沥青与沥青混合料的劲度模量(1)

喊甲啥幸啥幸含甲‘召含甲堪幸啥笔峨昭峨甲略乎咯召‘诏味暇甲‘幸略召奋甲味甲味沼含召会沼告召含幸会沼丢沼奋够毕加比如翻湘山举翻粉沼提沼毛子爷幸毛件幸瑞峨幸会召会路爪壳喃扑而外仆吮而喃朴补抓沥青与沥青混合料的劲度模量沈金安冬袅乡今务弓咨粤咨考分今弄孙粤名刃‘孙,分今手于渗交通部公路科学研究所今娇粤争另德济考渗粤矛德卜攀才书浮考浮今‘补手序彝内容提要沥青及沥青混合料都是粘弹快在路面内某一点所产生的应力应变经历性材料它的力学特性常用劲度模量表示的时间短它将显示出较高的劲度模量一本文叙述了劲度模量的概念与特点求取沥般来说当车速为公里小时时沥青面青与沥青混合料劲度模量的方法可以用粘层下缘产生变形的持续时间约为秒左度法诺模图法尸法求取沥青劲度模右车速为公里小时时约为秒现量但多蜡沥青的软化点与针人度指数应予在许穷资料都采用秒大体相对于车速修正沥青混合料的劲度模量可由弯曲劈公里小时荷载作用时间的快慢相当于裂蠕变应力松弛等静载试验动载试验室内试验时加载速度动载试验时频率的大马歇尔试验轮辙试验等各种实验方法求小得也可由沥青劲度模量及混合料中矿料所③它不是一个常数而是一个条件性占体积的百分率通过计算或诺模图求取质色既反映沥青材料的自身特性更包含了温度荷载作用时间的影响因此试验一劲度模量的概念方法不同将得出不同的数值现在各国都正众所周知沥青材料是一种粘弹性材在研究力求更接近路面实际应力状态的试验料在荷载作用下应力与应变之间呈现非方法由于汽车荷载作用的应力在路面内滞线性关系它不可能像金属混凝土那样留的时间非常之短所以加载速度必须很在通常情况下具有一个接近常数的弹性模快例如有的国家作弯曲试验时加载速度竞量这就给描述它的力学行为带来很大的不高达毫米分动载试验时频率快达便为了充分表示沥青材料的这种特性现赫兹以上在都采用劲度模量的概念劲度模量借用二沥青的劲度模量弹性模量的表示方式用应力与应变之比表用实验方法求取纯沥青的劲度模量难度示它是温度与荷载作用时间的函数较大现在除了研究工作外通常采用计算或诺模图求解二了、七、七由粘度求取沥青劲度模量劲度模量有以下特点当温度较高或荷载作用时间较长时沥①它是温度的函数温度越高劲度模青以等应变速率变形拉伸粘度入与剪切粘量越小在夏季劲度模量降低如不足以度月的三倍定律成立此时沥青劲度模最抵抗车辆的反复荷载作用形变累积将产生与粘度之间有简单的关系即很大的车辙在冬天劲度模量增大应力应变速率。二松弛性能变弱在温度骤降时将容易产生温斋常数度开裂拉是荷载作用时间的函数伸粘度②它汽车速度© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

