抗拉强度指标在沥青混合料设计中的应用

粘 在球 形铰 接 的金 属 帽上 ，试 件 上安 装 变形 测定 装
置 ，在 一定 的温度 与一 定 的加 载速率 下测 定试 件 在 不 同荷载下 的变形 值 。应力 应 变 曲线 中最大 的应 力 值 即试 件 的极 限抗 拉 强度 。直接 拉伸 试 验 因条件 难
以控制 ，不 宜 采用 。 间接拉 伸试 验是 对 圆柱 体试 件
Ｋｅ ｒ ａ ｐｈ ｌ ｘ ｕ ｅ ｅ ｓｌ ｔｅ ｇ ｈ ｐ ｉ ｌａ ｐ ｌ—ａ ｇ ｅ ａｅ ｒ ｔ ｙ ｗｏ ｄｓ： ｓ ａｔｍｉ ｔ ｒ ；ｔ ｎ ｉｅ ｓｒ ｎ ｔ ；ｏ ｔｍａ ｓ ｈａｔ ｇ ｒ ｇ ｔ ａ ｉ ｏ
０ 弓 言 Ｉ
青混 合料 还需 要进行 强 度检 验 ，但 是试 验 条件 很 难
长期 以来 ，沥青 混合 料 的抗拉 性 能都 是采 用 间
接 拉 伸试 验 、直 接 拉 伸 试 验 或 小 梁 弯 曲试 验 来 测
究 ［． Ｊ 山西建 筑 ，２ ０ ，３ （ ０ ：２ ９ ２ ０ ｊ ０ ９ ５２ ） ７— ８．
［］ 魏 浩 ，李 强 ，王玉 臣． 胶 沥 青 碾压 工 艺初 探 ６ 橡 『 ． 路交 通 科 技 ：应 用 技术 版 ，２ １ ，（ ） ３ Ｊ 公 １ ０ ０ ２ ：９ —
能 的方法
１ 抗 拉 强 度 试 验 方 法 介 绍
１１ 常 规 抗 拉 强 度 试 验 方 法 ．
标 ．经过 综合 分 析 确 定沥 青 混 合料 的最 佳 油石 比 ，
最 终确定 沥青 混合 料 的配合 比。马 氏方法 考虑 了沥 青 混合料 的体 积指 标 ，满足 沥青 混合料 的合理 空 隙 率 要求 ；但 马歇尔 法设 计 的沥青 混合 料没 有很 好 地 考 虑混合 料 的疲劳 性 能 。尽 管 马歇尔 法设 计 出 的沥
方式 ，适 合 用来 评价 沥青 混合 料 的抗拉 强度 。
１３ 半 圆弯拉试 验要 求 ． １ ． 试 件尺 寸 ．１ ３
要 求 。为 了确 保沥 青混 合料 试验 结果 的准 确 性 ，试
验过 程 中严格 控制 沥青 及矿 料 的加热 温度 、沥青 混 合 料 的拌 和温 度 和压 实 温 度 。根 据 Ａ级９ ＃ 路 石 ０道 油 沥 青 的 要 求 ，确 定 沥 青 混 合 料 的 拌 和 温 度 为 １ ０ １０ ．压实 温度 为 １０（ １０ ５ ％～ ６ ℃ ４ ￣— ５ ％。 ２
能 ，再后 来 黄宝 山等 人对半 圆弯拉试 验 进行 了进一 步 的研究 ．提 出抗 拉 强度 的计 算公 式 。２ ０ 年 ，国 ０５
