沥青材料的温度疲劳性能以及SHRP疲劳性能测试方法

沥青混合料四点弯曲疲劳试验1. 引言嘿，朋友们，今天咱们来聊聊一个可能听起来很呕心兑现话题，但实际上却超有意思的内容——沥青混合料四点弯曲疲劳试验！或者你可以叫它“沥青测试派对”，因为在这个过程中，我们要通过实验来探讨沥青在轮胎下“跳舞”的表现，会不会像舞王一样潇洒自如，还是像个没节奏的菜鸟，在马路上摇摇欲坠。

想想都刺激~在路面上开车的时候，车子在不同的温度、湿度、品味各异的路况下，沥青混合料究竟会发生些什么？市面上卖的各种沥青材料有啥不同的性能？其实，这可是我们必须搞明白的事情，毕竟，安全驾驶可是大事，要是连路面都自己“出轨”，那可就不妙了。

2. 什么是四点弯曲疲劳试验？2.1 概念介绍那么，四点弯曲疲劳试验到底是个啥玩意儿呢？简单来说，这个实验主要用来测试沥青混合料在疲劳作用下的强度和韧性。

别担心，我没想让你考上研究生，而是想给大家普及一下这个原理。

就像你在高强度锻炼时，是否会出现“腿软”的感觉一样，当沥青混合料被反复弯曲时，它也会体验到“疲倦”。

我们要通过实验来探究它到底能撑多久，不至于先“心态崩溃”。

2.2 实验过程好，具体的实验过程就有点像拍电影，得有个富有想象力的导演。

我们要先把老大沥青混合料准备好，之后用专门的设备把它放入四点弯曲的试验机里。

哎呀，真是有点儿科技感啊，想象一下，沥青混合料就像个大明星，正在舞台上被聚光灯照耀。

我们通过施加一定的力量，让它在四个接触点弯曲，不断测试着它的极限。

3. 实验数据分析3.1 数据解读到了最后，大家最期待的结果终于来了！经过几轮的肃穆试炼，咱们得到了实验数据，可以说这就像考试成绩一样，让人既紧张又期待。

通过观察沥青的变形、裂纹等现象，我们能得出它的疲劳寿命，多长时间它才能安稳地工作，真是“人间不值得”般的反复折腾！有的沥青混合料恰如其分，毫无怨言地维持着；有的就似乎“心有余而力不足”，一下子就那么崩塌了，简直让人心疼。

3.2 生活中的应用要知道，这些数据不仅仅是纸上谈兵，它们能让我们更好地选择和使用沥青材料。

沥青材料检测沥青材料是道路施工中常用的重要材料之一，其质量直接影响着道路的使用寿命和安全性。

因此，对沥青材料进行检测是非常重要的。

本文将介绍沥青材料检测的相关内容，包括检测方法、检测项目和检测标准等。

首先，我们来介绍一下沥青材料的常见检测方法。

目前，常用的沥青材料检测方法包括物理性能测试、化学成分分析和微观结构观测等。

物理性能测试主要包括沥青的黏度、软化点、渗透性和弹性模量等指标的测试，这些指标可以直观地反映出沥青的质量和性能。

化学成分分析则是通过对沥青中各种成分的含量进行分析，来判断其质量是否符合要求。

而微观结构观测则可以通过显微镜等设备观察沥青的组织结构，从而了解其内部的微观特征。

其次，我们需要了解一些常见的沥青材料检测项目。

常见的沥青材料检测项目包括密度、温度敏感性、变形性能、耐老化性能、粘附性能等。

这些项目可以全面地评价沥青材料的质量和性能，为道路施工提供参考依据。

密度测试可以反映出沥青的密实程度，温度敏感性测试可以判断沥青在不同温度下的性能表现，变形性能测试可以评价沥青在交通载荷下的变形能力，耐老化性能测试可以判断沥青的抗老化能力，粘附性能测试可以评价沥青与骨料的粘附程度。

最后，我们需要了解一些常见的沥青材料检测标准。

目前，国内外对沥青材料的检测都有一系列的标准规范，如中国国家标准GB/T 4509《沥青和沥青混合料密度试验方法》、GB/T 4508《沥青软化点试验方法》、GB/T 4507《沥青黏度试验方法》等，这些标准规范对沥青材料的检测方法、检测项目和检测要求都有详细的规定，为沥青材料的检测提供了技术支持和依据。

综上所述，沥青材料检测是非常重要的，它可以全面地评价沥青材料的质量和性能，为道路施工提供科学的依据。

通过本文的介绍，相信大家对沥青材料检测有了更深入的了解，希望能对大家的工作和学习有所帮助。

２０１１年第９期　（总第２１１期）　

黑龙江交通科技　

ＨＥ　ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ　ＪＩＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪ　Ｎｏ．９，２０１１　