求取多蜡沥青的。。。及可以利用图沥青劲度模量公二旦匕一仑云此时必须测定两个以上温度的针入度。入刀如或。几。这些针人度名均由克秒的条件测得点在图上式中为荷载作用时间当二秒时成一直线与尸。线的交点温度即为。月即沥青劲度模量相当于荷载作用时。由点作该直线的平行线与线间为秒时的粘度相交求得尸由针人度软化点求取沥青劲度模量健七才交刃月对于普通直馏沥青针入度与温度之间有下述关系少十称为感温性指数假定沥青在软化点温度时的针入度为则可以由℃标推条件下的针入度及环与球法软化点尹求得一二一而针人度指数由下式求得尸翻鼠」多世图求取及尸用的图解但是当沥青中含有较多的蜡时软化利用全。。便可以利用点时的针人度将偏离太远而软化点本。。的劲度模量诺模图求得欲求温度及荷身也出现假象而必须予以修正载作用时间的沥青劲度模量沥青劲度模量多蜡沥青的软化点必须予以修正的理由常用,、表示是显而易见的由于软化点试验的升温速度用针人度粘度指数求取沥青的劲度模控制一定实际上温度计测定的温度是沥青多奎旦试样附近的水温由水的加热传递到沥青试提出了用℃的针入度及样内部需要一定时间因此实际上沥青试样℃的粘度决定针入度指数又称为针人内部温度要比温度计量的水温低一般沥青度粘度指数的方法在图中示出了尸二约低℃当蜡的含量较多时水的热量及一的两条线并由下式计算沥一方面使沥青试样升温同时还供给蜡的结青的也称为尸万晶体融化蜡分吸收了一部分附加的融解热一劣使试样升温的速度受到影响亦就是说试一〕石云厄万骊了一样内部的温度与水温之差将比℃大得式中及为根据℃针人度与多这就使得测得的软化点温度并不代表真尸二及尸一线相交至在粘度座标上正的试样温度而要高得多它反映在针入得出的粘度值则为实际的℃粘度值度温度关系图上将偏离在线的高温一单位均为厘拖利用此尸作方因此求取针人度指数时将不能使为尸值通过反算求出计算软化点再利用甲而只能使用针人度为时的温用。。的诺模图求取沥青的劲度度少。。。。称为修正软化点温度模量值© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

用间接拉伸试验劈裂法求取试件的侣飞早长「门广门劲度模量时需要测定试件的垂直及水平两「工工上,匹口口门个方向的变形门由于劈裂试验是从完全弹性八翻不域︺川体移植过来的温度高了或者速度太慢了都川百,门广州州不合适「狡卜目州〔二二二队犷撇目书瀚侧们们初码姐肠价叫。「二口「「厂附川盯万口口川曰日什资只共一口口炸刘口群一一勺纂蒸蒸杖摹,、昌广节节训卜、‘口口口口口巨门「川、火口饭口口日川日今夕、卫立玉岁艺笼少弓卜月图决定尸了的图解图劈裂试验图式由试验值定出的线一—一式插入值泊图所示压条宽度为。荷我作,“·一马克里奥公一建议线试验值线与马代公式捅人值线之间用在半径为的试件上试件厚度为约三沥青混合料的劲则由弹性理试度模量论可知件中心点的最大抗拉强度拉伸应变。材料的泊松比协劲用实验方法求取混合料劲度模量度模量可由下式求得由静载试验求取劲度模量、在压缩弯曲拉伸试验时试件以某二五万气””乙住一厄去一固定的应变速率仑近似地采用一固定的。二‘·抹·加载速度将试件加载至破坏试验机可以二卜二会记录下荷载与试件变形的曲线从而得到应力。与应变仑的关系曲线若试验温度为犷乒涵二哥找蕊不之全则劲度模量为曲线的割线模量荷载作匕二一一入用时间为加载开始起算至求算点的时间如‘户卜图所示一旦笋‘,一挤厂丁件今“·旦婴一件“半兰‘尸召二万下一刃,岔一乙艺尸「仃卜龟一孟上汉厂」式中二犷为水平及垂直方向试件的变形为破坏时试件的评价范围通常采图用毫米二二,仃。当加载速度较快或在温度较低时。为试件内单元体的应力当试件为马歇尔试曲线常呈一直线召就相当于弹性体的弹性件小压条宽度厘米时模量了不过其斜率也将因加载速度的不尸一同而不同了© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