内 的 张志祥 、吴 建 浩等 人 ［ 用半 圆弯 拉 试 验研 究 ３ ］ 利 了 再 生 沥 青 混 合 料 的 疲 劳 问 题 。２ ０ 年 ，湖 南 大 ０７ 学 的曹 轲铭 ［ 沥 青混 合 料 半 圆弯拉 试 验 方 法进 行 ４ １ 对 了研究 ，提 出了合 适 的试 验要 求 及 步 骤 。２ ０ 年 ， ０８ 吕光 印 、郝培 文 、庞立 果 、王海 年 等 人 Ｌ 沥青 混 ５ ＿ 对 合料 进行 了半 圆弯拉 试验 力学 特性 数值 分 析 ．提 出 了合 理 的试 件厚 度 、加载 速率 以及 试验 中作支 撑 的 辊 轴 直径 。 半 圆弯 曲试验 因其试 件制 作方 便 ，可 以采 用室 内成 型 的马 歇尔试 件 或路 面现 场 的钻芯 试 件沿 直径
在两 根截 面 为 圆形 的支撑辊 上 ，在跨 中施加 集 中荷 载直 至试 件 断裂破 坏 的试 验 。半 圆弯拉 试验 最 早用
于 评 价 岩 石 的 力 学 性 能 ，随 后 Ｋ ａ 、Ｖ ｎｄ ｅ ｒｎ ａ ｅＶ ｎ 及 Ｓ ｉ 人 ｝ｚ 其 用 于 评 价 沥 青 混 合 料 的 抗 拉 性 ｍｔ 等 ｌ］ Ｉ 将
上 、下部 通过 一定 宽度 的圆弧形 压条 施 加荷 载 ，直 至试 件破 坏 。间接 拉伸 试验 只 测定 强度 ，未考 虑时 间 的永 久 变形 。且 试件 受力 比较 复杂 ，与实 际路 面 的受 力情 况相 差 比较 大 ，再 者 当试件 抗 压强 度不 足 其 抗 拉 强度 的３ 时 ，试 件 可 能 因抗 压 强 度 不 足而 倍
图２ 试 验 破 坏 后 的 半 圆 试 件
１ ． 加 载 速率 ．２ ３
由于本 试 验借 助马 歇尔稳 定 度 的加载 设备 ，【 天 １
此 本研究 中的半圆弯拉试 验 的加载 速率为５ ｒｍｒｉ。 ０ ／ ｎ ａ ａ 又 因为本 文采用 的沥 青混 合料 设计 方 法是 将抗 拉 强 度 替代 马歇 尔 稳定度 ，为 了考虑试 验 的可 比性 ，避
３ ５０ ， ｈｎ； ．ａｇｕＪ ｏ ｎ ｏ ｅｅ Ｚ ｅｊ ｎ １０ ６ Ｃ ｉａ ２ １ １ Ｃ ｉａ ２Ｊ ｎｓ ｉ ｔ ｇＣ ｌ ｇ， ｈｎｉ ｇ２ ２ ０ ， ｈｎ ） ｉ ａｏ ｌ ａ
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９５．
作 者 简 介 ：关 菊 红 （９ ７ ） 山西 长 治人 ， 工 程 师 ，本 科 。 １７ 一 ，
毕 业 于 淮 南工 业 学 院 ，研 究 方 向为 工程 试 验 检 测 。 收 稿 日期 ：２ １ — ９ １ ０００— ９
定 。直接 拉伸 试验 是将 圆柱 形 沥青混 合 料试 件两 端
ＤｏＩ ０３ ６ ６ｉ ｎ１０ — ７ ６２ １． ． ２ ：１．８ ９ ．ｓ． ２ ４ ８ ． １ ９０ ｓ ０ ０ ０ ０
Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｎｓｌ ｒ ｎｇ ｈ Ｉ ｄｅ ｎ ｐ ｌ ｉ ｔ ｅ Ｄｅ ｉ ｎ ｐｌｃ ｔｏ ｆＴｅ ｉｅ Ｓｔ ｅ ｔ ｎ ｘ ｉ Ａｓ ｈａ ｔＭ ｘ ｕｒ ｓｇ
