沥青路面用橡胶沥青混合料低温疲劳性能研究

表 ２ 不 同类型混合料疲劳 方程
回复到初始位置 混合料类型 油石 比
７ Ｏ号 Ａ Ｃ
一
不 同类型混合料疲 劳方程
ｌ（ ）＝ 一３ ６９８・ ｎ ０ ｎ Ｎｆ ． ９ Ｉ（ ）
＋３ ９ ８ ２． ５
尺 ２
０． ９ ９ ８６
１ ３பைடு நூலகம்
４． ９
ＳＳ Ｂ
—
ＡＣ一 １ ３
５． ０
见图 １ 。以 ４ ５ 为 Ｆ标 空 隙 率 ， 用 马 歇 尔 设 计 方 ．％ ｔ 采
橡胶 沥青 混 合 料 目标 空 隙 率 同样 为 ４ ５ ， 用 ．％ 采 马 歇尔设 计 方法 ， 终确 定 橡胶 沥青 混 合料 的 油石 质 最
量 比为 ７ ５ 。 ．％ ２ 疲 劳试 验说 明
具 有最 好 的抵抗 反 复 弯 曲荷 载 的 能力 ， 冬 季 环 境 温 在
度 较低 时 ， 具有 较好 的抵 抗反 射裂 缝 的能力 。
４ 结语
６ ０ ０ ＡＲ —ＡＣ 一１ ３ ７． ５ ８０ ０ ９０ ０
１６４ ５ ２ ０ ４ ８ ５２ ７ ２ ３ ５８ ０
很 好 。还可 以看 出 ， 不 同油 石 比橡 胶 沥 青 混 合 料 ， 对 在 相 同 的应 变 水 平 下 ， 胶 沥 青 混 合 料 疲 劳 寿命 最 橡
７ ０号 一Ａ Ｃ一１ ３
４９ ．
６ ０
０
长 ，Ｂ 改性沥青混合料次之 ， ＳＳ 两者都要明显高于基质
沥 青 混 合 料 ， 实 际路 面低 应 变水 平 下 ， 劳 寿 命 相 在 疲
合 料 的疲 劳 性 能 都 明 显好 于 基 质 沥 青 混 合 料 。表 明 在 冬季 环境 温度 较低 时 ， 橡胶 沥 青 混 合料 抵 抗 反 复 弯 曲荷 载 的 能 力 较 好 ， 有 较 好 的 抵 抗 反 射 裂 缝 的 具
能力。
７ ７
型、 混合料组 成、 胶黏料类型 、 具体 的试验条 件 （ 如试
ｌ（ ）＝ 一 ．６ －ｎ ０ ｎ Ｎｆ ４ ２４７ Ｉ（ ）
＋３ ４ ６ ８． ６
０９ ７３ ．９
自由旋转和平 移
Ａ Ｒ
—
图 ３ 四点 弯 曲疲 劳 试验 仪及 说 明 表 １ 不 同 混 合 料 疲 劳 试 验 结 果
混合料类型 油石 比／％ 控制应变／
３ ０ ０ ４ ０ ０
疲 劳 裂 缝 是 沥青 路 面 的 主要 破 坏 形 式 之 一 。减
对橡 胶 沥青混 合 料 ， 参考 国 内外 相关 技 术 规 范 要 求后 ， 合 武 汉 地 区 市政 工 程 建 设 经 验 ， 取 级 配 尽 结 选 量靠 近 中值 ， 配范 围与合成 级配 如 图 ２所示 。 级
以 Ｉ（。 为坐 标横 轴 ， （ 为坐 标纵 轴 建 立 关 ｎ ８） ｌ Ｎ） ｎ 系 曲线 ， 并进 行线 性 拟 合 。不 同沥青 混 合 料 的 关 系 拟 合 直线 见 图 ４ 拟合 疲劳 方程 见表 ２ ， 。
试
图 ４ 不 同类 型 沥 青 混 合 料 疲 劳 寿 命 对 比 曲 线
差更大。
８０ ０
４０ ０ ６０ ０ Ｓ ＢＳ—ＡＣ 一１ ３ ５． ０ ８０ ０ ９ ０ ０
４ ０ ０
