高彈瀝青混合料疲勞性能試驗研究

王永金

(貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550008)

高彈瀝青混合料疲勞性能試驗研究

王永金

(貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550008)

高彈瀝青混合料在公路工程中有著廣泛應(yīng)用，其疲勞性會對性能及使用效果造成影響?；诖?，先對高彈瀝青疲勞性能進行了分析，然后在此基礎(chǔ)上，通過試驗的方式，對其疲勞性能進行深入研究，希望文中內(nèi)容對相關(guān)工作人員的工作能夠有所幫助。

高彈瀝青；疲勞性試驗；混合料

1 高彈瀝青混合料疲勞性試驗

1.1 瀝青混合料配比

在具體實驗分析過程中，所用的瀝青材料為高彈瀝青，AH-70#基質(zhì)瀝青，SBS改性理性，混合料馬歇爾實驗瀝結(jié)果的具體情況如表1所示。在具體試驗過程總，依據(jù)馬歇爾實驗方法，確定應(yīng)力吸收層最佳石油比為9%，由于應(yīng)力吸收層石油含量較高，因此，試驗過程中，采用的為旋轉(zhuǎn)壓實成型試件。

表1 應(yīng)力吸收層目標(biāo)配合比級配旋轉(zhuǎn)壓實試驗結(jié)果

1.2 四點彎疲勞試驗分析

(1)試驗設(shè)計

在具體試驗過程中，采用的集料都應(yīng)當(dāng)經(jīng)過水洗篩分，利用100～110 ℃的溫度，對材料進行烘干，直到材料的重量不發(fā)生變化為止，逐級完成對材料色篩分，并且嚴(yán)格級配完成相應(yīng)的配料。并且，成型試件過程中，要對輪碾板的高度進行控制，通過該方式，通過控制論碾板體積和料重，完成對毛體積相對密度的計算，最終得到孔隙率，該方式的最終控制結(jié)果相對來說比較準(zhǔn)確。在整個試驗過程中，采用的方式為應(yīng)變控制，高彈瀝青采用的應(yīng)變水平大小為2 000 με，試驗的溫度大小為15 ℃，采用的正弦波的頻率大小為10 Hz。

(2)實驗結(jié)果

3中不同類型的瀝青混合料試件的最終實驗結(jié)果情況如表2所示。

表2 不同類型瀝青疲勞試驗

表2中，沒有分析高彈瀝青采用600、800、1 000 με進行分析的原因是，在該應(yīng)力水平下，高彈瀝青的壽命過大，對比分析沒有實際意義。

通過表2中數(shù)據(jù)不難看出，即使在2 000 με應(yīng)變水平下，高彈瀝青的疲勞壽命仍然比200 με應(yīng)變水平下的疲勞壽命的約2倍，達到了600 με應(yīng)力水平的幾十倍。是SHS改性瀝青在600με應(yīng)力水平下的約3倍。由此可以斷定，高彈改性瀝青在小應(yīng)變水平下，疲勞壽命要遠由于SBS改性力求能夠和基質(zhì)瀝青，這也就表明了，在同應(yīng)變水平下，高彈瀝青的要優(yōu)于SBS改性瀝青和基質(zhì)瀝青。

1.3 沖擊韌性疲勞試驗

(1)試驗設(shè)計

大量的研究結(jié)果表明，沖擊韌性與疲勞壽命之間有著一定的相關(guān)性，也就是說，在具體問題分析過程中，可以通過沖擊韌性，反應(yīng)混合料在實際應(yīng)用過程中的疲勞壽命。通過輪輾成型法制作瀝青混合料，瀝青混合料的尺寸為0.3 m×0.3 m×0.05 m，完成制作后，在將其切割程小梁，尺寸大小為0.25 m×0.25 m×0.035 m，將制作好的瀝青混凝土棱柱體，放到指定的溫度的恒溫水槽中，養(yǎng)護120～240 min。完成以上操作后，對壓力機進行適當(dāng)調(diào)整，加載速率設(shè)置在500 mm/min，從水中將小梁取出，然后利用試件進行三點彎曲試驗，直到試件斷裂后，結(jié)束試驗。在整個過程中，需要特別注意，試驗過程必須在短時間內(nèi)完成，將試件從溫室中取出，到試驗結(jié)束時間不得超過60 s，盡量避免從水中將小梁取出后，溫度發(fā)生改變，從而對試驗結(jié)果造成不良影響。在試驗過程中，要測量多組數(shù)據(jù)，將由于試驗操作而導(dǎo)致結(jié)果無效的數(shù)據(jù)剔除，然后進行平均值計算。

(2)試驗結(jié)果

沖擊韌性試驗結(jié)果如表3所示。

表3 沖擊韌性試驗結(jié)果

從表3中的數(shù)據(jù)可以看出，高彈瀝青混合料的沖擊韌性與SBS改性瀝青和70#基質(zhì)瀝青相比要高出很多。這一試驗結(jié)果也說明了高彈改性瀝青的抗疲勞性更加優(yōu)秀。

通過試驗的方式對三種瀝青的四點彎疲勞和沖擊韌性疲勞進行分析，通過試驗結(jié)果可以判斷，高彈改性瀝青與SBS改性瀝青和70#基質(zhì)瀝青相比，在抗疲勞性上表現(xiàn)出的性能更加優(yōu)異。但是，需要相關(guān)工作人員注意的是，該分析具有局限性，對于更加廣泛的瀝青級級配類型和品種，需要通過試驗進行進一步驗證。

2 結(jié)束語

高彈瀝青在現(xiàn)代公路工程建設(shè)施工中有著廣泛應(yīng)用，在對其進行應(yīng)用過程中，要對其各項性能進行充分考慮分析，疲勞性就是其中最為重要的一項性能，要通過試驗的方式，對其疲勞性進行分析，從而使其能夠更好的被人們所用。

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U416

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1008-3383(2017)09-0094-01

2017-08-01

王永金(1985-)，男，貴州遵義人，本科，研究方向：公路工程及建筑材料研究與檢測工作。