。
沥青抗疲劳性指标与评价方法
目录
前言 概述
**
G Gsinδ疲劳因子 sinδ疲劳因子 Nf50指标
基于耗散能理论的疲劳性能分析方法 基于耗散能理论的疲劳性能分析方法
问题与展望
1 概述
疲劳开裂是在反复交通荷载作用下沥青混合料疲劳损伤 不断累积而造成的裂缝产生、发展、汇集直至形成宏观裂 缝的过程。沥青混合料疲劳裂缝最初产生于沥青胶浆内部 或沥青与集料界面，因此沥青疲劳性能对沥青混合料抗疲 劳开裂能力影响显著。研究表明沥青对混合疲劳性能的贡 献率达52％(相关性0.52)，这也表明了开展沥青疲劳性能 研究的重要性。
谢 谢
3）在宏观裂缝生成阶段，裂缝迅速扩展汇集，表现为 每次加载的耗散能显著增长。
缺陷：累积耗散能对基质沥青和改性沥青规律不一致，且 无法明确确定沥青的疲劳寿命，同时基于耗散能理论的各 种疲劳判定指标仍有待完善。
5 问题与展望
沥青混合料疲劳性能试验研究
２ 、Байду номын сангаас 一２ Ｏ ＡＣ ５等不 同级 配 的沥 青 混合 料 在 ＡＰ 上 Ａ 分别进行 疲 劳试 验 ， 比较其 抗 疲劳 破坏 的能力 。
针 人 度 （ ５℃ ） ｏ １ｍｍ ２ ／ ．
延 度 （ ℃） ｃ ５ ／ ｍ 软化点／ ℃ 针 人 度指 数
蜡含量／
为 了验证 沥 青 混 合 料 的疲 劳 性 能 ， Ｓ 对 ＡＣ一
２ １ １ 沥 青 ． ．
采用某 ７ Ｏ号沥 青 ， 其性 能 试验结 果 见表 １ 。
表１ ７ ０号 沥青 性 能 指 标 试 验 结 果 试 验项 目 试 验结果
６ ９．７
技术指标
６ Ｏ～ ８ Ｏ
试 验 方 法
＞ ｉ０ ０
４６ ．７
—
＞ １ ００
４４～ ５４
Ｔ０ ５ ６０
Ｔ０６ ０６
１ Ａ Ａ试 验 基 本 原 理 Ｐ
Ａ Ａ 宽 ８ ． ｍ， １ ７ ８ｃ 高 ２ ３ ２ｃ 重 Ｐ ８ ９ｃ 长 ７ ． ｍ， ０ ． ｍ， １３ ２ｋ ， ６ ｇ 工作 电压 为 ２ ８ ４ 气泵 压 力为 １ ０ ０ ￣２ ０Ｖ， ０
断 的裂缝 ， 终导致 路 面 出现 网裂 、 裂 ， 至坑槽 。 最 龟 甚 研究 沥青 混合 料疲 劳性 能 的 目的是通过 室 内试
采集 系统 自动对 试件 表 面的位 移 变形 量定 时进行 采
集 ， 绘 出位移 变 形 与 运 行 次 数 的关 系 曲 线 。 当试 并
件断 裂或 达到 预设 的位 移 差 值 （ Ｃ 时 ， 载 轮 自 ＲＯ ） 加 动停 止工作 。从 试 验运 行 的次数 及采 集 的位 移值 就 可 了解该混 合 料 的疲 劳 寿命 及疲 劳性 能 等指标 。在 进 行疲 劳试 验 时 ， 境 温 度 为 １ 环 ５℃ ， 件 成 型后 在 试
沥青胶结料疲劳特性研究
沥青胶结料疲劳特性研究发表时间：2019-08-15T17:08:13.577Z 来源：《建筑实践》2019年第09期作者：常志慧[导读] 阐述了沥青胶结料的疲劳特性，其主要包括沥青胶结料的疲劳损伤机理以及疲劳过程中的自愈与触变现象，对自愈合机理、自愈合评价方法以及自愈合影响因素进行了总结。
山东建筑大学交通工程学院山东济南 250100摘要：疲劳破坏是沥青路面结构基础理论与设计的本源性问题，因此沥青及沥青混合料的疲劳损伤特性多年来一直倍受研究者们的关注和重视。
沥青的疲劳一般按照应力控制和应变控制两种模式进行室内试验和分析，本文系统阐述了沥青胶结料的疲劳特性，其主要包括沥青胶结料的疲劳损伤机理以及疲劳过程中的自愈与触变现象，对自愈合机理、自愈合评价方法以及自愈合影响因素进行了总结，疲劳的评价指标：初始模量的50%-50%G*、疲劳因子G*sinδ、耗散能变化率DR、累积耗散能比DER。
关键词：沥青胶结料；疲劳评价方法；疲劳评价指标引言近年来，随着交通运输事业的快速发展，交通量迅速增加，车辆轴载不断增大，重载交通日益严重，沥青路面的设计、养护和维修面临越来越严峻的考验。
