沥青混合料结构参数与蠕变特性关系分析

１００７－９６２９（２０１２）０３－０４２２－０５沥青混合料高温蠕变变形行为及机理栗培龙张争奇王秉纲长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室，陕西西安７１００６４摘要：采用３种级配沥青混合料，在不同温度条件和应力水平下进行静态蠕变试验，根据应力应变关系得到了稳态蠕变速率，讨论了温度和荷载应力对沥青混合料稳态蠕变速率的影响，并通过稳态蠕变速率与温度、应力水平的量化关系获得了应力指数和蠕变激活能，并分析了沥青混合料的蠕变行为与机理．研究表明：虽然３种沥青混合料的稳态蠕变速率均随温度和应力水平的提高而逐渐增大，但它们的应力指数相差不大，均小于３，属于矿料界面位错机理控制的扩散蠕变；沥青混合料蠕变激活能与车辙动稳定度相关性较好，可以反映该混合料的高温稳定性，其中中型级配ＡＣ－１６沥青混合料的蠕变激活能最高；公称粒径大小不是影响沥青混合料高温性能的决定性因素．沥青混合料；蠕变行为；力学参数；应力指数；蠕变激活能Ｕ４１４Ａ１０．　３９６９／ｊ．　ｉｓｓｎ．　１００７－９６２９．２０１２．０３．　０２５Ｈｉｇｈ－Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｃｒｅｅｐ　Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｂｅｈａｖｉｏｒ　ａｎｄ　 Ｉｔｓ　Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　Ａｓｐｈａｌｔ　Ｍｉｘｔｕｒｅ　ＬＩ　Ｐｅｉ－ｌｏｎｇ　ＺＨＡＮＧ　Ｚｈｅｎｇ－ｑｉ　ＷＡＮＧ　Ｂｉｎｇ－ｇａｎｇ　２０１１－０１－２０２０１１－０８－２９ 基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１００８０３１）；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目（２０１００２０５１２０００１）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（ＣＨＤ２０１２ＪＣ０２８）栗培龙（１９８０－），男，江苏邳州人，长安大学副教授，博士．Ｅ－　ｍａｉｌ：　ｌｉｐｅｉｌｏｎｇ＠ｃｈｄ．　ｅｄｕ．ｃｎ　万方数据万方数据万方数据万方数据＠＠［　１　］ ＨＡＦＥＺ　Ｉ．　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ａ　ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ　ａｓｐｈａｌｔ　ｍｉｘ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　ｆｏｒ　ｕｓｅ　ｉｎ　ｓｕｐｅｒｐａｖｅ　ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ　ｍｉｘ　ｄｅｓｉｇｎ［Ｄ］． Ｍａｒｙｌａｎｄ　：　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｍａｒｙｌａｎｄ，　１９９７．＠＠［２］ ＭＯＬＥＮＡＡＲＪ Ｍ Ｍ，　ＶＥＲＢＵＲＧ Ｈ Ａ，ＷＥＳＴＥＲＡ，　Ｇ Ｅ． Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｅｒｍａｎｅｎｔ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｏｆ　ａｓｐｈａｌｔ ｍｉｘｔｕｒｅｓ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　Ｒｏａｄ　Ｓａｆｅｔｙ　ｉｎ Ｅｕｒｏｐ　ａｎｄ　Ｓｔｒａｔｅｇｉｃ　Ｈｉｇｈｗａｙ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｐｒｏｇｒａｍ（ＳＨＲＰ）． Ｐｒａｇｕｅ：Ｓｗｅｄｉｓｈ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｒｏａｄ　ａｎｄ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉ ｔｕｔｅ，１９９５．＠＠［３］周晓青，李宇峙，应荣华，等．基于蠕变试验分析沥青路面车辙 的能量方法［Ｊ］．公路交通科技，２００５，２２（９）：６２－６５．ＺＨＯＵ　Ｘｉａｏ－ｑｉｎｇ，　ＬＩ　Ｙｕ－ｚｈｉ，　ＹＩＮＧ　Ｒｏｎｇ－ｈｕａ，　ｅｔ　ａｌ．　Ｅｎｅｒｇｙ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ａｓｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔ　ｒｕｔｔｉｎｇ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｃｒｅｅｐ　ｔｅｓｔ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｉｇｈｗａｙ　ａｎｄ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，２００５，２２（９）　：６２－６５．　（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）＠＠［４］侯航舰，胡霞光．沥青玛蹄脂粘弹性特性静态蠕变试验研究 ［Ｊ］．建筑材料学报，２００８，１１（３）：２９２－２９８．ＨＯＵ　Ｈａｎｇ－ｊｉａｎ，　ＨＵ　Ｘｉａ－ｇｕａｎｇ．　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｓｔａｔｉｃ　ｃｒｅｅｐ　ｔｅｓｔ　ｆｏｒ　ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｏｆ　ａｓｐｈａｌｔ　ｍａｓｔｉｃ［Ｊ］．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｂｕｉｄｉｎｇ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，　２００８，１１　（３）　：　２９２－２９８．　