３５２ ０ ８ ０ ７ ６ ９２ ５ ２ ４ ｌ８ ５ １ ４ １８ ０
７ ３５ ０ ９ ０
以上表 明在温度 较 低 （ ０℃ ） ， 时 橡胶 沥青 混 合 料
Ⅳ ＝ｃ ， ｆ ｆ ｌ ＼
Ｏ
（） １
０ｃ Ｃ和相 同 的应 变 水 平 条 件 下 ， 胶 沥 青 混 合 料 具 有 橡
更 好 的疲劳 性 能 ， 胶沥 青 混合 料 和 Ｓ Ｓ改性 沥青 混 橡 Ｂ
式中 ： 为达到破坏 时的重复荷 载作用次数 ；。 为初 始弯拉应变 ； 、 Ｃ ｍ为 由试验确定 的参数 ， 与混合料类
正 比关 系 ， 因此试 验 中 以所 加 荷 载大 小 达 到 初 始 荷 载
中 放譬 ｌ
汪 ，永 ，志 ，：青 面 橡 沥 混 料 温 劳 能 究 林卢 红虞 鹏等沥 路 用 胶 青 合 低 疲 性 研
２ 第 期 ０ 年 ４ １ １
（ 载作用 约 １００次时 ） 荷 ０ 的一 半 时作 为 破 坏标 准 。试 验仪 和试件 的配 置见 图 ３ 。不 同种 类 混 合料 疲 劳 试 验
应变 控制模式 的疲 劳试验过程 中， 试件不会 出现 明
∞ ０ ０ Ｎ 竺
粒径 ／ ｍｍ
显 的断裂破坏 。通常人 为定 义 当混 合 料 的劲度 达到 初
图 １ ７ Ｏ号 一Ａ Ｃ一１ ３合 成 级 配 图 收 稿 日期 ：０ １ ０ ２ ２ １ — ３— ５
７ ６
始劲度的一半时作为破坏准则 ，Ｌ， Ｊ￣ 的重复荷载的作用 ｔ／ 次数为疲劳寿命。由于所加荷载大小与混合料劲度成
法 ， 到基 质 沥青 混 合 料 的 油石 质 量 比为 ４ ９ ，Ｂ 得 ．％ Ｓ Ｓ
改性 沥青 混合 料 的油石 质量 比为 ５ ０ 。 ．％
按 ＪＪ ５ －２０ （ 路工 程沥青 及 沥青 混合 料试 Ｔ ２ ００ 公 ０ （
＼
验 规程 》 定 进 行 ， 用 轮 碾 法 成 型 试 件 ， 切 割 成 规 采 再
验温度 、 加载频率等 ） 及测试方法有关 ， 其中胶黏料类
１ 在双 对数 坐标 下 ， 青 混合 料 的疲 劳 寿命 和应 ） 沥
变 水平 有很 好 的线性 相关 性 ， 相关 系数 达 ０ ９ ． ９以上 。
采用 应 变 控 制 模 式 的 沥青 混 合 料 疲 劳 特 性 由式
（） 征 ： １表
， １ 、 ｍ
２ 与基 质 沥 青 和 Ｓ Ｓ改 性 沥 青 混 合 料 相 比 ， ） Ｂ 在
沥 青路 面用 橡 胶 沥 青 混 合料 低 温疲 劳性 能研 究
汪 林 ， 卢 永 红 ， 虞 志 鹏 ， 曾 凡 龙 ， 王 林 立
（ 汉 市 汉 阳 市政 建 设 集 团公 司 ， 北 武 汉 ４ ０ ５ ） 武 湖 ３ ００
∞∞ 如
摘要 ： 采用 四点弯 曲疲劳试验对 比研究 了普通 沥青混 合料 、Ｂ Ｓ Ｓ改性 沥青 混合料 和橡胶 沥青 混合 料 的低 温疲 劳性 能。
装 ＼ 求 蜊 斛
∞ ∞ ∞ 印 如 ∞ 如加
载模式 ， 对比研究 了普通沥青混合料、Ｂ 改性沥青混 ＳＳ
合 料和橡胶 沥青混合料 的低 温疲劳 Ｉ 。 生能
１ 沥 青混合 料级 配和 用量
