基于剩余強度的瀝青混凝土耐久性室內(nèi)研究.pdf

1、隨著瀝青路面使用年限的不斷增長，路面使用性能的耐久性逐漸成為道路工作者所關(guān)注的核心問題。我國缺乏對路面長期性能的系統(tǒng)研究，僅依靠設(shè)計規(guī)范中設(shè)計年限和累計當量軸次來評判瀝青路面的耐久性能存在較大的不足。瀝青混合料作為一種粘彈性材料，其力學(xué)性能受荷載作用時間、試驗溫度等因素的顯著影響?；诖?，本文依托江蘇省寧杭高速公路有限公司和東南大學(xué)聯(lián)合承擔(dān)的“半剛性基層瀝青路面各面層結(jié)構(gòu)耐久性衰變規(guī)律研究”課題，從疲勞損傷角度出發(fā)，通過半圓彎曲強度試驗

2、、半圓彎曲疲勞試驗和不同疲勞次數(shù)后的剩余強度試驗，揭示瀝青混合料的強度衰變規(guī)律，開展基于剩余強度衰減的瀝青混合料疲勞損傷特性研究。對進一步認識瀝青路面的耐久性衰變規(guī)律具有重要意義。
　　首先，總結(jié)了現(xiàn)有的瀝青混合料疲勞性能室內(nèi)評價試驗方法，選取半圓彎曲試驗作為本文的疲勞試驗方法，確定了半圓試件的體積參數(shù);選取SMA-13混合料作為本文的研究對象，在原材料試驗的基礎(chǔ)上對混合料進行了配合比設(shè)計;為降低變異性對試驗的影響，采用試成型的方

3、法嚴格控制試件的空隙率，并對切割后的試件進行篩選，棄用空隙率不合格者。
　　其次，通過不同加載速率和溫度下的半圓彎曲強度試驗對瀝青混合料強度的時溫特性進行了研究，強度隨加載速率的增大表現(xiàn)為冪函數(shù)增長趨勢，隨溫度的降低而明顯增大;在5種應(yīng)力水平下開展了半圓彎曲疲勞試驗，分析了疲勞過程中軸載位移和累計能耗的變化規(guī)律;建立了傳統(tǒng)疲勞方程和基于動載強度與實際應(yīng)力比的疲勞方程，揭示了一次加載強度破壞與循環(huán)加載疲勞破壞的內(nèi)在聯(lián)系。
　　

4、然后，通過不同疲勞作用次數(shù)后的剩余強度試驗，分析了不同荷載水平下疲勞剩余強度的衰減規(guī)律，建立了剩余強度冪函數(shù)衰減模型，剩余強度衰減具有顯著的非線性特性，疲勞壽命前期呈近似線性衰減，疲勞壽命后期則急劇衰減;以剩余強度定義損傷變量，建立了基于剩余強度衰減的瀝青混合料非線性疲勞損傷演化方程，分析了不同荷載水平下?lián)p傷演化規(guī)律，荷載水平越高損傷累積速率越快，但破壞時的臨界損傷越小。
　　最后，采用數(shù)字圖像相關(guān)法對半圓彎曲疲勞過程中的橫向應(yīng)變