（　ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）＠＠［５］朱云升，郭忠印，王景．高温重载条件下沥青混合料的蠕变试 验研究［Ｊ］．建筑材料学报，２００８，１１（５）：５４５－５４９．ＺＨＵ　Ｙｕｎ－ｓｈｅｎｇ，　ＧＵＯ　Ｚｈｏｎｇ－ｙｉｎ，　ＷＡＮＧ　Ｊｉｎｇ．　Ｃｒｅｅｐ　ｔｅｓｔ　ａｎｄ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ａｓｐｈａｌｔ　ｍｉｘｔｕｒｅ　ａｔ　ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｈｅａｖｙ　ｌｏａｄ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｂｕｉｄｉｎｇ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００８，１１（５）：５４５－５４９．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）＠＠［６］樊统江，何兆益．沥青混合料蠕变劲度模量的静态和动态响应 ［Ｊ］．建筑材料学报，２００８，１１（６）：７３６－７４０．ＦＡＮ　Ｔｏｎｇ－ｊｉａｎｇ，　ＨＥ　Ｚｈａｏ－ｙｉ．　Ｓｔａｔｉｃ　ａｎｄ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｏｆ　ｃｒｅｅｐ　ｓｔｉｆｆｈｅｓｓ　ｍｏｄｕｌｕｓ　ｏｆ　ａｓｐｈａｌｔ　ｍｉｘｔｕｒｅｓ［Ｊ］．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｂｕｉｄｉｎｇ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００８，１１（６）　：７３６－７４０．　（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）＠＠［７］张俊善．材料的高温变形与断裂［Ｍ］．北京：科学出版社， ２００７：１－１５．ＺＨＡＮＧ　Ｊｕｎ－ｓｈａｎ．　Ｈｉｇｈ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｆｒａｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｍ］．　Ｂｅｉｊｉｎｇ：　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｐｒｅｓｓ，　２００７：１－１５．　（　ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）＠＠［８］傅晓伟，杨王玥，张来启．原位合成ＭｏＳｉ２－３０％　ＳｉＣ复合材料 的高温蠕变行为［Ｊ］．金属学报，２００２，３８（７）：７３１－７３３． ＦＵ　Ｘｉａｏ－ｗｅｉ，　ＹＡＮＧ　Ｗａｎｇ－ｙｕｅ，　ＺＨＡＮＧ　Ｌａｉ－ｑｉ．　Ｈｉｇｈ　ｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｒｅｅｐ　ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｏｆ　ｉｎ　ｓｉｔｕｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ　ＭｏＳｉ２－３０％ＳｉＣ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ［　Ｊ　］．　Ａｃｔａ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａ　Ｓｉｎｉｃａ，　２００２，　３８　（７）　：　７３１－ ７３３．　（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）＠＠［　９　］ ＦＲＯＳＴ　Ｈ　Ｊ，ＡＳＨＢＹ　Ｍ　Ｆ．　Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｍａｐｓ Ｔｈｅ　ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ　ａｎｄ　ｃｒｅｅｐ　ｏｆ　ｍｅｔａｌｓ　ａｎｄ　ｃｅｒａｍｉｃｓ［Ｍ］．　Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ　：　Ｐｅｒｇａｍｏｎ　Ｐｒｅｓｓ，　１９８２　：　１　－１６６．＠＠［１０］李闯民，李宇峙．浅析重复荷载作用下的沥青路面车辙因素 ［Ｊ］．公路交通科技，１９９９，１６（３）：６－９．ＬＩ　Ｃｈｕａｎｇ－ｍｉｎ，ＬＩ　Ｙｕ－ｚｈｉ．　Ａｎａｌｙｓｅｓ　ｏｎ　ｒｕｔｔｉｎｇ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｆ　ａｓｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔ　ｕｎｄｅｒ　ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ　ｒｅｐｅａｔｅｄ　ｌｏａｄｉｎｇ［Ｊ］．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｉｇｈｗａｙ　ａｎｄ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，１９９９，１６（３）　：６－９．　（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）万方数据沥青混合料高温蠕变变形行为及机理作者：栗培龙， 张争奇， 王秉纲， LI Pei-long， ZHANG Zheng-qi， WANG Bing-gang 作者单位：长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室,陕西西安,710064刊名：建筑材料学报英文刊名：Journal of Building Materials年，卷(期)：2012,15(3)本文链接：/Periodical_jzclxb201203025.aspx。