。。。。犷反映材料在变形过程中能量的贮存与释放‘廿西一”一劣又叫贮藏弹性模量虚数部分刀称为一一一一一里—所以一损失弹性模量它反映变形过程中由于内摩金擦产生的以热的形式损失的能量』一劣一仁应力与应变的振幅之比即复数劲度模量的绝对值用通常的劲度表达式表示尸召,子丫一件‘了仃召二忍二一艺在蠕变试验及应力松弛试验中劲度模量可由各个时间的应力与应变之比直接求二沪“了“沪“得应力松弛试验求得的称为松弛二“护二”弹性模沪量蠕变试验则更习惯于用劲度模量的倒数君乍护二万即应变与应力之比表示称为蠕变柔量因此相位角反映材料粘性部分与弹性应力松弛劲度模量召部分作用的比例当为完全弹性材料时护二当为完全粘性材料时留二蠕变柔量鱼皿盯由马歇尔试验求得的劲度模量由动载试验求取劲度模量马歇尔试验实际上是一种带约束的单纯当沥青混合料经受周期性的应力或应抗压试验利用马歇尔试验求取真正意义的变时由于沥青的粘弹性性质混合料内劲度模量是十分困难的马歇尔稳定度与流产生的应变或应力将产生一定程度的滞值的比值称为马歇尔模数口二泞则劲度后例如当施加的应力为正弦波图可以近似地用下式计算泞荷载或应变口一尸一‘式中及‘为试件的直径及厚度由轮辙试验求得的劲度模量轮辙试验可以看作是半无限体的弹性钢板上有一个试件受反复压缩变形图。。图示一荷载波形及弹性体的应变波形轮子在试件内产生的平均应力为垂直一一—一完全粘性体的应变波形压缩应变为△。则一粘弹性体的应变坡形仃。。图正弦波形反复荷载试验的应力与应变曲线二么二则相应的应变频率与波形相同但滞后升一个相位角护。。。一切应力与应变之比称为劲度模量但它包蜓括两个组成部分且用复数形式表示图轮辙试验二产十艺,平均应力可按层状体系理论计算刀称为复数劲度模量亦叫复数弹性一一乙西若下于一模量实数部分户称为动力弹性模量它刀。© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

①和,的半经验法。。号补月则召。,一。。,△△一各式中变化若干个及习,,,忿,是具有一△相同温度和荷载作用时间的沥青混合料及沥实际上为未知数由青的劲度模量尽可由前述方法求得即矿料体积与矿料加弹性理论计算可知乙为一常数例如当为矿料体积含量轮子的平均应力为接触圆半径则沥青体积之比。时乙一。吞二一下,万一凸了才又胜由于上式是在空隙率验求得的的条件下由实用间接方法求取劲度模量之所以叫间接法测定的情况下当等时就是在没有条件直接又提出了修正方法以武代替根据研究结果提出的方法计一八算求得劲度模量素例沥青混合料的劲度模量取决于众多因但影响最大的是沥青自身的劲度模量及沥青的劲度模量”由此计算方法得出的诺模图如图的么︺沥青混合料中沥青及矿料所占体积含量的比,,已如前述混合料中沥青及矿料的体积含量百分率可由混合料的配合比求得尹人加困七服邪洲创恻劝翻琴幻券廿乃脸也椒若各种矿料的重量配合比为沥青用量尹,户尹尹夕……内加…夕夕妻薰薪撼二鑫蒸黝翼沂爵黔牙北长蠢夔黔黔不方了丁相应的各种矿料及沥青的比重为砂袄…,则混合料的理论密度为二尹十尹夕……户薰黔历图‘拼。若混合料的实际密度为则侧梦暇聋为均三典爽月吸的劲度诺模图空隙率、二②的诺模图法等人通过弯曲动载试验求沥青体积百分率矿料体积百分率二一户日取的劲度模量制成了诺模图沥青混合料劲度模量角图用来求取按箭头方图用来求取相位图的使用方法是一目了然的或心,、”会瓮·里,、向可简单求得求取除了查诺模图之外,还可以由计算方法利用召及沥青矿料的体积百分率尤其是利用计算机更为方便尽‘、二求取劲度模量的方法已有不少资料介绍较当时有代表性的有以下两种。,二一一© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