路面在使用过程中，不仅受到车辆荷载的重复作用，还受到环境温度变化所产生的温度应力影响。
在应力应变反复作用下，路面材料的强度逐渐衰减。
当荷载作用次数达到一定数值后，路面发生疲劳开裂，其特点为路面无明显的永久变形，在裂缝形成初期大都是形成细而短的横向开裂，然后逐渐发展为网状裂缝，裂缝的宽度和范围持续扩大。
因此有必要加深对沥青材料疲劳性能的认识。
1 疲劳评价方法沥青材料疲劳性能的研究主要采取应力和应变两种控制模式，当路面较薄时，在荷载作用下，其变形变化较小，因此在进行疲劳试验时采用应变控制模式；当路面较厚时，荷载作用下的应力变化较小，因此采用应力控制模式进行疲劳性能试验，路面薄厚的界限通常为12.7cm。
此厚度的界定是依据经验的，是一个粗略的界定。
沥青混合料的疲劳性能及评价标准研究综述
能 量法 、 美国沥青学会法和 Ｃ Ｒ Ｒ法进行 了介绍 ， 并指 出充分 了解沥青路 面疲 劳性能 与建立相应 的评价标准 对沥青路 面 的使 用具
有重要意义。
关键词 ： 沥青路面 ， 疲 劳破坏 ， 预估方法 中图分类号 ： Ｔ Ｕ ５ ３ ５ 文献标识码 ： Ａ 力和常应 变疲 劳试 验 。结果 表明 ： 在相 同的 沥青用 量下 ， 对 于常
．
第３ ９卷 第 ３ ４期 １ ４ ６． ２ ０ １ ３年 １ ２月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ Ｉ ＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ ｌ ＿３ ９ Ｎｏ ． ３ ４ Ｄｅ ｃ ． ２ ０ １ ３
・
建 筑 材 料 及 应 用
・
文章 编号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ３ ４ — ０ １ ４ ６ — ０ ３
沥 青 混 合 料 的 疲 劳 性 能 及 评 价 标 准 研 究 综 述
袁 强
（ 大连理工大学 ， 辽宁 大连 １ １ ６ ０ ２ ３）
摘
要： 根据沥青路 面的破坏机理 ， 分析 了影响沥青路 面疲 劳寿命 的因素 ， 对沥青 混合料疲劳寿命 的预 估方法— —ｃ ｏ ｏ ｐ ｅ ｒ － Ｐ ｅ ｌ ｌ 法、
命却要更短 。表面粗糙且棱 角尖锐的集料 如果压实 不充分 ， 会产 生较大 的空隙率 ， 导致疲劳 寿命缩 短。来 自美 国的实验数据 表
明， 空隙率每增加 １ ％， 疲劳寿命将降低 ４ ０ ％ 。因此在施工 时应 充
分碾 压达到规定 的密实度 ， 以保证沥青路 面的寿命 。
２ ． ３ 试件成型和试验方法的影响 是 由路 面底部产生并 向上扩展 的¨ Ｊ 。所 以 ， 在实 际路 面设计 当中 ３． １ ） 试件成型方法 。目前沥青 混合料试件成 型主要有 静压法 、 需要把底部拉应力作为控制变量 。
沥青混合料疲劳性能
1.2沥青混合料疲劳性能破坏
沥青混合料的疲劳破坏是指在重复应力 的作用下，在低于静载一次作用下的极限应 力时发生破坏。沥青路面在使用过程中，受 到车辆荷载的反复作用，或者受到环境温度 交替变化所产生的温度应力作用。
图1-1路面面层在车轮下的受力状态
图1-2 B点随时间的变化
2.1疲劳特性的主要影响因素
Байду номын сангаас
总结
随着公路交通量日益增长，汽车轴载不断 增长，汽车对路面的破坏作用变的越来越明显 ，路面使用期间经受车轮的反复作用，长期处 于应力应变交替变化状态，所以，沥青混合料 的疲劳性能越来越得到社会的关注，影响疲劳 性能的相关影响也越来越得到重视，在设计施 工中不可忽视。
矩形梁四点弯曲法
1、沥青混合料四点弯曲疲劳试验系统通常由加载装 置、环境箱、数据采集与控制装置等部分组成。
矩形梁四点弯曲法
2、实验步骤： a 、试件养护 b 、试件安装 c 、设定实验参数 d 、进行疲劳实验 e 、有效实验确认
3.改善措施