沥青混合料小梁蠕变试验与数值分析杨海玲;毛磊【摘要】蠕变性能是评价沥青混合料的重要指标之一.利用三分点小梁弯曲试验对沥青混合料的蠕变性能进行研究,探讨加载水平对蠕变曲线的影响.通过对试验蠕变曲线的拟合,获取沥青混合料的粘弹性参数,利用有限元方法对沥青混合料小梁的弯曲蠕变试验进行数值模拟,得出不同温度及不同荷载条件下沥青混合料小梁蠕变规律,并与试验结果进行比较.研究表明,同一温度下,随着应力水平的增大,永久变形会随之增大,且稳定期应变发展速率也会增大；粘弹性数值分析结果与试验结果吻合良好,可以反映沥青混合料蠕变前2个阶段的变形特征.【期刊名称】《公路交通技术》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】4页(P27-30)【关键词】沥青混合料;蠕变;粘弹性;广义Maxwell模型;数值分析【作者】杨海玲;毛磊【作者单位】广东交通集团检测中心,广州510550;广东省长大公路工程有限公司,广州511431【正文语种】中文【中图分类】U414长期以来，沥青混合料作为一种路面材料，被广泛应用于道路建设中。

蠕变性能是评价沥青混合料路用品质的重要指标之一。

近年来国内外开展了大量关于沥青混合料蠕变性能的试验研究，在用蠕变寿命及流动变形评价混合料的蠕变性能方面取得了一定成果。

本文从沥青混合料小梁弯曲蠕变试验入手，对沥青混合料的蠕变性能进行研究。

根据沥青混合料的材料特征，选用较为准确的广义Maxwell模型作为沥青混合料的粘弹性结构模型，通过对试验所得的弯曲蠕变曲线的模拟来确定Maxwell模型参数，进而对沥青混合料小梁的弯曲蠕变试验进行数值模拟。

比较并分析试验和数值模拟之间的关系，且通过数值模拟来预测试验中未考虑的因素，从而实现沥青混合料蠕变性能的预估。

1 沥青混合料小梁弯曲蠕变试验沥青是一种复杂的高分子碳氢化合物，具有很强的感温性，因此，沥青混合料路用性能受荷载大小、荷载作用时间、温度条件影响很大。

蠕变是粘弹性材料的主要力学行为，也是对粘弹性材料进行试验研究的主要标准试验之一。

沥青混合料的特性虽然沥青混合料中单个材料的性能对混合料的性能起十分重要的作用，但是，由于沥青混合料中沥青和集料组成统一的系统，其组合特性对沥青混合料的性能影响更大。