一习矿料体积百分率混合料劲度帕炙之刀、入‘卜卜卜二反习盖。取卜叫陌寸一气一七权尹叮咬巨压派人三气厂井井一’一由此求出当一时曰〔闷】五乙一二夏夏〔【二二二「反气卜二二已一勺卜勺洲从水汇叹、匕奋,,习刀叹区区区尺压汉闪「反日卜二俗勺习卞丫卜次丈生丈又区人气,口匡袄三曰尺曰反户阅仪反产闷上气气二汉不子腼户二盆又习。一召一刀尸之之人墓巨于又以工「二笠阵五二丫气〔林又阅日反「又巨口户又爪长人队陈仄不,丫召、一闪、卜卜卜刀、乍亚巴。,二三当水水二侧区口不口口内盯厂区尺厂凡【尺尺川时一一一,括谓全玉一立民叮—当派决玉共户『斤、二卜一一一卜认一叫戴交二厂厂尸丈丈厂医一区二二刀习价琳飞刃簇盯砂因反巨乍习一刀一刀仗一区〔〕又肖陡泞一睽冬节又—飞及及冬叔叨夭习成岌相位角可由下式求得以匕一气呀呀小。欲于互不一玉乃入分尽,一。沥青体积百率砚刀图求取沥青混合料劲度模量的诺模图又。、。厂一〕妞臼台和中汀—业由此求得的劲度模量将可用于沥青路面设计及路用沥青混合料的性能评价表中攘御组沥青的劲盯又怕一沥育的钊度心青混合料的计洲娘和百自匀呼率仑介夕中曰知列出了四种沥算结果这四种沥青的针人度等级几乎相同但针人度指数上仁卜亡厂扮图’不同低温劲度模量有很大差别很显然一及一号沥青的抗低温开裂性能要好得多例如“。曾提出当温度为一℃时间秒时沥青混合料不出现开裂的劲度模量极值为超过青的洲变二时就可能开裂以此标准衡量一一求取沥青混合料相位角的诺模图沥青的混合料将不致出现开裂一也可能二出现开裂而刀一。将肯定开裂以此来选当泞、时择当地使用的沥青将有很大的参考价值召、用间接法求取劲度模量的方法是一种估丢算方法它当然不能代替实验方法由于有泞二召,,曲线的斜率用表示多种方法决定沥青的劲度模量又有多种方当召,,“时法求取混合料劲度模量不同方法求得的值差异是不小的目前还不能评论用哪一种方。。、乙月法最正确因为各自都是以一定的实验条件二一一为基础的因此认真地研究沥青及其棍合当吕、时料的劲度模量研究其在路面设计中的应。用是摆在我们面前的一个重要课题© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

道路立交工程及弯由中国公路学会桥梁工程学会、坡、斜桥学术讨论会在沈阳召开工程建设中取得的成就辽宁省标志着我国在立公路学会桥梁工程学会和沈阳市市政工程情交工程的结构设计方施工工艺理论研究等报网及沈阳市市政工程学会联合举办的道路立交工程及弯方面都达到了新的水平内容丰富讨论密切联系实会议期间参观了坡斜桥学术讨论会于获益匪浅年月日至日在沈阳市召开参加这沈大一级公路的沈阳至鞍山段立交工程和沈阳市内新建的二座立交工程映已建成的沈大公路线型好代表们一致反路面平整次会议的有各省市自治区和部属公路市政篇部门的科研设计施工单位以及大专院校的代表近施人会议共收到论文篇有工中使用了国内第一流的先进筑路和机械设论文安排了大会交流应邀到会的美国日备沈阳市的立交工程外型美观结构轻巧本和地区的几位学者做了学术报告这次会议内容丰富、户口会新颖大方有现代化感议期间放映了国内外立交工程的电视录像会议商定论文选集本次会议交流的论文张炳惠报道资料交流的大部分论文将选编出版,’”年道路立交工程学术会议反映了近几年我国在高等级道路上及城市立奋户户沥青及其混合料的劲度模量沥青种类相位角一表备注一…针人度℃℃秒℃℃〔℃硕实测值由图℃一求得得一由图求得混合料中各部分休积百分率沥青劲度空气沥青完矿料配合比完全相同同矿料℃。秒℃一秒秒溉‘由三℃℃℃…竺诺模图求得沥青混混合科劲度度秒秒秒由图求得一‘℃℃℃℃混合料相位角功秒秒由图求得一秒度主要参考文献〔〔〕等正”多蜡沥青的软化点及针人度指数的修《水工沥青与防渗技术》年期〔〕〕沈金安“〔〕等州”士王皿也”皿,© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net