多孔沥青混合料的疲劳特性试验研究
多孔隙沥青混凝土试验研究
3.8
4.1
4.4
32.73 26.65 16.91 14.08
空隙率一览表。马歇尔击实次数每面 50 次，用体积 法测定密度，相应的曲线见图 3。根据试验结果可以
PAC20 + 水泥 PAC20 + 2% 消石灰
37 . 38
34 . 30 62 . 01
19 . 47 42 . 64
13 . 58 30 . 72
0 引言
多孔隙沥青混凝土是一种大孔隙沥青混合料，其 使用条件和力学性能与一般的密级配沥青混合料有较 大的不同。它主要有两个用途：一是作为路面抗滑表 层的材料，以改善路面的抗滑性能，特别是雨天的路 面抗滑，此时一般称为 OGFC（开级配磨耗层）；二 是作为沥青混凝土结构层中的一层，为路面的排水结 构层，改善沥青混凝土路面水稳定性，减少水损害， 此时称为 PAC（多孔隙沥青混凝土）。
表 5 为 PAC20 3 种情况析漏试验结果汇总表，图
4 为相应的试验曲线。由试验结果看出，按 0.3% 的
析漏率 确 定 的 油 石 比 分 别 为：矿 粉 max2k = 3. 75% ； 水泥 代 替 矿 粉 max2S = 3. 92% ；2% 消 石 灰 max2x = 4 . 4 % 。由此看到添加消石灰后，油石比明显增加。
19 . 1
11 . 2
根据表 1 中的级配，进行不同油石比下的空隙率 测定、析漏试验、肯塔普飞散试验和浸水条件下的肯
塔普飞散试验。试验采用的是普通 70 # 沥青。空隙 率采用体积法测定，析漏率试验的温度为 175C。混
和料试件成型采用马歇尔击实试验方法，每面击实
50 次。试验结果见表 2，相关的试验曲线见图 1。
大，其磨耗率较大；相比而言，用矿粉或水泥的混合
沥青胶结料疲劳性能评价的研究进展
沥青胶结料疲劳性能评价的研究进展王承献;王立志;王鹏【摘要】沥青胶结料的疲劳特性对沥青混合料的疲劳寿命起着重要作用,沥青混合料的疲劳特性直接影响路面耐久性和长期使用性能,评价沥青胶结料的疲劳寿命是研究路面疲劳破坏的基础问题.文章概述了沥青疲劳评价方法的进展,对比了疲劳寿命N?50、能量比ER、累计耗散能变化率DER、疲劳因子G*· sinδ、耗散能变化率DR、简化能量耗散变化率RDR等指标对沥青胶结料疲劳性能评价的可靠性,阐述了其优缺点;结合实际路面荷载作用与破坏模式对沥青胶结料的疲劳问题进行综合分析,阐明了基于动态剪切流变仪( DSR)的时间扫描试验方法、加载方式以及沥青触变性、自愈性等因素对沥青胶结料疲劳性能的影响,阐述了6种沥青胶结料疲劳性能评价指标在实际中的应用情况,展望了沥青胶结料疲劳研究的方向.%Fatigue property of asphalt binder plays an important role in the fatigue life of asphalt mixture ,and the fatigue property of asphalt mixture affects the durability and long-term performance of pavement directly,thus,it is the basis of the study of pavement fatigue damage problem that evaluates the fatigue life of asphalt effectively. The article expounds the progress of asphalt binder fatigue evaluation method,compares the reliability of Fatigue Life( N?50 ),Energy Ratio( ER),Cumulative Dissipated EnergyRatio( DER ),G*· sinδ,Dissipated Energy Ratio( DR ),Reduced Diss ipated Energy Ratio( RDR)for evaluating asphalt binder fatigue characteristics,analyzes their advantages and disadvantages. It analyzes the fatigue problem of asphalt binder comprehensively,considering the actual load and failure form of the pavement,mainly discusses the effect of DSRtime-sweeping test method,load mode,thixotropy and self-healing of asphalt binder on fatigue performance,states the practical application situation of 6 kinds evaluation indexes,and also discusses the fatigue research direction of asphalt binder.【期刊名称】《山东建筑大学学报》【年(卷),期】2015(030)005【总页数】8页(P456-463)【关键词】沥青胶结料;疲劳性能;应力控制模式;应变控制模式【作者】王承献;王立志;王鹏【作者单位】山东建筑大学交通工程学院,山东济南250101;山东建筑大学交通工程学院,山东济南250101;山东建筑大学交通工程学院,山东济南250101【正文语种】中文【中图分类】U416.217疲劳开裂损伤路面的平整性和耐久性，直接影响路面的使用寿命，甚至可认为沥青混合料的疲劳性能决定了沥青路面的整体使用质量和长期使用效益。
沥青混合料自愈合特性四点弯曲疲劳试验研究
沥青混合料自愈合特性四点弯曲疲劳试验研究黄卫东;李本亮;黄明【摘要】通过应变控制四点弯曲疲劳试验,变化加载频率分析沥青混合料的即时自愈合,变化愈合温度、时间、荷载和损伤程度分析沥青混合料的后期自愈合.结果表明:沥青混合料的即时自愈合伴随加载产生,愈合效果为SBS-AC13＞TB-AC13＞基质-AC13;愈合温度、时间、荷载对沥青混合料的后期愈合具有正面作用,而损伤程度具有负面作用;橡胶沥青混合料疲劳寿命对自愈合条件的依赖性小于SBS沥青混合料,对沥青用量变化敏感性低于SBS沥青混合料;橡胶沥青混合料的劲度模量恢复率大于疲劳寿命恢复率,且疲劳寿命恢复率的离散性较大,劲度模量恢复率的离散性较小.【期刊名称】《建筑材料学报》【年(卷),期】2015(018)004【总页数】6页(P572-577)【关键词】沥青混合料;四点弯曲疲劳试验;自愈合特性【作者】黄卫东;李本亮;黄明【作者单位】同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海201804;同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海201804;上海市政工程设计研究总院博士后工作站,上海200092【正文语种】中文【中图分类】U414沥青材料具有自愈合能力，传统的疲劳研究大多没有考虑沥青的这种愈合能力，从而低估了沥青材料的疲劳寿命.Bazin等［1］认为，沥青材料的自愈合是劲度模量和强度的自我修复过程，它发生在损害过程中、停歇状态下或高温期间.