沥青混合料性能指标包括永久变形、疲劳开裂、低温开裂、应力—应变特性、强度特性。

1．永久变形永久变形是在重复荷载的作用下路面塑性变形的累积，它是一种不可恢复的变形。

轮迹线上的变形一般认为主要有两个原因：一是作用在土基、底基层、基层和沥青表面层的重复应力较大，虽然面层材料对减少这种类型的车辙起着很重要的作用，但一般认为路面车辙是路面的一种结构组合问题，对于路面面层很薄的结构层车辙较为严重，主要是因为面层太薄而导致，作用在路基顶面的应力较大；对于路面结构在水的作用下土基较为软弱的情况，主要是由于土基的累积变形而引起。

路面软化产生的车辙见图9-7。

二是路面面层在重复荷载的作用下的累积变形，这种累积变形是由于沥青面层抵抗重复荷载的抗剪强度较小，一般这种车辙是由于沥青面层的强度太弱。

路面的永久变形是由于面层和土基两个原因总和引起。

沥青软化产生的车辙见图9-8。

沥青路面的车辙主要是因为在荷载的作用下产生的很小但不可恢复的永久变形累积引起的。

沥青混合料的剪切应力将导致垂直变形和侧向流动，当荷载作用足够的次数以后，路面的累积永久变形不断增加，车辙就出现。

路面出现车辙以后，由于在辙槽内的水将导致水溅或结冰而影响行车安全。

当沥青稠度低、加载时间长或温度较高时，沥青混合料表现为弹—粘一塑性体，应力重复作用下将会出现较大数量的累积变形。

对沥青混合料永久变形特性的研究，可利用静态蠕变（单轴受压）试验或重复三轴压缩试验进行。

前一种试验较简单，而后一种试验同实际受力状况相符，但二者所得到的累积应变一时间关系的规律基本一致，因为重复应力下塑性应变的逐步累积实质上也是一种蠕变现象。

密实型沥青碎石混合料经受重复三轴试验的结果表明，塑性应变量承重复作用次数而增加，温度越高，塑性应变累积量越大。

蠕变劲度模量大小对沥青的影响蠕变劲度模量（Rutting Modulus）是评估沥青混合料耐蠕变性能的一个指标。

蠕变劲度模量的大小受多种因素影响，包括沥青本身的性质、混合料的配合比、温度、负荷水平等。

以下是影响蠕变劲度模量大小的一些关键因素：
1. 沥青特性：沥青的黏度和变形特性是影响蠕变劲度模量的重要因素。

高质量、高黏度的沥青通常会提高混合料的耐蠕变性能。

2. 混合料的配合比：混合料的配合比会直接影响沥青在混合料中的含量。

不同的配合比可能导致混合料的韧性和变形特性不同，从而影响蠕变劲度模量。

3. 温度：温度是蠕变劲度模量的一个重要影响因素。

在高温下，沥青混合料更容易发生蠕变。

温度升高可能导致沥青软化，增加混合料的蠕变敏感性。

4. 负荷水平：负荷水平是指施加在混合料上的荷载大小。

更高的负荷水平可能导致更大的蠕变变形，因此更高的蠕变劲度模量通常被认为是混合料抗蠕变性能良好的表现。

5. 添加剂：添加剂（如改性剂）的使用可以改变沥青的性质，提高混合料的耐久性和蠕变抗性。

例如，聚合物改性剂可以改善沥青的变形特性。

6. 混合料设计方法：不同的混合料设计方法可能导致不同的蠕变劲度模量。

例如，Superpave（超级耐久沥青混合料设计）系统是一种流行的混合料设计方法，它旨在提高沥青混合料的耐久性和性能。

总体而言，沥青混合料的蠕变劲度模量受多种因素的共同影响。

深入了解这些因素并在设计和施工阶段采取适当的措施，可以提高沥青混合料的蠕变抗性能力。

2019.06科学技术创新-135-沥青混合料低温性能弯曲蠕变实验分析吉鑫（重庆交通大学土木工程学院，重庆400041）摘要：对沥青混合料的低温抗裂性能的研究已经取得了很大的发展，最常用的试验手段为0咒弯曲蠕变试验，该试验方法采用蠕变速率为主要评价指标。

