橡胶沥青应力吸收层疲劳性能试验研究.pdf

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1、２０１６年第７期（总第１８４期）江西建材交通工程橡胶沥青应力吸收层疲劳性能试验研究１，２■傅睿■１．重庆交通大学，重庆４０００７４；２．重庆市市政设计研究院，重庆４０００２０摘要：随着我国城市建设的不断发展，城市建设的理念及形式都发生了日新月疲劳荷载能力，防止反射裂缝措施方案主要为：不加任何封层、橡胶沥异的变化。针对我国存在大量既有水泥混凝土道路的现象，为改善行车青封层、乳化沥青封层、热喷ＳＢＳ沥青粘层。环境和城市容貌，常在既有水泥混凝土路面上加铺沥青面层，本文从沥２．３加载控制模式青应力吸收层对防止反射裂缝的成果出发，通

2、过对比分析不同沥青应力沥青材料对疲劳荷载的响应与应力加载模式有关。主要分为材料吸收层材料抵抗疲劳循环荷载的能力，研究橡胶沥青应力吸收层在循环应变控制和加载应力控制，本次试验拟采用ＵＴＭ应变控制系统来进行疲劳荷载作用下抵抗反射裂缝的性能。符合小梁试件的疲劳试验。关键词：城市道路橡胶沥青反射裂缝试验２．４荷载波形与频率在前人对材料疲劳损伤的研究基础上，材料的疲劳寿命受循环荷随着我国城市建设的不断发展，城市建设的理念及形式都发生了载周期影响，即加载应力波形对材料的寿命有一定影响。本次试验拟日新月异的变化，城市道路作为城市建设重要

3、的组成部分，在城市建设采用正弦波形荷载对试件进行循环加载，在加载过程中，保证荷载波形过程中扮演者举足轻重的角色。针对我国存在大量既有水泥混凝土道全部处于试件受压一侧，也称为半正矢波形加载。为加快试验速度，在路的现象，为改善行车环境和城市容貌，常在既有水泥混凝土路面上加相邻加载波形之间之间不插入间歇时间。为防止因长时间试验而出现铺沥青面层，把既有水泥混凝土路面视为改造路面的基层。试件脱空，从而对试件产生冲击荷载，正弦波荷载的最小荷载取为最大二十世纪末期，Ｐ．Ｊ．Ｋｕｃｋ、Ｓ．Ｃｅｓｃｏｔｔｏ和Ｊ．Ｍ．Ｒｉｇｏ．Ｓ通过模拟旧水

4、荷载的２％。在试验开始之前，应对试件施加最小荷载并持荷约１０ｓ，泥混凝土路面在加铺沥青面层后发射裂缝的形成和发育，研究了不同［１］加载频率１０Ｈｚ。累积荷载和温度影响下反射裂缝对路面结构的影响。工程实践表２．５试验温度明，水稳层在重载及温差作用下，易出现开裂，裂缝向上反射作用于面已有研究成果表明，沥青材料的在１３－１５℃最容易发生疲劳损伤，层，导致沥青面层出现裂缝，因此，设置中间抗反射裂缝层非常重要。［２］即在北方初春和南方预计容易出现疲劳损伤病害，而在该多雨季节又以下将研究不同材料用于抵抗反射裂缝层的效果。是病害容易发生

5、的季节，两种不利因素耦合。所以，该研究试验温度采１原材料性质用１５℃。通过实验评价橡胶沥青抵抗疲劳荷载的性能，本疲劳试验采（１）橡胶沥青。本文原材料采用道路石油沥青，其中，橡胶粉规格用应变控制的切口复合梁、四点弯曲试验，为贴合实际情况，在该试件为：细度２０目，参量为１８％，拌和温度为１７５度，生产时间为６０分［３］中开一天２ｍｍ的裂缝来模拟反射裂缝。钟。３试验结果分析（２）集料。以玄武岩作为主要集料，集料要求为不含风化颗粒、清３在实验过程中，试件未出现明显裂缝破坏，但试件的劲度模量及加洁，单粒径９５～１３２ｍｍ，粘附性

6、应均不小于４级。密度为２９ｇ／ｃｍ。载应力均降低。若以试验标准为小梁疲劳破坏，则会存在耗时较多，因（３）乳化沥青。采用慢裂快凝型阳离子乳化沥青，用量约１１％。此选择故选取劲度模量为初始劲度模量一半时的作用次数Ｎｆ作为疲撒布要求：１４－１６ｋｇ／!的用量。劳破坏标准。同时，将试验终止试件设定为１小时。即当试验条件满（４）基质沥青。以韩国ＳＫ石油沥青作为基质沥青，沥青标号为足其中一个条件时，试验即可终止。ＡＨ－７０，撒布要求为热沥青喷洒量０８９ｋｇ／!。试验结果：当橡胶沥青洒布量为３０ｋｇ／!时，加铺橡胶沥青应力吸（

7、５）下封层细集料。集料要求应为清洁、无风化、干燥、无杂质、坚收层的复合梁疲劳寿命大于２８０００次，加铺乳化沥青封层的复合梁疲硬、活性物含量低的适当级配机轧碎石。集料规格：粒径介于（２．３６ｍｍ劳寿命７２００次，加铺橡胶沥青应力吸收层复合梁疲劳寿命远大于乳化～４７５ｍｍ）。沥青封层复合梁和不设夹层梁疲劳寿命，结果表明当橡胶沥青洒布量２试验方法为３０ｋｇ／!时，橡胶沥青吸收层抵抗疲劳荷载的能力最大，防止反射裂沥青材料疲劳试验主要有弯拉和拉伸试验。其中弯拉试验有三点缝能力强。弯拉、四点弯拉和半圆试件弯拉试验；拉伸试验因拉伸方

8、式不同，主要不同应力吸收层疲劳试验寿命如下式所示：ＣＰ＞ＥＰ＞ＢＰ＞ＦＰ＞有直接拉伸和间接拉伸试验。通过对比分析各种试验方法的优缺点，２２ＡＰ＞ＤＰ＞ＧＰ。其中，橡胶沥青洒布量为１８ｋｇ／ｍ、２４ｋｇ／ｍ、３０ｋｇ／重复弯拉试验能都典型代表路面结构的受力状态，且试验成果能够用２ｍ橡胶沥青应力吸收层