（Ｓｕｍ　Ｎｏ．２１１）　

沥青路面的抗疲劳性能　张艳明　（唐山市丰润区交通运输局）　

摘要：介绍了沥青混合料疲劳力学模型，说明了沥青混合料疲劳寿命的预估方法。　关键词：沥青混合料；疲劳力学模型；预估方法　中图分类号：Ｕ４１６．２１７　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００８—３３８３（２０１１）０９—００４３—０１　

早在１９４２年Ｏ．Ｊ．Ｐｏｒｔｅｒ就注意到道路路面在车轮荷　载重复作用几百万次后会遭到破坏。Ｌ．Ｗ．Ｎｉｊｂｖｅｒ指出沥青　路面寿命后期出现的裂缝与行驶车辆产生的弯曲应力超过　了材料的抗弯强度有关，强调裂缝是疲劳的结果，它取决于　弯沉大小和重复次数。２０世纪６Ｏ年代开始世界各国对路　面疲劳特性进行了系统研究，对路面疲劳破坏机理也有了更　科学的认识。理论和实践都已表明，在移动车轮荷载作用　下，路面结构内各点处于不同的应力应变状态如图１。　路面面层底部Ｂ点处于三向应力状态，车轮作用其上　时，Ｂ点受到全拉应力作用，车轮驶过后应力方向改变，量值　变小，并有剪应力产生。当车轮驶过一定距离后，Ｂ点则承　受主压应力作用。Ｂ点应力随时间的变化曲线如图２所示。　幽　Ｒ　羁　、　，ｉ＿　，，：　图１路面面层在车轮下的受力状态　Ｌ　＼　／　时　，　图２　Ｂ点应力随时间的变化　路面表面上Ａ点则相反，车轮驶近时受拉，车轮直接作　用时受压，车轮驶过后又受拉。车轮驶过一次就使Ａ，Ｂ点　出现一次拉压应力循环。路面在整个使用过程中，长期处于　应力（应变）重复循环变化的状态。由于路面材料的抗压强　度远大于抗拉强度，而面层底部Ｂ点在车轮下所受的拉应　力较之表面Ａ点在车轮驶近或驶离后产生的拉应力要大得　多，因此在荷载重复作用下路面裂缝通常从面层底部开始发　生。路面疲劳设计大多数以面层底部拉应力或拉应变作为　控制指标。　１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两类。一类为　现象学法，即传统的疲劳理论方法，它采用疲劳曲线表征材　料的疲劳性质；另一类为力学近似法，即应用断裂力学原理　收稿日期：２０１Ｉ一０４—１１　分析疲劳裂缝扩展规律以确定材料疲劳寿命。现象学法与　力学近似法都是研究材料的裂缝以及裂缝的扩展，其主要区　别就在于前者的材料疲劳寿命包括裂缝的形成和扩展阶段，　研究裂缝形成的机理以及应力、应变与疲劳寿命之间的关　系，各种因素对疲劳寿命及疲劳强度的影响；后者只考虑裂　缝扩展阶段的寿命，认为材料一开始就有初始裂缝存在，它　主要是研究材料的断裂机理及裂缝扩展规律。　沥青混合料的疲劳是材料在荷载重复作用下产生不可　恢复的强度衰减积累所引起的一种现象。显然荷载的重复　作用次数愈多，强度的损伤就愈加剧烈，它所能承受的应力　或应变值就愈小。　在现象学法中，把材料出现疲劳破坏的重复应力值称作　疲劳强度，相应的应力重复作用次数称为疲劳寿命。疲劳寿　命可以用两种量度来表示，即服务寿命和断裂寿命。服务寿　命为试件能力降低到某种预定状态所必需的加载累积次数；　断裂寿命为试件完全破裂所必需的加载累积次数。如果试　件破坏都被定义为在连续重复加载下完全裂开时，则服务寿　命与断裂寿命两者相等。　应用现象学法进行疲劳试验的方法很多，归纳起来可以分　为四类：一是实际路面在真实汽车荷载作用下的疲劳破坏试验，　如美国的ＡＡＳＨＯ试验路；第二类是足尺路面结构在模拟汽车　荷载作用下的疲劳试验研究，包括环道试验、加速加载试验；第　三类是试板试验法；第四类是试验室小型试件的疲劳试验研究。　由于前三类试验研究方法耗资大、周期长，因此￣Ｉｔ采用的还是　周期短、费用少的室内小型疲劳试验。　室内小型疲劳试验的方法很多，如三分点小梁弯曲试　验、中点加载小梁弯曲试验、悬臂梁试验、单轴压缩试验、间　接拉伸试验、旋转悬臂试验等。迄今为止，各国均没有将疲　劳试验作为标准试验方法纳入规范。　应用现象学法进行疲劳试验时，可采用控制应力和控制　应变两种加载模式。应力控制方式是指在反复加载过程中　所施加荷载（或应力）的峰谷值始终保持不变，随着加载次　数的增加最终导致试件断裂破坏。这种控制方式以完全断　裂作为疲劳损坏的标准。试验结果常采用下式来表示　

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。