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温拌沥青混合料疲劳分析

2021-07-13李远洋

城市道桥与防洪 2021年6期

李远洋,代 科

(中国市政工程西南设计研究总院有限公司,四川 成都550081)

0 引 言

沥青混合料在公路建设中是主要的结构性柔性材料。作为一种柔性路面结构组合,沥青混合料经车辆荷载反复作用后,其抗疲劳性能将变差,产生开裂、车辙、麻面等疲劳破坏,最终引起沥青混合料结构的疲劳破坏[1]。

1 原材料

选用SBS改性沥青和普通基质沥青、RH温拌剂和EV温拌剂(一种表面活性剂)制备AC-13型温拌沥青混合料(WMA)。

本次试验所制备的6组沥青混合料分别为:90#基质沥青混合料(JZ)、SBS改性沥青混合料(SB)、90#基质沥青混合料+3%RH温拌剂(JR)、90#基质沥青混合料+0.6% EV温拌剂(JE)、SBS改性沥青混合料+3%RH温拌剂(SR)、SBS改性沥青混合料+0.6%EV温拌剂(SE)。6组沥青混合料的相关指标均满足要求。

2 试验

2.1 试验方案

针对上述6组沥青混合料,各制备3个小梁试件,进行四点支撑加载弯曲疲劳性能试验,结果取3个小梁试件试验数据的平均值。试验采用的加载频率为100 Hz,通过小梁试件应变值来控制重复加载次数。本次基质沥青混合料小梁试件的应变水平分别为500 μm/m、600 μm/m、700 μm/m;SBS改性沥青混合料小梁试件的应变水平分别为600 μm/m、700 μm/m、800 μm/m。将小梁试件的弯曲劲度模量变化至其初始弯曲劲度模量的50%时,作为试验终止的条件[2]。

2.2 试验参数分析

2.2.1 弯曲劲度模量

本试验选用归一化劲度次数积NM的最大值作为小梁试件达到疲劳寿命的作用次数。NM的表达式为[3]:

式中:Si为某时刻作用的弯曲劲度模量;Ni为某时刻的循环作用次数;S0为初始弯曲劲度模量;N0为初始循环作用次数。

图1为3种应变水平下,基质沥青混合料小梁试件的弯曲劲度模量分布。……

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