钢桥面铺装材料的动态模量及其主曲线研究
2021-01-30莫正华吕建锋胡德勇石晨光
中国公路 2021年1期
莫正华 吕建锋 胡德勇 石晨光
(1.重庆市智翔铺道技术工程有限公司,重庆 401336;2.武汉理工大学交通学院,湖北 武汉 430063)
动态模量是指压实后的沥青混凝土在荷载作用下的应力-应变响应,与静态模量相比较,可以更为准确地反映出沥青路面的实际工作状态,也更符合钢桥面铺装的使用状态。
本文通过测得三种钢桥面铺装材料(浇注式沥青混合料GA10、环氧沥青混合料EA10和改性沥青SMA10)在不同温度、不同频率和受拉状态下的动态模量,并采用修正西格摩德模型绘制动态模量主曲线,为钢桥面铺装设计材料参数提供依据。
一、试验材料
本文中研究的沥青混合料分别为:GA10、EA10和SMA10。GA10采用聚合物复合改性沥青;EA10采用日本环氧沥青;SMA10采用高弹改性沥青。
SMA10和EA10采用Superpave旋转压实成型为直径150mm、高170mm的圆柱体试件,GA10自然成型为相同尺寸的试件,经钻芯、切割成直径为100mm、高为150mm的圆柱体试件。
二、动态模量及主曲线
(一)动态模量定义
由于沥青混合料具有黏弹性质,采用循环应力加载时,内部会出现相应的应变,但是应变峰值晚于应力峰值出现,称之为滞后现象,可通过复合模量表征,如公式(1)所示:

复合模量E*可定义为动态模量,通过公式(2)可以看出其定义为最大拉应力与最大可恢复轴向应变的比值。

(二)动态模量试验参数
钢桥面铺装材料的动态模量通过MTS测得,主要控制加载时的温度、荷载形式和加载频率等。本次选取的参数如下:
1.温度为-10℃、5℃、20℃、30℃和45℃。
2.应力控制模式,正弦轴向拉应力,三种材料的应变控制在125×10-6以内,且保证试件处于无损状态。……
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