在研究过程中，该实验内容被不断完善和补充，新参数被引入，以判别混合料低温破坏类型，不仅能够对沥青混合料的低温抗裂性能进行分析，而且能够预估其承受更低温度的能力。

可利用Burgers模型研究低温条件对沥青混合料粘弹性的影响，以及造成的低温抗裂性变化。

关键词：弯曲蠕变；蠕变速率;低温性能;粘弹性中图分类号:U414文献标识码：A文章编号:2096-4390（2019）06-0135-02低温开裂是沥青路面使用中最常见的病害之一，也是沥青混合料路面更加广泛应用中需要改善的使用性能之一。

美国公路战略研究计划（SHRP）曾经提出4中研究沥青混合料低温性能的主要方法，包括温度应力试验、收缩系数试验、断裂力学J-积分和C''-线性积分;经过大量试验，最终认为温度应力试验在该四种方法中模拟沥青路面在低温下的收缩过程的效果最好，因此筛选出该方法作为判断沥青混合料的低温性能的最佳选择。

在“八五”科技攻关“道路沥青与沥青混合料的路用性能”专题研究中，我国提出了“0T弯曲蠕变试验”以及以沥青混合料的“蠕变速率”作为沥青混合料的低温抗裂性能评价指标。

相比较下，低温弯曲蠕变试验的可行性更高，模拟变形与实际情况更为相符。

但在进行0T弯曲蠕变试验时，恒定应力水平（01, IMPa）不具有普遍适用性,采用的应力水平应在该应力水平的基础上根据级配类型和沥青品种进行适当调整，否则会得到错误的结论。

1弯曲蠕变试验沥青混合料是一种粘弹性材料，蠕变是其一种基本变形性质，是关于时间和应力、应变的关系。

大量研究表明，沥青混合料的流动与应力、应变和时间相关，可将其规律归纳为三者的关系函数。

沥青混合料单轴蠕变特性分析
陆学元;彭勇;王重阳;陈远播;魏星
【期刊名称】《低温建筑技术》
【年(卷),期】2024(46)3
【摘要】为分析沥青混合料单轴蠕变特性,评价沥青混合料抗变形能力,以5种沥青混合料和2个试验温度为例,进行不同类型混合料在不同温度下的单轴蠕变试验。

试验结果表明,沥青混合料单轴蠕变特性会受沥青混合料类型和温度影响。

不同集料级配,或相似集料级配但不同沥青胶结料的沥青混合料,其单轴蠕变特性不同,即其抗(永久)变形能力不同。

随温度升高,沥青混合料瞬时变形弹性模量、粘滞阻力、抗黏弹性变形模量等显著降低,其抗(永久)变形能力也降低。

【总页数】5页(P56-60)
【作者】陆学元;彭勇;王重阳;陈远播;魏星
【作者单位】安徽省交通控股集团有限公司;浙江大学交通工程研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TU535
【相关文献】
1.再生沥青混合料单轴静态蠕变试验的离散元仿真
2.沥青混合料结构参数与蠕变特性关系分析
3.排水沥青混合料单轴静态蠕变试验的离散元仿真
4.高温重载下沥青混合料变形特性三轴重复荷载蠕变试验研究
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沥青及沥青混合料的流变性能摘要：分析沥青及沥青混合料高温和低温条件下的流变性能及其反映参数。

高温条件下，通过试验测试沥青胶结料的粘度、车辙因子，蠕变模型参数，与60℃车辙试验动稳定度做对比。

低温条件下，用0℃表观粘度和由各温度下沥青实测粘度计算的粘温指数评价沥青低温条件下的感温性。

关键词：流变性；车辙；蠕变；裂缝1 引言沥青是典型的粘弹性材料,沥青的使用性能与其流变特性有着直接的关系。

随着我我国高等级路面的不断修筑，沥青与沥青混合料作为一种非常重要的土工材料被广泛应用于道路路面,有关其流变性能的研究也在世界各地展开。

研究表明,沥青和沥青混合料具有相同的粘弹性性质，正确认识沥青和沥青混合料流变特性,有助于解决一些路面材料的力学问题、提供一套更好的路面设计理论,从而设计出更为实用的路面结构。