许多研究［1－8］均证明了沥青材料的自愈合特性，并确定了加载应变、间歇时间、混合料结构及改性沥青、不同的加载间歇比例等因素对自愈合的影响.但是，既有研究［9－10］多基于基质沥青，对改性沥青混合料的研究较少，而且国内表面层普遍使用改性沥青，其疲劳性能是关注的重点.本文通过疲劳试验研究沥青混合料的自愈合能力与特性，以期为其疲劳寿命用于路面设计提供技术支撑.1 原材料与试验方法1.1 沥青在埃索70＃基质沥青中掺入4.5%（质量分数）线性SBS，通过剪切、搅拌并经发育制备SBS 改性沥青；溶解性胶粉改性沥青（TB 改性沥青）采用成品沥青，其表面光滑，存储稳定，性能等级为PG58－28.试验用沥青性能指标见表1.表1 试验用沥青性能指标Table 1 Characteristic of asphalt usedNote：＊for test temperature at 10℃；＊＊for viscosity at 60℃.橡胶沥青（AR）由埃索70＃基质沥青内掺20%（质量分数）的425μm（40 目）胶粉（金华产），在185℃搅拌1.5h制成.1.2 矿料和级配矿料采用江苏溧阳产的粗集料，分为3～5，5～10，10～15档，细集料使用浙江吉安产0～3mm 石灰岩，填料使用石灰岩矿粉.集料各项指标符合JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》要求.TB，SBS改性沥青混合料采用AC13级配，混合料的级配曲线见图1.TB－AC13和SBS－AC13采用4%（体积分数）的目标空隙率，沥青用量（质量分数）分别为4.7%，4.6%；AR 采用5.5%（体积分数）的目标空隙率，沥青用量为7.6%.1.3 试验方法采用小型震动压路机碾压成型沥青混合料板（通过碾压次数来控制试件空隙率），而后切割成400mm×63.5mm×50mm 的小梁试件.参照美国AASHTO T321标准［11］进行应变控制四点弯曲疲劳试验，选用第50 次的劲度模量作为初始劲度模量.疲劳试验条件见表2.沥青混合料疲劳寿命确定方法有50%劲度模量衰减（Nf50）方法［11］和归一化劲度模量峰值（NfNM）方法［12］.研究表明，Nf50适用于基质沥青，而NfNM更适用于改性沥青［13］.考虑到试验所用沥青包括基质和改性沥青，试验中依研究对象和试验条件选取不同方法.沥青混合料的自愈合发生在加载过程中和间歇期，依自愈合的发生时间不同，将自愈合分为即时自愈合和后期自愈合.即时自愈合伴随加载过程发生，通过改变加载频率来分析即时自愈合；后期自愈合在加载停止的间歇期内发生，通过变化间歇条件来分析后期自愈合.图1 试验混合料级配Fig.1 Gradation of asphalt mixture used表2 应变控制四点弯曲疲劳试验条件Table 2 Strain－controlled four point bending fatigue test parameters2 即时自愈合试验结果与分析对基质沥青、SBS改性沥青和TB 改性沥青混合料进行3个频率的疲劳试验.沥青用量为5%，应变水平为1 000×10－6，试验温度为15 ℃.试验发现，Nf50小于NfNM，且二者差值基质沥青较小，改性沥青较大.对于沥青材料，从Nf50到NfNM是微裂缝的形成与发展阶段，体现了沥青的愈合性能.由于自愈合能力强的沥青混合料Nf50与NfNM差值较大，因此可通过RL（即疲劳寿命比NfNM／Nf50）值来解释这种自愈合作用.图2 沥青混合料劲度模量与加载频率的关系Fig.2 Relationship of asphalt mixture stiffness and loading frequency图3 沥青混合料疲劳寿命比与加载频率的关系Fig.3 Relationship of RL and loading frequency沥青混合料劲度模量、疲劳寿命比与加载频率的关系见图2，3.由图2，3可见，随着加载频率的增加，沥青混合料的劲度模量增大；基质沥青AC13的疲劳寿命降低不明显，而改性沥青AC13的疲劳寿命降低显著.自愈合贯穿整个加载过程，不同沥青混合料的即时自愈合效果不同.SBS－AC13具有较好的即时自愈合效果，TB－AC13 次之，而基质沥青AC13的即时自愈合效果最弱.这与材料特性有关，因为SBS改性沥青在加载过程中产生了更多的耗散能，从而促进了沥青材料的自愈合.3 后期自愈合试验与结果分析本文将达到疲劳结束条件的试件经过各种愈合处理，再次进行疲劳试验.后期自愈合条件见表3.表3 后期自愈合条件Table 3 Conditions of after loading self－healing of asphalt mixture采用疲劳寿命恢复率（即愈合后增加的疲劳寿命／疲劳寿命）和劲度模量恢复率（即愈合后的劲度模量／初始劲度模量）来评价沥青混合料的愈合效果.试件经自愈合条件处理后，在室温静置1d，然后进行疲劳试验，试验结果见表4.3.1 自愈合条件的影响本文分别考察了A，B，C，D，E，F条件对沥青混合料自愈合的影响.从条件A 到条件F，沥青混合料自愈合时间不断延长，放置温度不断升高，荷载不断增大.自愈合条件对SBS改性沥青与AR 沥青混合料疲劳恢复的影响见图4.由图4 可见，当温度从15℃升高到70℃时（A～D），沥青混合料的整体愈合效果相当或稍有增加，70℃1d的疲劳寿命愈合效果即可达到50%左右，而常温需要数月（AR 混合料）甚至数年（SBS改性沥青混合料），表明高温短时间的愈合效果要优于低温长时间的愈合效果.在常温条件下，随着A，B，C 的自愈合时间增加，SBS改性沥青和AR 混合料的愈合效果均有所增加，且SBS改性沥青混合料的劲度模量前期恢复率较大（4个月恢复率已超过50%），疲劳寿命恢复率持续增大，7个月增加达14.0%，而AR 混合料的疲劳寿命恢复率只增加5%；经过高温1，2d 的自愈合后，SBS改性沥青混合料的疲劳寿命恢复率增加15%，而AR 混合料的疲劳寿命恢复率仅增加6.3%.在70℃时，从无荷载到有荷载（D，E），沥青混合料的劲度模量恢复率增大8%左右，而疲劳寿命相差不大甚至略有下降.综合比较A～F 的愈合条件，2种沥青混合料的劲度模量与疲劳寿命均有较大恢复，且劲度模量恢复率大于疲劳寿命恢复率；AR 混合料愈合情况优于SBS改性沥青混合料，且AR 混合料的疲劳寿命恢复率和劲度模量恢复率均在64.2%～74.6%之间，而SBS改性沥青混合料的疲劳寿命恢复率和劲度模量恢复率均在29.2%～74.8%之间.SBS改性沥青混合料的劲度模量恢复率和疲劳寿命恢复率变异系数分别为12.7%，24.8%，AR 混合料分别为5.7%，13.9%，说明AR混合料受自愈合条件的影响较小.