对基 质沥 青和 Ｓ Ｓ改 性 沥青 混合 料 ， 择 工 程 中 Ｂ 选 常用 的 Ａ Ｃ一１ 为 试 验 级 配 ， 配 范 围与 合 成 级 配 ３作 级
结果表明 ， 在温度较低 （ 时 ， ０ｏ Ｃ） 橡胶沥青混合料 的弯 曲疲劳性能优于基质 沥青和 Ｓ Ｓ改性 沥青混合料 ， Ｂ 具有较 好 的抵
抗反射裂缝的能力。 关键 词 ： 沥青路面 ； 橡胶沥青混合料 ； Ｂ Ｓ Ｓ改性沥青混合料 ： 疲劳性能 中图分类号 ： ４ ４ ７ Ｕ １ ．５ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ０ ４— ６ ５ ２ １ ）４—０ ７ ０ １ ０ ４ ５ （０ １ ０ ０ ６— ２
少沥青 路 面疲 劳 病 害 的 关 键 在 于 改 善 面 层 沥 青 混 合
料 的抗 疲 劳性 能 。
根据 以往研究 ， 沥青｝合料 疲劳试验 大多都 在１ 昆 ０～ １ Ｉ ５ｃ下进行 。但 考虑 到武汉地 区冬 季低温 （ Ｃ ０℃左 右 ） 持 续时 间较 长 ， 面反 射裂 缝也 大 多 出现在 这段 时 间 ， 路 为了更好地评 价橡胶 沥 青 的低 温抵抗 反 复 弯 曲荷 载 的 能力 ， 本文选 用 ０ｏ作 为 混合 料疲 劳试 验 的温 度 ， Ｃ 以武 汉 四新大道 沥青路面加铺 工程为依 托 ， 用应 变控制 荷 采
ＡＣ 一 １ ３
７． ５
ｌ（ ｆ ｎ Ｎ ）＝ 一 ．６ ・ｎ ｓ ） ４ １５２ Ｉ（ ０
＋３ ４ ７ ８． ９
０９ ７４ ． ９
疲劳寿命／ 次
１４５ ０ ３ ０ ５ ５ ０４ ０ １ ７ Ｉ５ ０
３５ ０ ３
可 以看 出 ， 与 在 双 对 数 坐 标 中线 性 相 关 性 Ⅳｆ
结果 如表 ｌ 示 。 所
型 和混 合料 劲度 可决 定 应 变 疲 劳 曲线 的斜 率 ， 一 般 对 的沥青 混合 料 ， 值通 常为 ３～ 。 ｍ ６ 对式（） １ 两边 取 自然对 数 ， 式 （ ） 得 ２ ：
ｌ （ ） ＝一ｍ ・ ｎ ０ ｎ Ｎｆ Ｉ （ ）＋ｌ（ ） ｎ Ｃ （） ２
第 ４期 （ 第 １ ４ 期 ） 总 ５
２１ ０ １年 ８月
中 彳 圄 盛譬
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Ｎ ． （ ｅｉＩ ｏ １ ４） ｏ４ Ｓ ｒ ５ ａＮ
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Ｄ ：０ ３ ６ ／． ｓ ． ０ ４－ ６ ５ ２ １ ．４ ０ ９ ＯＩ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １ ０ ４ ５ ．０ １ ０ ．２ ｓ
３ ０ｍ ６ ． ５ ｍ小 梁 。小 梁弯拉 疲 劳试验 ８ ｍ ｘ ３ ５ｍｍ ｘ ０ ｍ 设 备为 Ｕ Ｍ 试 验 机 ， 用 四点 应 变 控 制 正 弦 荷 载 加 Ｔ 采
褂
熠
载 ， 载频 率为 １ ｚ试验 温度 为 ０ｏ 加 ０Ｈ ， Ｃ。
３ 疲劳试 验 结果分 析