沥青在高温情况下的流变性能为提高沥青路面的高温抗变形能力，各种聚合物改性沥青在高等级公路上已被广泛采用。

本文采用Brookfield粘度计和动态剪切流变仪(DSR)对不同类型的沥青胶结料，通过旋转粘度试验、动态剪切流变试验与蠕变试验等三种流变测试方法，测试了粘度、车辙因子与蠕变模型参数等反映沥青流变性能的参数，并结合混合料高温车辙试验结果，分析几种高温流变参数的适用性。

2．1 粘度试验Brookfield粘度计用于测量沥青的高温粘度。

对照混合料的高温车辙试验结果，发现沥青粘度值较为准确地反映了混合料的高温性能，粘度值大小排序情况和车辙试验动稳定度的结果较为一致。

但是由于粘度试验测试方法与沥青使用过程中的受力状况不同，无法通过粘度试验描述沥青的流变行为特征。

另外，由于旋转粘度仪测试设备的限制，有相当部分的改性沥青粘度值超过仪器的量程范围，从而无法得到准确的粘度测试结果。

我国规范中评价沥青混合料高温性能的指标为车辙试验的动稳定度。

本文采用60℃车辙试验作为室内评价沥青混合料高温性能的依据。

2．2 动态剪切流变试验美国SHRP计划在沥青混合料路用性能规范中提出采用动态剪切流变仪(DSR)，以车辙因子作为评价指标，反映沥青的永久变形性能。

沥青混合料蠕变试验研究*魏建明(重庆交通大学土木建筑学院,重庆 400074)摘 要:提高混合料高温稳定性是增强沥青路面抗车辙性能的有效技术措施。

采用马歇尔试验和SG C 旋转压实试验设计沥青混合料配合比并进行高温蠕变试验,试验结果表明,蠕变劲度可客观地反映沥青混合料高温稳定性,沥青混合料高温稳定性与混合料类型和沥青用量关系密切。

关键词:公路;沥青混合料;蠕变试验;蠕变劲度;沥青用量中图分类号:U 414.7 文献标识码:A 文章编号:1671-2668(2007)04-0118-03*基金项目:河北省交通厅科技项目(Y50120)沥青混合料高温稳定性不足将导致车辙。

采用高温蠕变试验对沥青混合料的高温稳定性进行研究,以了解各种因素对沥青混合料高温性能的影响,为完善沥青混合料设计方法、解决目前沥青路面早期车辙问题提供参考。

我国规范规定以采用车辙试验获得的动稳定度来评价沥青混合料的高温稳定性。

但是,车辙试验方法存在一定的局限。

如采用轮碾法成型车辙试件,无法准确控制车辙试件的厚度和孔隙率,导致车辙试件与路面工程实体存在一定的差异,使车辙试验不能客观地反映沥青路面的高温稳定性。

同时,动稳定度是一个经验性指标,不能用于评价沥青路面实际抗车辙性能和车辙深度预估。

许多研究人员认为蠕变试验比车辙试验更能真实模拟实际路面结构的受力过程,试验结果能较为客观地评价混合料高温稳定性,可作为指导混合料组成设计的依据。

1 混合料组成设计试验所用3种混合料的矿料级配采用规范规定的级配范围中值。

最佳油石比先采用马歇尔试验初步确定,然后采用SGC 试验(SGC 试验是目前公认的设计抗车辙沥青混合料的理想试验方法之一)进一步验证。

试验结果见表1。

根据表1,沥青混合料AC-13C 、A C-20C 、AC-25C 的最佳油石比分别采用3.84%、3.73%、3.41%。

2 沥青混合料蠕变试验结果分析蠕变试验可模拟沥青混合料发生蠕变破坏的全过程。

集料几何特性对沥青混合料流变特性的影响研究摘要：沥青混合料与沥青的流变特性存在许多相似性,它们之间唯一的差异性在于材料的结构组成不同, 沥青属于均质性材料, 沥青混合料属于颗粒性材料。

造成这一差异的主要因素是沥青混合料中90%～95%的集料。

集料的几何特性如棱角性、表面纹理、形状特性等均会对沥青混合料的流变特性形成影响，本文通过对沥青及沥青混合料的流变特性分析和集料几何特性的分析，简要的分析了集料几何特性对沥青混合料流变特性的影响。