1、从材料自身条件应该选用粘度较大的沥青;选 择合适的矿料级配; 适当增加沥青用量。 2、从道路实际情况应该适度限制车辆载重、车 流量，合理设置路面排水系统 3、采用合适的路面结构组合，比如加铺应力吸 收层等，同时采用合适的计算方式设计路面对 疲劳寿命也有所提高。
（1）荷载条件
简单荷载：全过程中荷载条件保持不变
①荷载历史
复合荷载：按某种预定形式重复施加应力的 过程中荷载条件改变。不仅包括应力的改变， 而且也包括环境的改变。
②加载频率：不同频率的几条曲线在达到疲劳破坏 的作用次数以前基本上保持了平行的关系。
2.1疲劳特性的主要影响因素
图2-1不同频率对混合料疲劳哦性能的影响
沥青混合料耐久性能研究
沥青混合料耐久性能研究一、引言沥青混合料是道路建设中常用的材料，其性能直接关系到道路的耐久性、安全性和舒适性。
本文将对沥青混合料的耐久性能进行研究，以提高其在实际应用中的性能和可靠性。
二、沥青混合料的组成和性能1. 沥青混合料的组成沥青混合料主要由骨料、沥青和填料组成。
其中，骨料是指石子、砂子等颗粒状的物料，沥青是一种黏性液体，填料是指用于填充骨料和沥青之间的空隙的物料。
2. 沥青混合料的性能沥青混合料的性能包括以下几个方面：（1）强度：反映了沥青混合料的承载能力，是指在一定条件下，沥青混合料的抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等。
（2）稳定性：反映了沥青混合料的抗变形能力，是指在一定条件下，沥青混合料的沉降、变形、裂缝等情况。
（3）耐久性：反映了沥青混合料的抗老化、抗疲劳、抗水解等能力，是指在长时间使用后，沥青混合料的性能变化情况。
三、沥青混合料耐久性能研究方法1. 试验方法沥青混合料的耐久性能试验主要包括以下几个方面：（1）抗老化试验：通过模拟自然环境下的老化过程，测定沥青混合料的老化程度，通常采用高温老化试验或紫外线辐射试验。
（2）抗疲劳试验：通过模拟实际交通载荷下的往复荷载作用，测定沥青混合料的疲劳寿命和疲劳性能，通常采用往复荷载试验或四点弯曲试验。
（3）抗水解试验：通过模拟水的入侵和渗透作用，测定沥青混合料的抗水解性能，通常采用浸水试验或冻融试验。
2. 试验指标沥青混合料的耐久性能试验指标主要包括以下几个方面：（1）抗老化性能：测定沥青混合料的软化点、粘度、弹性恢复率、拉伸性能等指标。
（2）抗疲劳性能：测定沥青混合料的疲劳寿命、疲劳裂纹扩展速率等指标。
（3）抗水解性能：测定沥青混合料的体积稳定性、抗拉强度、抗压强度等指标。
四、沥青混合料耐久性能影响因素分析1. 沥青的性质沥青的性质对沥青混合料的耐久性能有着重要的影响。
例如，沥青的软化点越高，其抗老化能力就越强；沥青的粘度越大，其抗水解性能就越好。
沥青混合料疲劳性能影响因素灰关联熵分析
影响沥青混合料疲 劳性能的因素是多方面的 ， 如何在众 多不确定 的因素 中得 出其对疲劳性 能的 影 响程度 ． 是路 面设 计者 首要 解决 的问题 。
灰色 理 论是 邓 聚龙 教 授 于 １８ ９ ２提 出的一 种 新
联测度值提供的丰富信息 。
为了克服这种缺陷 ． 笔者采用灰色关联熵分析 法考察沥青混合料疲劳性能与马歇尔力学特征值 之 间的关联程度 ． 通过灰熵计算 比较 了各影响因素 与疲劳性能 的关联顺序 ． 分析 了各影响因素对疲劳 性能 的贡献程度 ． 并结合沥青混合料抗疲劳设计 的 需要给出了相应的建设性 的意见 ． 为工程实践中沥 青混合料抗疲劳设计提供 了依据。
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第 ５卷第 １期 ２０ ０ ８年 ２月
现 代 交 通 技 木
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ＶＯ ． ＮＯ． １ ５ １
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沥青混合料 疲劳性 能影响 因素灰关联熵分析