变异系数的差异也反映出沥青混合料的疲劳寿命离散性较大，劲度模量离散性较小.表4 不同后期自愈合条件下沥青混合料的自愈合结果Table 4 Test results of after load self－healing of asphalt mixture图4 自愈合条件对SBS改性沥青与AR混合料疲劳恢复的影响Fig.4 Influence of healing conditions on recovery of SBS and AR asphalt mixture3.2 沥青用量的影响沥青用量对SBS 改性沥青和AR 混合料自愈合率的影响见图5.图5 沥青用量对SBS改性沥青和AR混合料自愈合率的影响Fig.5 Influence ofasphalt content on recovery of SBS and AR asphalt mixture由图5可见，随沥青用量的增加，2种沥青混合料的自愈合效果趋好，疲劳寿命和劲度模量的恢复率增加，且劲度模量恢复率均高于疲劳寿命恢复率.AR 混合料的恢复程度优于SBS改性沥青混合料，但其劲度模量恢复率对沥青用量较为敏感，沥青用量增加1%，劲度模量恢复率增加1.5%，与之相应，SBS改性沥青混合料的恢复率仅为0.7%.SBS 改性沥青混合料疲劳寿命恢复率随沥青用量增加有大幅增加，沥青用量增加1%，其疲劳寿命恢复率增加4.0%，而AR 混合料疲劳寿命恢复率随沥青用量增加略有下降，这可能与9%沥青用量下的自愈合条件苛刻有关.3.3 损伤程度的影响将SBS－AC13，TB－AC13疲劳试验后（对应疲劳寿命Nf50－0，模量Stiffness－0）的试件，先在50℃恒温烘箱中静置4h，然后在室温下静置1d，再进行第1次愈合后的疲劳试验（对应疲劳寿命Nf50－1，模量Stiffness－1，模量恢复率Recovery－1，下同），经过同样处理，进行第2次愈合后的疲劳试验，并以劲度模量比0.50为结束条件.因无法得到全部试验的Nf50和NfNM，采用较为稳定的初始劲度模量恢复率作为疲劳自愈合程度的评价标准，结果如表5所示. 表5 不同损伤程度的沥青混合料自愈合结果Table 5 Test results of after load self－healing of asphalt mixture under different damage ratio试验发现，以劲度模量比0.05结束疲劳试验的试件有明显裂纹，且SBS－AC13比TB－AC13更为明显，依据ROWE 等［14］的疲劳4阶段（调整、微裂缝产生、裂缝生成与发展、破坏）划分，该试件已经进入了裂缝生成与发展阶段；而采用劲度模量比0.20或0.50结束的试件尚处于平稳阶段，以劲度模量比0.80结束试验的试件尚在内部加热调整阶段.沥青混合料的损伤程度对劲度模量的影响显著，深度损伤（如以劲度模量比0.05为结束条件）的试件，其劲度模量恢复率仅为20%左右，而轻微损伤的试件，其劲度模量恢复率可达95%.在整体愈合率方面，SBS，TB改性沥青混合料第1次愈合后的疲劳自愈恢复率－1相当，但第2 次愈合后的疲劳自愈恢复率－2相差较大，且TB 改性沥青混合料的疲劳自愈恢复率－2大于SBS改性沥青混合料的疲劳自愈恢复率－2，表明TB 改性沥青混合料对多次疲劳加载的恢复能力大于SBS 改性沥青混合料，这可能与TB改性沥青特殊的胶粉大分子构成有关.4 结论（1）小梁试验验证了沥青混合料的自愈性能，自愈合分为即时自愈合和后期自愈合.（2）加载频率增加，沥青混合料劲度模量增加，疲劳寿命和疲劳寿命比降低.采用疲劳寿命比评价沥青混合料即时自愈合能力因沥青类型不同而异，本研究中SBS改性沥青混合料＞TB改性沥青混合料＞基质沥青混合料.（3）AR 混合料疲劳寿命受自愈合条件的影响较小，而对SBS改性沥青混合料的影响则较大.沥青混合料的劲度模量恢复率高于疲劳寿命恢复率，且疲劳寿命恢复率的离散性较大，劲度模量恢复率的离散性较小.（4）温度、时间、荷载、沥青用量对沥青混合料后期自愈合具有正面作用，而损伤程度具有负面作用.在高温条件下，荷载对自愈合的影响较小；沥青用量增加1%，SBS改性沥青混合料的疲劳寿命恢复率增加4%，而AR 混合料的疲劳寿命恢复率几乎无变化；轻微损伤（劲度模量比0.80）的多次愈合恢复率大于90%，而深度损伤（劲度模量比0.05）的多次愈合恢复率小于20%.参考文献：［1］BAZIN P，SAUNIER J.Deformability，fatigue and healing propertiesof asphalt mixes［C］∥The Third International Conference on the Structural Design of Asphalt Pavements.London：［s.n.］，1972：438－451.［2］DANIEL J S，KIM Y boratory evaluation of fatigue damage and healing of asphalt mixtures［J］.Journal of Materials in Civil Engineering，2001，13（6）：434－40.［3］GARCÍA Á.Self－healing of open cracks in asphalt mastic［J］.Fuel，2012，93：264－272.［4］KIM B，ROQUE R.Evaluation of healing property of asphalt mixtures ［J］.Transportation Research Record：Journal of the Transportation Research Board，2006，1970（1）：84－91.［5］KIM Y R，WHITMOYER S，LITTLE D.Healing in asphalt concrete pavements：Is it real？［J］.Transportation Research Record，1994（1454）：89－96.［6］CARPENTER S H，SHEN S.Dissipated energy approach to study hot－mix asphalt healing in fatigue［J］.Transportation Research Record：Journal of the Transportation Research Board，2006，1970（1）：178－185.［7］CASTRO M，SÁNCHEZ J A.Fatigue and healing of asphalt mixtures：Discriminate analysis of fatigue curves［J］.Journal of Transportation Engineering，2006，132（2）：168－174.［8］ZHANG Z.Identification of suitable crack growth law for asphalt mixtures using the superpave indirect tensile test（IDT）［D］.Gainesville：University of Florida，2000.