ｂ ｔ ｓ ｇ ｓａ ｉ ｔ ｓ ｔ ｅ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌｉ ｄ ｘ ｃ ｎ ｔ ａ ｇ ｔ ｈ ｉｅ ｓ ｓ ａ ｐ ａ ｉ ｇ ｉ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ． ｏ ｘ ｍｐ ｅ ｈ ｒ ｕ ｉ ｔｂ ｌ ｙ ａ ｈ ｃ ａ ｉ ａ ｎ ｅ ａ ｔ ｒ ｅ ｅ ｄ ｓ ａ ｅ ｐ ｅ ｒｎ ｎ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｆ ｒｅ ａ ｌ ，ｔ ｅ ｅ ｕ ｎ ｉ ｔ ｅ ｉｔｓ ｏ ｇ ｌ ｋ ｅｗｅ ｎ ｆｔ ｕ ｉ ａ ｅ ｏ ｓ ｈ ｌ ｐ ｖ ｍｅ ｔａ ｄ ｔｎ ｉ ｔ ｎ ｔ ｆａ ｐ ａ ｔ ｘｕ ｅ Ｔ ｅ ｆｔ ｕ ｘｓ ｔ ｎ ｉ ｓｂ ｔ ｅ ａｉ ｅ ｄ ｓ ｓ ｆ ｐ ａｔ ａ ｅ ｎ ｎ ｅ ｓｌ ｓｒ ｇ ｈ ｏ ｓ ｈ ｌ ｍｉｔ ｒ ． ｈ ａｉ ｅ ｒ ｎ ｇ ｅ ａ ｅ ｅ ｇ ｄ ｍａ ｅ ｃ ｕ ｒ ｇ ｉ ｓ ｈ ｌ ｐ ｖ ｍｅ ｔｃ ｕ ｄ ｂ ｏ ｔ ｌ ｄ ｉ ｈ ｏ ｒ ｅ ｔ ｒ ｕ ｈ ｓ ｂ ｔ ｕ ｉ ｇ ｔ ｎ ｉ ｔｅ ｇｈ ｆｒ ａ ｇ ｓ ｏ ｃ ｒｉ ｎ ａ ｐ ａｔ ａ ｅ ｎ ｏ ｌ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｔ ｅ ｓ ｕ ｃ ｈ ｏ ｇ ｕ ｓｉ ｔ ｅ ｓｌ ｓ ｎ ｔ ｏ ｎ ｏ ｅ ｔ ｎ ｅ ｒ ｓａ ｉ ｔ ｅ ｉ ｎ ｎ ｏ ｒｌｙ ｒ ａ ｐ ａｔ ｘｕ ｅ ｔｂ ｌ ｙ ｉ ｄ ｓｇ ｉ ｇ ｌｗｅ ｅ ｓ ｈ ｌ ｍｉ ｔ ｒ ． ｉ ｎ ａ
当前我 国 的沥青 混合料 设计 主要 采 用马 歇尔 设
计 方法 ，它 是通 过室 内试验 ，测 定 马歇 尔试 件 的稳 定 度 、等体 积 指
与 沥青 混 合料 在 使 用 状态 中 的最不 利 情 况相 吻合 。
针 对 沥 青 面 层 在 实 际 使 用 当 中对 抗 疲 劳 开 裂 的 要 求 ，沥青 混合 料 的设 计 有必要 考 虑采用 包 含疲 劳 性
抗拉强度指 标在 沥 青混 合料 设计巾酌 应用
陈久数 。袁 美俊ｚ
（． 江 省 温 州 市 永 嘉 黄 田 绕 城 高速 公 路 管 理 中心 工 程 部 ，浙 江 温 州 ３ ５ ０ ；２江 苏 省 交 通 技 师 学 院 ．江 苏 镇 江 ２２ ０ １ 浙 ２ １１ ． １０ ６）
Ｃ Ｅ ｉ— ｈ Ｙ Ａ ｉｊｎ Ｈ Ｎ Ｊ ｓｕ． Ｕ Ｎ Ｍｅ ｕ ｕ －