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沥青与沥青混合料
一、普通沥青1、技术性质：（1）物理常数：密度——在规定温度条件下，单位体积的质量；相对密度——在规定温度下，沥青质量与同体积水质量之比。
（2）粘滞性：反映沥青材料内部阻碍沥青粒子产生相对流动的能力，简称粘性，以绝对粘度表示。
工程中通常采用条件粘度反映沥青的粘性。
条件粘度：针入度（适应粘稠石油沥青）；粘度（适应液体石油沥青）（3）延性：沥青材料当受到外力拉伸作用时，所能承受的塑性变形的总能力，以延度作为条件延性的表征指标。
（4）温度敏感性：高温性能指标（软化点、针入度指数）；低温性能指标（脆点）（5）抗老化性（耐久性）：评价方法采用蒸发损失试验、薄膜加热试验、旋转薄膜加热试验；评价指标;蒸发损失百分率、针入度比、蒸发后沥青延度。
（6）安全性：评价指标闪点、燃点。
（7）其他性质：如溶解度、含蜡量、粘附性等。
2、组分：三组分（油分、树脂和沥青质）；四组分（饱和分、芳香分、胶质和沥青质）3、胶体结构：溶胶型结构、溶-凝胶型结构、凝胶型结构（按沥青质含量少、适中、多）4、三大指标：针入度、延度、软化点，分别表征粘滞性、延性和温度敏感性。
（1）针入度：在规定温度（25℃）条件下，以规定质量（100g）的标准针经过规定的时（5s）贯入沥青试样的深度，单位：0.1mm。
表示方法：P（25℃，100g，5s）表征意义：针入度值愈大，表示沥青的粘度愈小，是目前我国粘稠石油沥青的分级指标。
（2）延度：将沥青试样制成∞字形标准试件，采用延度仪，在规定温度和规定拉伸速度下拉断时的长度，单位：cm。
表示方法：D（T，v）T为试验温度（0℃、15℃、25℃），v为拉伸速度（1cm/min、5cm/min ）表征意义：沥青延度越大，其塑性变形越大，有利于低温变形。
（3）软化点：将沥青试样注于规定内径的铜环中，环上置一钢球，在规定加热速度下，沥青逐渐软化，直至在钢球荷重作用下滴落到下层金属板时的温度，单位：℃。
表示方法：T R&B表征意义：沥青软化点越高，沥青的温度稳定性越好。
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沥青及沥青混合料疲劳性能影响因素
作者：林敏
来源：《装备维修技术》2020年第07期
摘要：近年来，随着我国经济和科技的不断进步，人们对日常生活水平的质量要求越来越高。
建筑作为人们日常生活和工作必不可少的一部分，人们对其质量要求也存在着定的关注。
为了更好地保证沥青混合材料在使用中的抗疲劳性能，逼着对相关的沥青混合料进行了分析。
分析研究发现，不同类型的沥青混合料疲劳寿命是与其应力之间有一定的联系。
应力比增加，那么滤镜混合材料疲劳寿命就会随之减少。
除此之外，还有一系列的研究发现，都有了一定的结果。
关键词：沥青混合料;疲劳性能;影響因素
在一些桥梁路面的基础施工过程中，沥青材料的使用是必不可少的。
但是近年随着行车荷载力等方面的因素，很多沥青路面的强度与以前相比发生了明显的变化。
不仅容易出现疲劳破坏，还导致路面的使用寿命及使用性能都得到了破坏。
因此，对于我国相关企业和管理部门而言，研究影响沥青混合料疲劳性能的因素，并解决其疲劳寿命带来的影响是一项迫在眉睫的任务。
笔者通过研究资料和实际情况，对多种沥青混合料的疲劳性能进行了相应的研究，通过研究认为ARAC—13在自愈合作用后疲劳寿命是最长的。
此外，笔者还针对不同的行车荷载和温度作用下沥青路面的疲劳性能，并也对此进行了分析和整理。
本次分析和整理主要的目的是为了提高今后沥青混合料在使用中的疲劳性和使用寿命，研究结果仅供参考。
一、原材料和混合料配合比
1、原材料技术性质
（1）沥青
根据实际情况，选取了一项路面工程进行研究。
在研究中，选取70号沥青和SBS改性沥青进行加护性质的相关测定。
研究结束后我们发现，70号沥青技术性质，无论是在针入度、延度、软化点还是闪点方面均符合相关的规定和标准值。
而SBS改性沥青技术在这些方面也与70号沥青技术并无太大的区别。
这也叫从一定程度上证明70号沥青在工程建筑使用阶段是符合相关规定和标准的。
（2）粗集料
所谓的粗集料指的是采用玄武岩的材料，这种材料的公称粒径分为两种，分别是5～10和10～15。
经过研究分析粗集料的技术性质发现，5～10的针片状测试值与10～15的针片状测
试值之间存在较大的差异。
但就其他方面而言，无论是表现相对密度或是吸水率还是压碎值、洛杉矶磨耗损失等，两者之间并无太大的区别。
（3）细集料
在细集料中通常选用机制砂。
细集料的技术性质不像粗集料一样复杂，粗集料的分类也不像初集料一样细。
但经研究证明，细集料技术性质无论是在表现相对密度或是坚固性还是含泥量、砂当量、亚甲蓝值、棱角性等各个方面都符合相关的规定及标准。
2、配合比设计
配合比的设计，对沥青混合料的疲劳性能也有着一定的影响。
AC-13和SMA-13是沥青混合材料中较为常见的配合比设计。
但这两种材料有着不同的尺寸和标准。
经过细致的研究和分析发现，不论筛孔尺寸是多少，两者之间的通过质量百分比都是相似的，并无太大的区别和区分。
二、实验内容
1、实验方案
经过结合相关企业的施工现场中的路面结构受力的特点，相关的研究技术人员通过采用控制应力模式、研究应力比和加载频率、沥青种类等对AC—13和SMA—13的疲劳性能展开了研究。
研究发现，采用疲劳寿命评价沥青混合料疲劳性能，疲劳寿命最长的路面，抗疲劳性能越好。
但如果疲劳寿命最短的路面，相应的抗疲劳性能也就越差。
这不仅仅是一个研究发现，相关企业在建筑施工过程中也可以参考这个研究的结果，对路面疲劳性展开更深层次的研究。
（1）应力比取值
研究队伍根据沥青路面受力的实际情况，拟用了五个不同的应力比。
（2）加强频率取值
在路面施工的过程中，现场道路的沥青使用寿命与现场道路的行车速度和行车频率之间也有着相应的关系。
加强频率取值能够控制好相应的应力比。
2、试验方法
（1）制备小梁试件
根据我国相关规定制备一些试件，试件的尺寸及大小都要依据相关规定和实际情况选择。
只有这样才能保证在实验的过程中符合一定的标准，通常来说，尺寸大小也会根据不同的实际情况进行选择。
在这个期间，相关工作人员就需注意，尺寸的选择不仅影响到实验的结果，更会影响到实验的进展。
（2）室内弯曲疲劳试验
疲劳试验对沥青的使用寿命也有着一定的影响，室内的弯曲疲劳试验是符合相关实验规定和标准的。
室内实验的目的主要是为了防止天气及温度给沥青带来的不良影响。
三、疲劳试验结果分析
1、应力比
经过研究发现，不同结构类型的沥青混合料会随着应力比的增加而减少寿命。
2、加载频率
在同样的条件和情况下，沥青混合料疲劳寿命的增加会随着加载频率的增加而增加。
也就是说，加载频率与沥青混合料，疲劳寿命的使用之间存在正比关系。
3、沥青种类
众所周知，沥青的种类对沥青的使用有着一定的影响，不仅会影响到路面建设的质量，还会影响到其使用寿命。
四、结束语
综上所述，经过相关的研究应力比、加载频率和沥青种类对沥青混合料疲劳性的影响，我们不难得出不同结构类型的沥青混合料，疲劳寿命会随着应力比的增加而逐渐减小。
除此之外，在相同的应力比条件中，沥青混合料疲劳寿命还会随着加载频率的增加而逐渐增加，也就是说，疲劳寿命与加载频率是成正比变化的。
最后，在同样的情况和条件下，SBS改性沥青对沥青路面的耐久性能有着更好的作用。
参考文献：
[1]张雷，刘全涛，吴少鹏，等.自愈合胶囊对沥青混合料的性能影响研究[J].武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2018，
[2]周志刚，王习进，沙晓鹏.水作用对沥青混合料疲劳性能影响试验[J].长沙理工大学学报（自然科学版），2014，11（2）：1-8.。