沥青混合料的疲劳性能及评价标准研究综述
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纤维沥青混合料的疲劳性能探究摘要:本文在对纤维作用机理分析的基础上,通过掺加不同的纤维类型,对比分析了沥青混合料的疲劳性能,试验发现,可发现在不同的应力幅度下,掺入两种纤维后混合料的疲劳寿命均较普通沥青混合料有所增加,聚酯纤维的疲劳性能较木质纤维好。
关键词:沥青路面;纤维沥青;疲劳性能中图分类号:文献标识号:a 文章编号:2306-1499(2013)02- 由于纤维沥青路面结构具有路面性能优良,施工工艺较易实现等优点其在国内得到越来越多的应用和研究,但是由于国内对纤维沥青路面的应用时间较晚,其还存在很多的问题需要深入研究。
其中沥青混合料的疲劳性能是后续研究的重点。
沥青路面在环境荷载和行车荷载作用下,受到轮胎的驶入驶离,其路面受力状态为长期处于应力应变交替。
导致路面材料出现了疲劳变化。
而当行车荷载超过一定次数,沥青混合料的材料也发生了老化变硬,在荷载作用下,路面材料内部的应力积累超过了材料本身的强度,路面编号出现裂纹,最终会产生了疲劳断裂破坏。
疲劳破坏已经是当前沥青路面破坏的主要形式之一。
本文对纤维沥青混合料的疲劳性能进行了分析和研究。
1.纤维沥青混合料的制备1.1原材料室内试验采用克拉玛依90#沥青。
用于纤维沥青混合料粗细集料和矿粉质量应满足现行规范的相关规定,对粗集料的要求应具有良好的颗粒形状,质量均匀、洁净、干燥、无风化、无杂质,并且有足够的强度、耐磨耗性、抗冻性、耐腐蚀性、抗冲击性、耐磨光性、抗破碎性以及与沥青的良好粘附性。
为了研究不同纤维对沥青混合料疲劳性能影响,本文分别采用了不掺纤维、0.3%的木质素纤维好0.3%的聚酯纤维。
1.2 级配设计纤维沥青的级配选择为悬浮密实类的ac-131级配。
级配设计时,为了保证级配设计良好,其矿料全部采取经水洗烘干后的单一粒径集料配制而成.纤维沥青混合料的配合比设计需要考虑到纤维的类型和掺量,在所用材料和矿料级配确定后,选择若干种纤维掺量,按马歇尔设计方法确定不同纤维掺量下的最佳沥青用量,然后在各自的最佳沥青用量下进行水稳定性、低温抗裂性能和高温稳定性试验,分别得出纤维掺量与残留稳定度、抗弯拉强度、最大弯拉应变和动稳定度的关系曲线,由此关系曲线得出纤维最佳掺量和满足规范指标要求的经济掺量也就是最小纤维掺量,最后综合高温性能、耐水性能和经济性,确定工程使用合适的纤维掺量。
混凝土路面沥青混合料标准评价混凝土路面沥青混合料是指通过将石料、沙粒、沥青等材料按照一定的比例混合而成的一种路面材料。
其主要用途是作为道路建设中的路面层,提供较好的交通舒适性和耐久性。
混凝土路面沥青混合料标准评价是一项重要的工作,旨在确保沥青混合料质量的可靠性和一致性。
本文将从深度和广度两个方面对混凝土路面沥青混合料标准评价进行详细探讨。
首先,从深度上来看,混凝土路面沥青混合料标准评价需要考虑多个方面。
其一是物理性能评价,包括石料骨架的强度、沥青膜厚度、孔隙率等指标。
这些指标能够反映材料的力学性能和耐久性,对于确保道路质量至关重要。
其二是工作性能评价,包括沥青混合料的粘性、变形和稳定性等指标。
这些指标能够反映材料在施工和使用过程中的性能表现,对于确保施工质量和道路使用寿命具有重要意义。
其三是环境影响评价,包括沥青混合料的环保性能、能耗和排放等指标。
如今,环境保护和可持续发展已成为全球的共识,通过对沥青混合料标准评价中环境影响的考虑,可以推动绿色交通建设和可持续发展。
另外,从广度上来看,混凝土路面沥青混合料标准评价需要考虑不同国家和地区的差异。