关键词：流变性；集料；表面纹理；棱角性；形状特性1沥青及沥青混合料流变特性分析1.1 粘弹性特征沥青混合料被认为是一种典型的颗粒性材料,它的颗粒骨架空隙被具有粘弹性的沥青浆体不完全填充。

在通常的工作条件下,这种混合料的流变特性也表现为粘弹性,并具有这样两个根本特征:①它的力学特性与激励时间(如应变速率,频率)和实验温度(θ)密切相关;②具有十分明显的蠕变和松弛现象。

也就是说,如果材料服从上述两个特征之一,就可以认为这种材料具有粘弹性。

蠕变和松弛实验现象是粘弹性材料非常重要的流变特征。

大量的实验研究已经证实,沥青和沥青混合料表现出完全相同的蠕变和松弛现象。

通常包括三个阶段:①蠕变迁移,最多占总蠕变时间的20%,且变形与时间呈非线形关系;②蠕变稳定,至少占总蠕变时间的80%,变形与时间呈线形关系:ε(t)=at+b,其中a、b为实验常数;③蠕变破坏,几乎是瞬时发生,只需要几秒钟。

这一部分的论述说明,沥青和沥青混合料在不同的应变速率和温度下具有相同的应力-应变特性、蠕变松弛现象以及时温等效特性。

所以说,沥青和沥青混合料的粘弹性实验特性相似。

1.2 流变模型沥青与沥青混合料在高温和长时间荷载作用下, 其变形则以粘性流动为主在大多数实际使用情况, 它们的变形处于粘弹性状态,因此可以用Burgers模型来描述其流变行为。

2 集料几何特性2.1集料表面棱角性沥青混合料是一种由多种材料组成的多相复合材料，其中占据混合料大部分的集料的性质对沥青混合料的工程特性起到重要的影响作用。

采用蠕变试验评价沥青混合料的高温稳定性研究的开题报告一、研究背景及意义随着交通运输的不断发展，路面破损、变形现象频繁出现，影响着行车安全和舒适性。

沥青混合料是路面结构的主要材料，其高温稳定性是影响路面耐久性和承载性的重要指标。

目前，国内外都存在大量的研究表明蠕变试验是评价沥青混合料高温稳定性的有效方法之一，可为工程实践提供科学参考。

二、研究内容本研究采用蠕变试验评价沥青混合料的高温稳定性，主要包括以下内容：1.设计蠕变试验方案，确定试验参数。

2.选取不同种类的沥青混合料进行蠕变试验，探究试验温度、加载条件等因素对试验结果的影响。

3.建立沥青混合料蠕变试验结果的数学模型，探究影响高温稳定性的关键因素。

4.结合实际工程应用，验证蠕变试验结果和数学模型的可靠性和适用性。

三、预期成果1.对蠕变试验评价沥青混合料高温稳定性的方法有一个全面、深入的了解。

2.建立沥青混合料高温稳定性的数学模型，为工程实践提供科学参考。

3.提出改善沥青混合料高温稳定性的措施和建议，为路面工程的设计和维护提供理论依据。

四、研究方法1.实验室蠕变试验：采用国际标准试验方法进行蠕变试验，探究试验温度、应力水平等因素对蠕变行为的影响。

2.数据处理和数学建模：运用数据统计方法和数学建模技术，建立沥青混合料高温稳定性的数学模型。

3.实际工程应用：结合实际路面工程的情况，对数学模型进行验证和应用。

五、研究进度安排1.前期准备：文献综述、试验方案设计。

2.中期实验：沥青混合料的采集、试验数据的获取。

3.后期分析：数据处理、数学建模、展开讨论、文章撰写。

四、预计研究时间本研究预计周期为10个月，具体时间安排如下：第一阶段：前期准备（1个月）第二阶段：中期试验（6个月）第三阶段：后期分析（3个月）第四阶段：论文撰写和提交（1个月）六、参考文献1. 肖志远，吴建方，王加元等. 筛查评估沥青混合料高温稳定性的方法[J]. 公路交通科技，2013，30(7):31-37.2. 段俊俊，张伟，王占波等. 蠕变试验在道路材料评价中的应用[J]. 道路工程，2012，37(3):7-11。