（．ｈ ａ ｇＰｏｉｃ ｎｈｕＣｔ Ｅ ｇ ｅｒ ｇＤ ｐｒ ｅ ｔ ｆ ｏ 舀ａ Ｈ ａ ｇ ａ ｉｇＥ ｐｅｓ ａ ｎ ｇｍ ｎ ｅ ｔ ， ｎｈｕ １ ￣ｉ ｒｖｎｅＷｅｚｏ ｉ ｎ ｉ ｅ ｎ ｅ ａ ｍ ｎ ｎ ｉ— ｕｎ ｔ ｎＲｎ ｘ ｒｓ ｙＭａａｅ ｅ ｔ ｎｅ Ｗｅｚｏ Ｚ ｎ ｙ ｎ ｉ ｔ ｏＹ ｉ ｗ Ｃ ｒ
２ 沥青 混 合料设 计过 程 ２１ 原材 料技 术性 质研 究 ． ２１１ 沥青 ．． 沥 青 采 用 克 拉 玛 依Ａ级 ９ ＃ 路 石 油 沥 青 ，按 ０道
注 。半 圆弯 曲试 验试 件 的受力 与路 面受 力类 似 ，且 试验 结果 变 异性 较 间接拉 伸试 验要 小 ，在 加载 带处
照《 公路工程 沥青及沥青 混合料试 验规程》 Ｊ Ｊ ５ — （ｒ ２ ｒ０
２０ ） ０ ４ 的试 验 方 法进 行 沥青 各 指 标 的测 试 。试 验 结
产 生 的永久 变形 小 。沿厚 度方 向采 用线 接 触 的加 载
果 表 明 ，该 沥 青 满 足Ａ级９ ＃ 路 石 油 沥 青 的技 术 ０道
强度 代 替 稳 定 度 进 行 下 面层 沥青 混 合 料 的 设 计 ，能在 源 头 对 沥青 路 面可 能 发 生 的 疲 劳破 坏给 予控 制 。 关 键 词 ：沥 青 混合 料 ：抗 拉 强 度 ；最 佳 油石 比
中图 分 类 号 ：Ｕ １ ． ４ ６０ ３ 文献 标 识 码 ：Ａ 文 章编 号 ： １ ０ — ７ ６ ２ １ ） ９ ０ ０ — ４ ０ ２ ４ ８ （０ １０ — ０ ９ ０
方 向切 割而 得 ，越来 越受 到 国 内外 路 面研 究者 的关
免 加 载速 度 不 同 的 影 响 ．采 用 此 试 验 速 率 较 为合
适。
１ ． 试 验 温度 ．３ ３
本文 重点 研究 沥青 混合 料疲 劳性 能在 沥 青混 合 料 设计 中的体 现 ，考 虑 常规 的疲 劳在路 面 结构 的发 生部位均是 由下 向上 ，且发生点 以上有较厚 的覆盖层 ， 故 该试 验 采用 室 内常温 条件 进行 ，温 度为 １ ℃。 ５
摘 要 ：马 歇 尔沥 青 混合 料 设 计 方 法 考 虑 了稳 定度 等 力 学指 标 和 体 积 指 标 ．但 是 用稳 定度 作 为 力 学指 标 对 工 程 实 际 中 出现
的病 害没 有 很 好 的 针 对性 。如 沥青 路 面的 疲 劳破 坏 ，其 与 沥 青 混合 料 的 抗 拉 强 度 存 在很 大 的联 系。通 过 用 沥青 混合 料 的抗 拉
图 １ 马 歇 尔 试 件 制 作 的 半 圆试 件
破 坏 。小 梁 弯 曲试 验 是采用 小 梁试 件 ，在跨 中施 加
集 中荷载 直 至试件 破坏 的试 验 。小梁 试 验试 件受 力
与路 面较 类似 ，但 试件 制作 麻 烦 。
１２ 半 圆 弯 拉 试 验 方 法 ．
沥青 混合 料半 圆 弯拉试 验 是采用 半 圆形 试件 放