［9］单丽岩.基于粘弹特性的沥青疲劳－流变机理研究［D］.哈尔滨：哈尔滨工业大学，2010.SHAN Liyan.Fatigue ＆rheology mechanism of asphalt binder based on viscoelastic characteristic［D］.Harbin：Harbin Institute ofTechnology，2010.（in Chinese）［10］姜睆.沥青胶浆自愈合能力研究［D］.武汉：武汉理工大学，2011.JIANG Huan.Research on the self－healing capacity of bitumen mastics［D］.Wuhan：Wuhan University of Technology，2011.（in Chinese）［11］AASHTO T321—2003 Standard method of test for determining the fatigue life of compacted hot－mix asphalt（HMA）subjected to repeated flexural bending［S］.［12］ASTM D7460－10 Standard test method for determining fatigue failure of compacted asphalt concrete subjected to repeated flexural bending［S］.［13］黄明.考虑多因素的沥青混合料疲劳性能评价与对比［D］.上海：同济大学，2013.HUANG Ming.Evaluation and comparison of fatigue performance of asphalt mixture considering multiple factors［D］.Shanghai：Tongji University，2013.（in Chinese）［14］ROWE G M，BOULDIN M G.Improved techniques to evaluate the fatigue resistance of asphaltic mixtures［C］∥Proceedings of the 2nd Eurasphalt ＆Eurobitume Congress.Barcelona：［s.n.］，2000：754－763.。
沥青混合料疲劳试验
沥青混合料疲劳试验沥青混合料疲劳试验是评估沥青混合料在交通载荷作用下的疲劳性能的一种重要方法。
本文将介绍沥青混合料疲劳试验的目的、试验方法、试验结果的分析以及对道路工程的意义。
一、试验目的沥青混合料疲劳试验的主要目的是评估沥青混合料在交通载荷下的疲劳性能，以确定其在实际道路使用中的耐久性和寿命。
通过疲劳试验，可以了解沥青混合料在长期交通荷载下的变形和破坏情况，为道路工程的设计和施工提供科学依据。
二、试验方法沥青混合料疲劳试验通常采用梁式疲劳试验机进行。
试验时，将沥青混合料制成试件，然后在试验机上施加交通载荷，通过循环加载和卸载的方式模拟实际道路上的交通荷载作用。
在试验过程中，记录试件的应力、应变和循环次数等参数，以评估沥青混合料的疲劳性能。
三、试验结果分析通过沥青混合料疲劳试验得到的试验结果可以进行多方面的分析。
首先，可以通过绘制应力-循环次数曲线来评估沥青混合料的疲劳寿命。
曲线的形状和斜率可以反映沥青混合料的疲劳特性。
其次，可以计算出试件的疲劳强度和疲劳指数等参数，用于评估沥青混合料的疲劳性能。
此外，还可以通过观察试件的破坏形态和表面裂纹情况，进一步分析沥青混合料的疲劳破坏机制。
四、对道路工程的意义沥青混合料疲劳试验对道路工程具有重要的意义。
首先，通过评估沥青混合料的疲劳性能，可以选择合适的沥青混合料类型和配合比，以提高道路的耐久性和使用寿命。
其次，可以根据试验结果对道路结构进行优化设计，以减少疲劳损伤和维修成本。
此外，疲劳试验还可以用于评估不同施工工艺和材料改性方法对沥青混合料疲劳性能的影响，为道路工程的技术改进提供参考。
沥青混合料疲劳试验是评估沥青混合料疲劳性能的重要方法。
通过试验可以评估沥青混合料的疲劳寿命、疲劳强度和疲劳指数等参数，为道路工程的设计和施工提供科学依据。
沥青混合料疲劳试验的结果分析可以帮助优化道路结构和材料选择，提高道路的耐久性和使用寿命。
因此，沥青混合料疲劳试验在道路工程中具有重要的应用价值。
沥青混凝土的SCB弯曲疲劳试验研究
使 用寿命 ， 从而节 约建 设养护 费用 ， 大 大提高道路 的社 会效
益 和经济效益。
沥青 路面疲 劳开裂主要是荷 载和环境 因素作用所 引起 的弯拉应力重复作用引起 的。目前 国内最常用的以弯拉为手 段 的疲 劳试 验方 法是 小梁弯曲疲 劳试验 ， 但是小梁试件现场
取样 比较 困难 ， 试件制作过程复杂 ， 人工成本较高 。 半 圆弯拉疲 劳试 验 （ 国外称 之为 Ｓ ｅ ｍｉ — Ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ Ｂ ｅ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｓ ｔ ）作为～种新的方法越来越多地应用于沥青混合料 的疲
劳分析 ＿ ｌ Ｊ ， 该方法有 以下优点［ Ｚ ３ １ ： ①所用试 件来 源多样 ， 成 型 便捷； ②试验装 置简单 ； ③ 破坏形式以张拉为主 ， 可 以很好描 述沥青 混合料 的弯拉疲劳。半圆弯拉疲劳试验的结构示 意图
图 １半圆疲劳试验装置
１ 分析 对象
沥青混凝 土 Ａ Ｃ ２ ５ ， 混合料采用 Ｓ Ｂ Ｓ改性沥青 ， 集料来 自 山东 临沂。经过 配合 比设 计 ，取 ３ ． ８的油石 比 ，矿 粉含量
摘
要 进行 了沥青混凝土的半圆弯曲疲 劳试验 ， 得到 了不 同条件 下 Ｓ Ｃ Ｂ疲 劳寿命 ， 分析 了疲劳寿命 与影响 因
素的关系， 并通过 Ｓ Ｃ Ｂ试验结果进行 了疲劳寿命 与影响 因素的回归分析 。
关键词 沥青 混凝土 ； Ｓ Ｃ Ｂ弯曲疲劳； 疲劳规律 ； 非线性 回归
０ 引言
示。
（ ２ ） 试验 温度 。选取 １ ０ ￣ Ｃ、 １ ５ ％和 ２ ０ ￣ Ｃ 为试验温度。
上 的平行试验无法准确描述材料 的疲 劳特性 。因此本 文每种
・
一种评价沥青混合料的疲劳断裂和破坏特性的简单试验方法
2 疲劳试验
2. 1 材料 为了评价改性剂对裂缝的影响 ,选用几种不同聚
合物改性沥青和一种橡胶改性沥青 (表 1) 进行试验 。 另外 ,作为玛蹄脂的主要成分 ,矿物填料也对混合料力 学性能影响很大 。本文选用石灰石和熟石灰两种矿粉
进行试验 ,以研究填料对混合料性能的影响 。 2. 2 沥青基体试件制备
2. 3 试验方法 一个合理的疲劳试验方法不但能够像 DSR 那样
