為了研究大粒徑瀝青混合料作為瀝青路面下面層抵抗反射裂縫的能力,研究了其在不同荷載速率、不同溫度、不同油石比和不同老化情況下的抗裂性能。通過OT試驗對大粒徑瀝青混合料進行單調(diào)拉伸試驗并對其斷裂面分形特性進行研究,測出其在不同條件下的荷載位移曲線,得出不同條件下的力學性能參數(shù)和分形維數(shù)。研究結(jié)果表明:大粒徑瀝青混合料在不同條件下表現(xiàn)出很好的分形特性,分形維數(shù)越高表明斷裂能越高;總斷裂能和裂縫擴展階段的能量隨溫度的降低、油石比的增大、加載速率的提高和老化程度的增加而增大;峰值荷載和斷裂能指數(shù)隨加載速率增加和溫度的降低而增加。推薦用總斷裂能和分形維數(shù)評價大粒徑瀝青混合料的抗裂性能,以提高試驗重復性。斷裂能指數(shù)對瀝青混合料斷裂性能評價的有效性還有待進一步研究。 

【文章來源】：廣西大學學報(自然科學版). 2020,45(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

裂縫產(chǎn)生和擴展

3.1 加載速率對斷裂參數(shù)的影響荷載速率對瀝青混合料的斷裂試驗非常重要。低速率加載情況下瀝青混合料表現(xiàn)出蠕變特性,而高速率加載條件下瀝青混合料斷裂擴展特性不明顯。因此本文開展了不同加載速率對大粒徑瀝青混合料的OT試驗影響的研究。試驗研究中為了得到裂縫的穩(wěn)定擴展過程,試驗溫度設(shè)定在25 ℃,選定3個荷載速率,分別為3、4、5 mm/min。圖3和表2都表明大粒徑瀝青混合料在3 mm/min和4 mm/min情況下表現(xiàn)的力學性能差別不顯著;在加載速率為5 mm/min時,大粒徑瀝青混合料表現(xiàn)出的力學性能明顯高于前兩種加載速率下的結(jié)果。這表明不同的荷載加載速率對試樣的結(jié)果有影響[15]。表2表明斷裂能指數(shù)F、總斷裂能(GT)隨加載速率的提高而增大。較高的加載速率對測得的試件峰值荷載有提高,進而產(chǎn)生較高的抗拉強度。因為斷裂能是通過荷載位移曲線圍城的面積計算得到,所以高荷載速率下測得的裂縫萌生時的斷裂能(GB)也較高。在實際的試樣過程中,高荷載速率也會導致試件脆斷,致使裂縫擴展過程不顯著。綜上所述,加載速率對試驗有比較顯著的影響,因此本文后續(xù)進行試驗時都是采用3 mm/min的加載速率。

3.2 瀝青含量對斷裂參數(shù)的影響瀝青含量對大粒徑瀝青混合料耐久性能和強度有明顯的影響,本文對大粒徑瀝青混合料在不同油石比(3.38 %、3.60 %、3.90 %)的抗裂性能進行了單調(diào)加載的OT試驗。試驗溫度為室溫25 ℃,加載速率3 mm/min。從圖4可以看出油石比的改變對荷載位移曲線沒有顯著的改變。峰值荷載隨油石比變化不明顯,裂縫開裂所需要的能量小于裂縫擴展所需要的能量。

【參考文獻】：
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本文編號：3048170