不同国家和地区对于交通工程和道路建设的要求和环境条件不尽相同,因此对于沥青混合料标准的评价和要求也会有所差异。
在进行标准评价时,需要充分考虑这些差异,并参照相应的国家或地区的标准进行评价,以确保沥青混合料的适用性和可靠性。
综上所述,混凝土路面沥青混合料标准评价是一项重要的工作,需要从深度和广度两个方面进行评估。
在深度上,需要考虑物理性能评价、工作性能评价和环境影响评价等多个方面;在广度上,需要考虑不同国家和地区的差异。
通过科学、严谨的评价,可以确保混凝土路面沥青混合料的质量和可靠性,提高道路的交通舒适性和耐久性。
对于混凝土路面沥青混合料的标准评价,我认为有几点值得注意。
首先,评价标准应该与实际使用环境相匹配,以确保沥青混合料在不同条件下的性能满足要求。
其次,评价标准应该综合考虑不同指标的重要性,并给予合理的权重,以反映材料在整个使用寿命中的综合表现。
纤维沥青混合料的疲劳性能探究摘要:本文在对纤维作用机理分析的基础上,通过掺加不同的纤维类型,对比分析了沥青混合料的疲劳性能,试验发现,可发现在不同的应力幅度下,掺入两种纤维后混合料的疲劳寿命均较普通沥青混合料有所增加,聚酯纤维的疲劳性能较木质纤维好。
关键词:沥青路面;纤维沥青;疲劳性能中图分类号:文献标识号:a 文章编号:2306-1499(2013)02- 由于纤维沥青路面结构具有路面性能优良,施工工艺较易实现等优点其在国内得到越来越多的应用和研究,但是由于国内对纤维沥青路面的应用时间较晚,其还存在很多的问题需要深入研究。
其中沥青混合料的疲劳性能是后续研究的重点。
沥青路面在环境荷载和行车荷载作用下,受到轮胎的驶入驶离,其路面受力状态为长期处于应力应变交替。
导致路面材料出现了疲劳变化。
而当行车荷载超过一定次数,沥青混合料的材料也发生了老化变硬,在荷载作用下,路面材料内部的应力积累超过了材料本身的强度,路面编号出现裂纹,最终会产生了疲劳断裂破坏。
疲劳破坏已经是当前沥青路面破坏的主要形式之一。
本文对纤维沥青混合料的疲劳性能进行了分析和研究。
1.纤维沥青混合料的制备1.1原材料室内试验采用克拉玛依90#沥青。
用于纤维沥青混合料粗细集料和矿粉质量应满足现行规范的相关规定,对粗集料的要求应具有良好的颗粒形状,质量均匀、洁净、干燥、无风化、无杂质,并且有足够的强度、耐磨耗性、抗冻性、耐腐蚀性、抗冲击性、耐磨光性、抗破碎性以及与沥青的良好粘附性。
为了研究不同纤维对沥青混合料疲劳性能影响,本文分别采用了不掺纤维、0.3%的木质素纤维好0.3%的聚酯纤维。
1.2 级配设计纤维沥青的级配选择为悬浮密实类的ac-131级配。
级配设计时,为了保证级配设计良好,其矿料全部采取经水洗烘干后的单一粒径集料配制而成.纤维沥青混合料的配合比设计需要考虑到纤维的类型和掺量,在所用材料和矿料级配确定后,选择若干种纤维掺量,按马歇尔设计方法确定不同纤维掺量下的最佳沥青用量,然后在各自的最佳沥青用量下进行水稳定性、低温抗裂性能和高温稳定性试验,分别得出纤维掺量与残留稳定度、抗弯拉强度、最大弯拉应变和动稳定度的关系曲线,由此关系曲线得出纤维最佳掺量和满足规范指标要求的经济掺量也就是最小纤维掺量,最后综合高温性能、耐水性能和经济性,确定工程使用合适的纤维掺量。
沥青混合料的疲劳试验及其影响因素沥青混合料的疲劳试验及其影响因素摘要:疲劳特性的研究⽅法概括起来包括两种即现象学法和⼒学近似法。
应⽤现象学法主要是进⾏疲劳试验,得出疲劳寿命与施加应⼒或应变的关系。
⼒学近似法是将应⼒状态的改变作为开裂、⼏何尺⼨及边界条件、材料特性及其统计变异性的结果来考虑,并对裂缝的扩展和材料中疲劳的重分布所起的作⽤进⾏分析,从⽽它有助于⼈们认识破坏的形成和发展的机理。