测定基本材料性质 ,而且能够通过裂缝产生和扩展来 制造疲劳破坏 (这是 DSR 无法实现的) 。另外 ,试验方 法必须简单符合力学准则并具可重复性 。本文进行了 3 种循环扭转荷载试验 :应变扫描 、频率扫描和试件扫
描 。试验时均采用变形控制扭矩剪切模式 ,试件安装 见图 1 ,试验数据用专门的数据采集系统进行采集 ,试 验方案见图 2 。扭矩剪切应变扫描试验是为了确定满 足均匀线粘弹性的应变水平 。试验结果表明当温度在 10～40 ℃之间 ,频率在 0. 1～10 Hz 之间 ,应变小于等 于 0. 009 %时 ,沥青基体是处于线粘弹性状态 。鉴于 此 ,频率扫描试验时采用 0. 009 %应变 ,以保证处于线 粘弹性状态 ,荷载作用时间根据频率扫描试验结果确 定 。应变控制时间扫描试验中 ,应变水平为 0. 2 %～ 0. 85 % ,温度为 25 ℃,频率为 10 Hz 。每个疲劳试验 均做到试件破坏成 2 块为止 。
图 3 沥青基体的线粘弹性 (L V E) 动态模量 、相位角和 m 值
图 4 是 AAM 沥青基体高应变幅下时间扫描试验 结果 ,即非线性动态模量和相位角随疲劳破坏累积情 况的变化规律 。试验早期阶段试件明显呈迅速破坏现 象 ,但破坏比例保持不变 ,表明微裂缝受到控制 ,接着 出现破坏加速期 ,出现宏观裂缝 。而衡量材料粘性指 标的相位角随荷载循环次数的增加而增大并达到峰值 后急剧下降 。1997 年 Reese 将相位角峰值点定义为 疲劳破坏点 ,最近 Lee 等人也利用峰值相位角确定沥 青混凝土的疲劳破坏 。基体试件的累积破坏主要表现 为微裂缝形式 ,由于破坏试件的弹性慢慢消失粘性慢 慢增大 。这导致相位角随着荷载循环次数的增加而增 大 ,一旦试件出现宏观裂缝等重大结构突变时 ,试件将 不能再累积破坏 ,紧接着相位角急剧减小 。
沥青混合料的疲劳试验及其影响因素
沥青混合料的疲劳试验及其影响因素摘要：疲劳特性的研究方法概括起来包括两种即现象学法和力学近似法。
应用现象学法主要是进行疲劳试验，得出疲劳寿命与施加应力或应变的关系。
力学近似法是将应力状态的改变作为开裂、几何尺寸及边界条件、材料特性及其统计变异性的结果来考虑，并对裂缝的扩展和材料中疲劳的重分布所起的作用进行分析，从而它有助于人们认识破坏的形成和发展的机理。
关键词：沥青混合料疲劳特性现象学法力学近似法1 概述路面使用期间，在气侯环境因素和车轮荷载的重复作用下，损伤逐渐累积，路面结构强度逐渐下降，当荷载作用次数超过一定次数之后，在荷载作用下路面内产生的应力就会超过性能下降后的结构抗力，使路面出现裂纹，产生疲劳断裂破坏。
这是由于材料内部存在缺陷或非均匀性，引起应力集中而出现微裂隙，应力的反复作用使微裂隙逐渐扩展、汇合，从而不断减少有效的承受应力的面积，造成材料的刚度和强度逐步下降，最终在反复作用一定次数后导致破坏。
材料抵抗疲劳破坏的能力，可用达到疲劳破坏时所能经受的重复应力大小(或称疲劳强度)和作用次数(称为疲劳寿命)来表示。
疲劳破坏是当前沥青路面破坏的主要形式之一。
沥青路面的耐久性是指沥青路面在使用过程中承受各种外界因素的作用，其性质能保持稳定或较小发生变化的特性。
沥青混合料的抗疲劳性能是评价沥青路面耐久性的一个重要指标。
2沥青混合料的疲劳试验疲劳破坏作为沥青路面的三大破坏形式之一，人们对其试验研究方法给予了很大的关注，归纳起来可以分为四类：一是实际路面在真实行车荷载作用下的疲劳破坏试验，如美国的AASHO试验路，历时三年才完成；二是足尺路面结构在模拟行车荷载作用下的疲劳试验，包括环道试验和加速加载试验，如南非的重型车辆模拟车（HVS ）、澳大利亚和新西兰的加速加载设备（ALF ）、美国华盛顿州立大学的室外大型环道、长沙理工大学的亚洲最大的路面直道实验中心和重庆公路研究所的室内大型环道疲劳试验等；三是试板试验法；四是室内小型试件的疲劳试验。
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
沥青混合料疲劳自愈性多层次研究现状
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 。
一种评价沥青混合料疲劳性能的简单试验方法
一种评价沥青混合料疲劳性能的简单试验方法沈洪涛;赵树青;王晓平【摘要】使用间接拉伸（IDT）试验来评估沥青混合料的疲劳行为。
再生混凝土集料（RCA）和新集料以不同比例（0％，20％，40％，60％，80％和100％）混合生成具有不同抗疲劳性能的混合料。
为了表征疲劳，在中温下进行循环加载 IDT 和单调加载断裂能试验。
结果表明，在中温下，循环加载 IDT 试验获得的疲劳寿命和单调加载断裂试验获得的断裂能之间具有良好的相关性。
基于实验室结果，单调加载 IDT 试验得到的断裂能可以用于快速评估沥青混合料疲劳性能。
考虑到IDT 试验已经用于表征沥青混合料的低温开裂和水敏感性，采用单调加载的 IDT 试验评价沥青混合料的疲劳性能易于推广使用。
%This study uses the indirect tensile (IDT)test to evaluate fatigue behavior of as﹣phalt.Recycled concrete aggregate(RCA)and virgin aggregate are blended at different percentages(0%, 20%,40%,60%,80%,and 100 %)to produce mixes with a variety of fatigue performance.To charac﹣terize fatigue,cyclic IDT and monotonic fracture energy tests were performed at intermediate tempera ﹣tures.At intermediate temperatures,good correlation is found between the fatigue life obtained from cyclic IDT test results and the fracture energy obtained from monotonic fracture test results.Based on the labora﹣tory test results,the IDT test can be used to evaluate both the fatigue behavior of asphalt con﹣crete.Considering that IDT testing has been used to characterize thermal cracking and moisture suscepti﹣bility,the IDT test has the potential to serve as a single performance test for fatigue,thermal cracking and moisture damage.【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2016(041)003【总页数】4页(P151-153,192)【关键词】再生混凝土集料;间接拉伸试验;疲劳;道路工程【作者】沈洪涛;赵树青;王晓平【作者单位】潍坊市公路勘察设计院，山东潍坊 261061;山东交通职业学院，山东潍坊 261061;山东交通职业学院，山东潍坊 261061【正文语种】中文【中图分类】U414.1我国每年有大量的资金用于道路的建设和养护，设计和建造具有高服务能力的路面从而提高路面的长期性能已经成为业内的共识。
沥青混合料疲劳性能研究
t = 1 (2Πf ) 当加载频率为 10 H z 时, 与国外大多数研究所 选择的加载频率相同, 加载时间为
t = 1 (2Πf ) = 01016 s 01016 s 的加载时间对沥青混合料路面表面大 致相当于 60～ 65 km h 的行车速度。 中国现行的 《公路工程技术标准》规定的汽车专用公路的计算行 车速度范围为 40～ 120km h, 可见选择 10 H z 的荷 载频率是合适的。 213 荷载波形
在常温条件下, 沥青混合料表现为显著的粘弹 性质。随着荷载作用次数的增加, 试件挠曲残余变形 逐渐增大, 材料的劲度 (或模量) 逐渐减小, 微裂缝不 断发展, 最终完全断裂。由于这种表述方式比较简单 明确, 试验数据稳定, 因此, 在控制应力方式下通常
2 2 交 通 运 输 工 程 学 报 2001 年
程, 为以后应用作准备。试验结果见表 2 及图 1。随
表列出交通部重庆公路研究所及哈尔滨建筑工程学
院的部分试验结果。 其中应力单位为M Pa, 应力以 应力差表示。
图 1 中国高等级公路常用沥青混合料间接拉伸疲劳试验结果
从表 2 及图 1 中可看出各单位所做疲劳结果 n 值比较接近, 变化在 3141～ 4182 之间, 说明弯曲与 间接拉伸试验结果有可能互换; K 值变化较大, 但 同一单位材料间 K 值相差不多, 说明沥青混合料的 疲劳性能同原材料性质有较大关系。 如本研究所用 沥青性能较好, 其疲劳寿命明显高于国产沥青混合 料。 混合料级配也对疲劳寿命有一定影响。 本研究 所 用ESSO 70# 、SH ELL 70# 沥青混合料及哈尔滨建
收稿日期: 2000210218 作者简介: 许志鸿 (19392) , 男, 福建龙海人, 同济大学教授, 从事路基与路面研究.
多孔沥青混合料的疲劳特性试验研究
２１ ０ ２年 ８月
建
筑
材ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
料
学
报
Ｖｏ ． ５ Ｎｏ ４ １１ ， ．
Ａｕ ｇ．， ０１ ２ ２
ｊ 『 ｏＵ ＲＮＡＬ ０Ｆ ＢＵＩ ＤＩ Ｉ ＮＧ ＡＴＥ ＡＬ Ｍ ＲＩ Ｓ
文 章 编 号 ：０ ７９ ２ （ ０ ２ ０ — ５ ３ ０ １０ —６ ９ ２ １ ）４０ １—６
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｐｏｒ ｕｓ ａ ｐｈ ｌ ｏ ｒ ｔ ｔ ｆｅ ｅ ｔ ｒａ ｏ ｐ ｉｉ ｒ ｔ ｉ ｄ ｂｙ ｔ ａ ｉ ｕｅ ｔ ｓ ｏ ｓ ａ ｔ ｃ ｎｃ ｅ ｅ ｗｉｈ ｄｉｆ ｒ ｎｔ ｍａ ｅ ｉｌ ｃ ｍ ｏｓｔｏｎ ｗｅ ｅ ｓ ｕｄ ｅ ｈｅ ｆ ｔｇ ｅ ｔｏｆ ｓ ｒ ｓ — ｏ ｔ ｏｌｍｏｄ ｌ ｅ ｆ ｃ ｆ ａ ｒ ｖ ｉ ｔｅ ｓｃ ｎ ｒ ｅ ， ｆ ｅ ｔ ｏ ｉ ｏ ｄｓ，ａ ｐｈａｔ ａ ｓ ｌ— ｇｇｒ ｇａ ｅ ａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｔｏ ｏ ｉｉｎ ｎ ｔ ａ ｉ ｅ ｅ ｔ ｒ ｔｏ ａ ｄ ａ ｕ ａ ｉ ｎ ｃ ｎｄ ｔｏ ｏ ｈｅ ｆ ｔｇｕ
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多 孔 沥 青 混 合 料 的 疲 劳 特 性 试 验 研 究
蒋 玮 沙 爱 民 裴 建 中 陈 实 周 浩 ， ， ， ，
沥青混合料的疲劳试验与疲劳寿命预测
●
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ＡＨ一 ０ ７
７ ． ５０
＞０ １０
４ ． ７９
１０ ０ ．３
基金项 目： 安徽省优 秀青年科技 基金 （ 编号 ０ ０ ３ ７ ） ４ ４ ０ ６ 作者 简介 ： 马芹永 （９ ４ ） 男， １６ 一 ， 教授 ， 博导 ， 主要研 究方 向为路面结构。
（ 安徽理工大学 ， 安徽 淮南 ２ ２０ ） ３ ０ １ 摘 要 ： 用正 弦渡荷载对沥青混合料 小梁试件 的疲 劳特 性进 行 了试验 研究 ， 采 并用 累积耗散 能原理对其 疲劳寿
命进 行预 测。试验结果表 明 ： 随着加载应力水平的提 高 ， 其疲 劳寿命 是不断降低 的。沥青混合料 的耗散能能够较 好地反 映沥青混合料的疲 劳过程 ， 分析和预测 沥青混合料疲 劳特性的有效方法。 是
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： Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｐ ｏ ｒ ｏ ｕ ｓ ａ ｓ ｈ ａ ｌ ｔ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｗ ｉ ｔ ｈ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｃ ｏ ｍ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ｅ ｒ ｅ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ｂ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｔ ｉ ｕ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｏ ｆ ｐ ｐ ｙ ｇ ， ， ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ａ ｉ ｒ ｖ ｏ ｉ ｄ ｓ ａ ｓ ｈ ａ ｌ ｔ ａ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ａ ｎ ｄ ｓ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｔ ｉ ｕ ｅ － － ｐ ｇ ｇ ｇ ｇ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｗ ｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ａ ｔ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｔ ｉ ｕ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｏ ｒ ｏ ｕ ｓ ａ ｓ ｈ ａ ｌ ｔ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｗ ｉ ｔ ｈ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ａ ｓ － ｇ ｇ ｐ ｐ ｈ ａ ｌ ｔ ａ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ａ ｎ ｄ ｓ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍ ｅ ｗ ｅ ｒ ｅ ｃ ｏ ｍ ａ ｒ ｅ ｄ ｂ ｓ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ａ ｔ ｉ ｕ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ － ｐ ｇ ｇ ｇ ｐ ｙ ｇ ｓ ｔ ｕ ｄ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｒ ｏ ｕ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ｔ ｉ ｆ ａ ｔ ｉ ｕ ｅ ｏ ｆ ａ ｓ ｈ ａ ｌ ｔ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｉ ｓ ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｏ ｆ － ｙ ｇ ｐ ｐ ｐ ； ｔ ｈ ｅ ａ ｉ ｒ ｖ ｏ ｉ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｉ ｖ ｉ ｔ ｏ ｆ ｏ ｒ ｏ ｕ ｓ ａ ｓ ｈ ａ ｌ ｔ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｗ ａ ｓ ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｏ ｆ ａ ｓ ｈ ａ ｌ ｔ ａ － － ｙ ｐ ｐ ｐ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｓ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｏ ｔ ｉ ｍ ｕ ｍ ａ ｓ ｈ ａ ｌ ｔ ａ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ａ ｂ ｅ ｓ ｔ ｆ ａ ｔ ｉ ｕ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ － － ｇ ｇ ｐ ｐ ｇ ｇ ｇ ｐ ｇ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ． Ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｓ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｔ ｉ ｕ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ ａ ｓ ｈ ａ ｌ ｔ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｗ ｅ ｒ ｅ ｏ ｒ ｏ ｕ ｓ ｇ ｐ ｐ ， ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｌ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｏ ｆ ａ ｓ ｈ ａ ｌ ｔ ａ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｗ ｉ ｌ ｌ ｂ ｅ ｏ ｎ ｌ ｌ ｉ ｔ ｔ ｌ ｅ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｗ ｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｏ ｆ － ｙ ｐ ｇ ｇ ｇ ｙ ａ ｓ ｈ ａ ｌ ｔ ａ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｉ ｓ ｍ ｏ ｄ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｒ ｌ ａ ｒ ｅ ｒ ． － ｐ ｇ ｇ ｇ ｇ ： ； ； ； ； Ｋ ｅ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓｒ ｏ ａ ｄ ｅ ｎ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ａ ｓ ｈ ａ ｌ ｔ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ（ Ｐ Ａ Ｃ） ｆ ａ ｔ ｉ ｕ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ａ ｉ ｒ ｖ ｏ ｉ ｄ（ ＶＶ） ａ ｓ ｏ ｒ ｏ ｕ ｓ － ｇ ｇ ｐ ｐ ｇ ｙ ； ｈ ａ ｌ ｔ ａ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｓ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ － ｐ ｇ ｇ ｇ 作为一种环保型铺面材 Ｐ Ａ Ｃ） 多孔沥青混合料 （ 料， 具有排水 、 降 噪、 抗 滑、 安 全 等 诸 多 优 点， 在路面 工程中得到了越来越广泛的应用
表 １ Ｔ Ｐ Ｓ 改性沥青技术指标 Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｔ Ｐ Ｓ ｍ ｏ ｄ ｉ ｆ ｉ ｅ ｄ ａ ｓ ｈ ａ ｌ ｔ ｐ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ （ ） ／％ Ｔ Ｐ Ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ｂ ｍ ａ ｓ ｓ ｙ （ ／ （ ２ ５℃ ） ０． １ｍｍ） Ｐ ｅ ｎ ｅ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ／℃ Ｓ ｏ ｆ ｔ ｅ ｎ ｉ ｎ ｏ ｉ ｎ ｔ ｇ ｐ （ ／ Ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｌ ｉ ｔ ５℃ ） ｃ ｍ ｙ （ ／ １ ５℃ ） ｃ ｍ Ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ （ ／ （ ·ｓ ） Ｄ ｎ ａ ｍ ｉ ｃ ｖ ｉ ｓ ｃ ｏ ｓ ｉ ｔ ６ ０℃ ） Ｐ ａ ｙ ｙ Ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ １ ２ｏ ｎ ｂ ｉ ｔ ｕ ｍ ｅ ｎ ４ ７． ６ ８ ７． ８ ４ ９． ０ ０ ０ ＞１ １ ２ ５ ３ ５ ２