关键词:沥青混合料疲劳特性现象学法⼒学近似法1 概述路⾯使⽤期间,在⽓侯环境因素和车轮荷载的重复作⽤下,损伤逐渐累积,路⾯结构强度逐渐下降,当荷载作⽤次数超过⼀定次数之后,在荷载作⽤下路⾯内产⽣的应⼒就会超过性能下降后的结构抗⼒,使路⾯出现裂纹,产⽣疲劳断裂破坏。
这是由于材料内部存在缺陷或⾮均匀性,引起应⼒集中⽽出现微裂隙,应⼒的反复作⽤使微裂隙逐渐扩展、汇合,从⽽不断减少有效的承受应⼒的⾯积,造成材料的刚度和强度逐步下降,最终在反复作⽤⼀定次数后导致破坏。
材料抵抗疲劳破坏的能⼒,可⽤达到疲劳破坏时所能经受的重复应⼒⼤⼩(或称疲劳强度)和作⽤次数(称为疲劳寿命)来表⽰。
疲劳破坏是当前沥青路⾯破坏的主要形式之⼀。
沥青路⾯的耐久性是指沥青路⾯在使⽤过程中承受各种外界因素的作⽤,其性质能保持稳定或较⼩发⽣变化的特性。
沥青混合料的抗疲劳性能是评价沥青路⾯耐久性的⼀个重要指标。
2沥青混合料的疲劳试验疲劳破坏作为沥青路⾯的三⼤破坏形式之⼀,⼈们对其试验研究⽅法给予了很⼤的关注,归纳起来可以分为四类:⼀是实际路⾯在真实⾏车荷载作⽤下的疲劳破坏试验,如美国的AASHO试验路,历时三年才完成;⼆是⾜尺路⾯结构在模拟⾏车荷载作⽤下的疲劳试验,包括环道试验和加速加载试验,如南⾮的重型车辆模拟车(HVS )、澳⼤利亚和新西兰的加速加载设备(ALF )、美国华盛顿州⽴⼤学的室外⼤型环道、长沙理⼯⼤学的亚洲最⼤的路⾯直道实验中⼼和重庆公路研究所的室内⼤型环道疲劳试验等;三是试板试验法;四是室内⼩型试件的疲劳试验。
浅谈沥青混合料路用性能影响因素及评价指标发布时间:2021-06-17T11:24:25.417Z 来源:《基层建设》2021年第7期作者:张正祥[导读] 摘要:沥青路面虽然属于柔性路面,具有行车舒适、噪声低、表面平整、无接缝、振动小、耐磨、维修方便和开放交通时间周期短、可再生利用等优点,但是相比水泥路面来说,仍然具有许多不足之处,比如:沥青材料稳定性差,冬季易脆裂,夏季易软化,且压实后的沥青混合料空隙率大,耐水性差,水损现象比较普遍,光-热-紫外老化现象非常严重。
重庆交通大学土木工程学院 400074摘要:沥青路面虽然属于柔性路面,具有行车舒适、噪声低、表面平整、无接缝、振动小、耐磨、维修方便和开放交通时间周期短、可再生利用等优点,但是相比水泥路面来说,仍然具有许多不足之处,比如:沥青材料稳定性差,冬季易脆裂,夏季易软化,且压实后的沥青混合料空隙率大,耐水性差,水损现象比较普遍,光-热-紫外老化现象非常严重。
基于此,本文通过查阅大量文献和资料,确定了沥青混凝土路面路用性能的影响因素,并提出了相应的评价指标,希望可以为今后的研究工作提供一定的参考。
关键词:沥青混合料;路用性能;影响因素;评价指标引言近年来,随着交通量及行车轴载量的增加,沥青路面由于高温稳定性较差引起的车辙、拥包、推移等病害相当严重,及低温抗裂性较差引起的龟裂、网裂等其他路面病害也是十分常见,这些现象引起了国内外很多机构及学者的高度重视,沥青路面的高温稳定性是作为路面面层设计时的一项重要指标,除此之外,还应包含低温抗裂性、耐久性、抗滑性等指标。
沥青路面路用性能不仅包括路面正常使用过程中具备的功能,而且包括路面结构安全功能。
1高温稳定性的影响因素及评价指标高温稳定性是指沥青混合料在高温条件下具有较高的抗剪强度和抵抗变形的能力,在车辆的反复作用下不发生显著永久性变形,保持路面平整度的性能。
1.1 矿质材料的性质矿质集料颗粒间的嵌锁作用和高温时沥青与集料间的粘聚力,是影响沥青混凝土路面高温稳定性的主要因素之一。
关于沥青路面面层疲劳特性的综述摘要:由于车辆荷载的反复作用,容易使路面达到疲劳,造成疲劳损坏,疲劳损坏严重影响了道路的使用性能,所以为了减少道路的疲劳破坏,必须进行一个全面的了解。