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｆ ａ ｔ ｉ ｕ ｅ Ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ Ｐ ｏ ｒ ｏ ｕ ｓ Ａ ｓ ｈ ａ ｌ ｔ Ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｙ ｇ ｐ
１ １ １ ２ １ ， ， ， Ｊ Ｉ ＡＮＧ Ｗ ｅ ｉ Ａ ｉ－ ｍ ｉ ｎ Ｅ Ｉ Ｊ ｉ ａ ｎ－ ｚ ｈ ｏ ｎ Ｓ ｈ ｉ Ｕ Ｈ ａ ｏ ＳＨＡ Ｐ ＣＨＥＮ ＺＨＯ ｇ ，
第１ ５ 卷第 ４ 期 第 年期 ２ ０ １ ２４ ８月
建
筑
材
料
学
报
： 蒋 玮， 等 多孔沥青混合料的疲劳特性试验研究 Ｊ ＯＵＲ ＮＡ Ｌ Ｏ Ｆ Ｂ Ｕ Ｉ Ｌ Ｄ Ｉ Ｎ Ｇ ＭＡ Ｔ Ｅ Ｒ Ｉ Ａ Ｌ Ｓ
Ｖ ｏ ｌ ． １ ５， Ｎ ｏ ． ４ ５ １ ３ ， ２ ０ １ ２ Ａ ｕ ． ｇ
５ １ ４
建筑Βιβλιοθήκη 材料学报
第１ ５卷
进行研究 ． 影响沥青稳定 材 料 疲 劳 特 性 的 因 素 很 多 ， 有混 合料 自 身 的 因 素 ， 还有试验方法以及实际裂缝发展
］ ［］ ３ ５ － 的影 响 等 ［ ． Ｐ ａ ｒ ｔ ｌ等 ６ 采 用 同 轴 剪 切 试 验 对 多 孔
孔沥青混合料疲劳特性的影响 ．
１ 试验材料与方案
１． １ 试验材料 ， 沥青为 Ｓ 混合料拌和时掺加占沥青质量 Ｋ ７ ０ － 改性后沥青的相关 １ ２％ 的高黏度沥青改 性 剂 Ｔ Ｐ Ｓ， 指标如表 １ 所示 ． 集料为玄武岩 ， 多孔沥青混合料 的 级配以及按 照 体 积 法 测 得 的 空 隙 率 ＶＶ 如 表 ２ 所 示， 其中油石比是根据析漏和飞散试验确定得到的 ．
（ ） 文章编号 ： １ ０ ０ ７ ９ ６ ２ ９ ２ ０ １ ２ ０ ４ ０ ５ １ ３ ０ ６ － － －
多孔沥青混合料的疲劳特性试验研究
１ １ ２ １ 蒋 玮１， 沙爱民 ， 裴建中 ， 陈 实 ， 周 浩
（ 长安大学 特殊地区公路工程教育部重点实验室 ，陕西 西安 ７ １． １ ０ ０ ６ ４； ） 中国交通建设股份有限公司 第一公路勘察设计研究院有限公司 ，陕西 西安 ７ ２． １ ０ ０ ７ ５ 摘要 ：采用应力控制模式对不同材料组成的多孔沥青混合料进行疲劳试验 ， 分析了空隙率 、 油石比 并比较了不同油石比的沥 青 混 合 料 在 不 同 浸 水 时 间 下 的 疲 和浸水状态对混合料疲劳特性的影响 ， 结果表明 ： 多孔沥青混合料的抗疲劳性能随空隙率的增大而减小 ； 随着油石比的增大 ， 劳特性差异 ． 多孔沥青混合料疲劳寿命的应力敏感性降低 ， 存在着最佳油石比 ， 在最佳油石比下混合料的抗疲劳 性能最好 ； 浸水状态对多孔沥青混合料的疲劳特性影响与油石比大小密切相关 ， 当油石比适中或偏 大时 ， 浸水 ３～１ ０ｄ 对其疲劳特性影响较小 ． 关键词 ：道路工程 ；多孔沥青混合料 ；疲劳特性 ；空隙率 ；油石比 ；浸水状态 中图分类号 ： Ｕ ４ １ ４ 文献标志码 ： Ａ ： ／ ｄ ｏ ｉ １ ０． ３ ９ ６ ９ ． ｉ ｓ ｓ ｎ． １ ０ ０ ７ ９ ６ ２ ９． ２ ０ １ ２． ０ ４． ０ １ ５ － ｊ
； 修订日期 ： 收稿日期 ： ２ ０ １ １ ０ ８ ２ ５ ２ ０ １ １ １ ０ １ ３ － － － －
“ ） ； ； 基金项目 ： 十一五 ” 国家科技支撑计划项目 （ 中国 博 士 后 科 学 基 金 资 助 项 目 （ 教育部创新团队发展计划 ２ ０ ０ ６ Ｂ Ａ Ｊ １ ８ Ｂ ０ ５ ２ ０ １ ２Ｍ ５ １ １ ９ ６ ４） （ ） ； ） 中央高校基本科研业务费专项资金项目 （ Ｉ Ｒ Ｔ １ ０ ５ ０ ＣＨＤ ２ ０ １ １ Ｊ Ｃ １ ５ ２ ， ： ＿ 第一作者 ： 蒋 玮（ 男， 安徽宣城人 ， 长安大学讲师 ， 博士 ． 研究方向为路面工程 ． １ ９ ８ ３—） Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ ｉ ａ ｎ ｗ ｅ ｉ ０ ２ ９＠ｓ ｉ ｎ ａ ． ｃ ｏ ｍ ｊ ｇ
（ ， ， １． Ｋ ｅ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｆ ｏ ｒ Ｓ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ Ａ ｒ ｅ ａ Ｈ ｉ ｈ ｗ ａ Ｅ ｎ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｏ ｆ Ｍ ｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ｏ ｆ Ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃ ｈ ａ ｎ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ Ｘ ｉ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ６ ４， ｙ ｙ ｐ ｇ ｙ ｇ ｇ ｙ ｇ ｙ ； ， ， ， ） Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ２． Ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ Ｈ ｉ ｈ ｗ ａ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｌ ｔ ａ ｎ ｔ ｓ Ｃ ｏ ． Ｌ ｔ ｄ ． Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｃ ｏ ｍｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃ ｏ ｍ ａ ｎ Ｌ ｔ ｄ ． Ｘ ｉ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ７ ５， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｇ ｙ ｐ ｙ