关键字:沥青路面疲劳1.引言对于弹性状态的路面材料承受重复应力作用时,可能在低于静载一次作用下的极限应力值时出现破坏,这种材料强度的降低现象称为疲劳。
疲劳的出现,是由于材料微结构的局部不均匀,诱发应力集中而出现微损伤,在应力重复作用下微量损伤逐步累计扩大,终于导致结构破坏,称为疲劳破坏。
2. 沥青路面的疲劳破坏表现沥青开裂的早期现象是路面在纵向出现不间断的裂缝,最终导致路面出现网裂、龟裂,甚至坑槽。
图1为公路路面出现网裂图13. 沥青破坏的主要机理以及影响因素(1)路面使用期间,在环境温度影响下经受车轮荷载的反复作用,其应力或应变长期处于交迭变化状态,致使路面结构强度逐渐下降。
当荷载重复作用达到一定次数后,路面内产生的应力就会超过路面结构强度下降后产生的抗力,使路面产生疲劳裂缝。
(2)影响因素:应力条件、加载频率、沥青种类、沥青用量、沥青层厚度、混合料级配、外界环境温度、层间接触条件、热老化条件、纤维含量等4. 沥青混合料疲劳损伤特性试验研究⑴沥青混合料疲劳力学模型沥青路面疲劳特性的研究方法可以分为三类。
一类是现象学法,即传统的疲劳理论方法,它采用疲劳曲线表征材料的疲劳寿命。
另一类为力学近似法,即应用断裂力学原理分析疲劳裂缝扩展规律以确定疲劳寿命。
还有一类是耗散能法。
ⅰ应用现象法进行疲劳试验的方法很多,归纳起来有四类:一是实际路面在真实汽车荷载作用下的疲劳破坏试验;二是足尺路面结构在模拟汽车荷载作用下的疲劳试验研究,包括环刀试验、加速加载试验;三是试板实验法;四是实验室小型试件的疲劳试验方法。
考虑前三类投资大、周期长,大量使用第四类。
室内小型疲劳试验的方法很多,如三分点小梁弯曲试验、中点加载小梁试验、悬臂梁试验、单轴压缩试验、间接拉伸试验、旋转悬臂试验等。
大粒径沥青混合料疲劳试验研究熊尚阳中铁十一局集团第一工程有限公司湖北襄樊 441000摘要:大粒径沥青混合料通过增大粒径,可降低油量,从而增强沥青路面的抗车辙能力及减缓反射裂缝的发生。
为了评价骨料级配抗反射裂缝能力大小,本文通过对ATB-30型、ATB30-上限、ATB30-下限、AC30- S型、AM30- S型、ATPB30-S型六种大粒径沥青混合料进行APA模拟试验,研究大粒径沥青混合料的疲劳性能。
关键词:大粒径沥青混合料反射裂缝 APA 疲劳性能为解决路面反射裂缝、抗车辙能力不足和路面的耐久性较差问题,我国目前正在开展大粒径碎石沥青混合料(Large Stone Asphalt Mixes,简称LSM)的研究。
大粒径沥青混合料定义为最大集料尺寸在25mm ~63mm(1~2.5英寸)之间的热拌沥青混合料[6] [7],其主要形式有适用于下面层和上基层的嵌挤骨架-密实型结构(空隙率3%~6%),另一种形式是适用于基层的嵌挤骨架-空隙型结构(空隙率15%以上)[2]。
大粒径沥青混合料通过增大粒径,可降低油量,可以增强沥青路面的抗车辙能力及减缓反射裂缝的发生。
大粒径沥青混合料基层作为一类柔性结构层,具有很强的柔性和变形能力,作为应力消散层,可明显提高路面抗反射裂缝的能力;另一方面大粒径沥青碎石基层可以与沥青混凝土面层粘结牢固,并且由于其模量接近,路面结构受力更均匀。
高模量抗车辙的大粒径沥青混合料也是永久性路面结构(全厚式沥青路面)的中间层或联结层的首选[8]。
但是目前,大粒径沥青混合料在我国还没有相关的设计、施工规范。
本文在总结国内外大粒径沥青混合料研究的基础上,深入研究大粒径沥青混合料(LSM)的疲劳性能。
1、试验方案1.1、试验方法选择目前,国内外进行的疲劳试验研究分为3种类型:一是检测实际路面在真实汽车荷载作用下的疲劳性能。
以美国AASHO试验路为典型代表。
二是用足尺路面结构模拟汽车荷载作用下其疲劳性能。