壓實方法對水工建筑物中瀝青混凝土特性的影響（下）_工程管理

1、壓實方法對水工建筑物中瀝青混凝土特性的影響（下）5、應力應變特性差異的可能緣由為了確定不同試驗室壓實試樣間差異的緣由以及現(xiàn)場壓實試樣為何比任一試驗室試樣顯示較軟的應力應變特性，進行了分析和討論，探討了如下問題：·試樣空氣孔隙比的微小不同(見表2)，有可能會導致觀測到的特性差異很大。對于一組采納同一方法壓實的三個試樣有這樣一個趨勢：孔隙率最低的試樣，其剛度和強度卻較其余試樣偏高。然而旋轉器試樣的孔隙率比全部其它試樣高，其剛度和強度卻較其它試樣高的多。因此空氣孔隙率的微小不同能引起應力應變特性的巨大差別。·壓實過程中所施加的正應力的差別會導致壓實后在壓碎程度和骨料顆粒級配方面顯

2、著的不同嗎?為查明這個問題，對沒加瀝青的骨料用靜態(tài)及馬歇爾法壓實，并施加所用壓實方法的最大和最小正應力。表3給出了兩種方法壓實前后的級配狀況。壓實前后顆粒粒徑級配有所不同，馬歇爾壓實和靜態(tài)壓實的結果也不一樣。但這些變化較小并不能解釋隨后應力應變特性的較大變化。·骨料在高正應力和壓力下壓實比在較低正應力和壓力下壓實其表面是否會汲取更多瀝青呢?假如是這樣，那么當較高的汲取導致較低的“游離”瀝青含量時便會對觀測到的應力應變特性產生影響。這個問題可通過討論不同水壓力等級下骨料的吸水量得以探明。結果表明吸水量變化特別小，而且對于更加粘滯的流體狀瀝青而言，這種汲取甚至會更小。因此瀝青汲取量的不同

3、不能解釋顯著的特性差異。·試驗室試樣是由試驗室條件下配置的混凝土制備的，而現(xiàn)場試驗是由現(xiàn)場拌和樣制備的，盡管協(xié)作比相同，這兩種不同的過程是否會導致混凝土應力特性的顯著差異呢?為查明這個問題，在制備試驗室壓實試樣時即使用現(xiàn)場拌和樓的混凝土，又使用試驗室中制備的混凝土?？捎^測到使用同一方法壓實的試樣，其應力應變特性的差異很小，而且沒有任何趨勢。·是鉆取時的擾動引起了現(xiàn)場取芯試樣的低彈性模量及軟應力應變特性嗎?澆注并壓實試驗段瀝青混凝土之后，屆時混凝土已經冷卻至大氣溫度，認真地鉆取試樣，100mm直徑巖芯的表層擾動是可能的，但切開巖芯后，在表面薄層以內沒有發(fā)覺擾動。表2中現(xiàn)場巖芯

4、孔隙率和旋轉壓實的試驗室試樣的孔隙率特別接近。較小的取樣擾動在任何顯著程度上影響到現(xiàn)場試樣的應力應變曲線看來不太可能?？赏普撊缦拢汉芸赡苁枪橇辖Y構，顆粒骨架排布及不同壓實方法，所達到的連鎖程度的差異導致了觀測到的應力應變特性較大的不同。盡管全部試樣的骨料骨架的總孔隙率(即表2中VMA)幾乎相同，但孔隙的分布及最大最小孔隙的差距取決于骨料結構，因而也取決于壓實方法。假如骨料由等徑的球體組成，將不存在骨架結構的影響，孔隙率便成為掌握參數。假如骨料由不同尺寸的球體組成則不同壓實方法所產生的不同骨架結構的形象會特別小。骨料顆粒中的很多針片狀顆粒會對骨架結構產生特別顯著的影響，這將在很大程度上取決于壓實

5、方法。飽和砂和粉砂顆粒結構對于其應力應變特性的重要性，好多人在土力學中曾賜予討論。結論為：砂的結構，孔隙比對密度的影響都特別顯著，這一現(xiàn)象將在下一部分進一步爭論。 <CENTER</CENTER6、骨料結構，連鎖狀況及剛度表3描述的馬歇爾及靜態(tài)骨料壓實試驗在一個直徑為101.6mm，高為76mm的標準Marshall鋼筒中進行。用Marshall錘擊實30次后模子中成塊的骨料顆粒仍可輕易移開。然而靜態(tài)壓實后即使用改錐撬動大于5mm的顆粒也很困難。骨料連鎖阻擋了顆粒的移動，也表明白兩種壓實方法結果的差異。熱瀝青混凝土在澆入模子中制備三軸試樣之前的空氣孔隙率約為15%。熱瀝青對骨料產生

6、潤滑作用，使骨料在壓實期間隨時間和壓力滑動和轉動。Marshall振動和靜態(tài)壓實法中有一個剛性圓盤，幾乎掩蓋了整個壓實模子的圓形橫斷面，其側壁也為剛性。壓實過程中沒有揉捏作用和應力轉動，而且空氣只能從圓模壁與頂盤外圍間約2mm的空隙排出。試樣冷卻后切開討論壓實骨料的結構布置。Marshall振動及靜態(tài)壓實中針片狀骨料有一個趨勢，即在壓實期間針片狀骨料會定位于水平或豎直方向。三軸試驗后切割面與 水平向成60°，這大致與豎直壓縮時試樣的理論破壞面(45度+/2)相符。這些橫斷面明顯表明靜態(tài)壓實的試樣比振動或馬歇爾垂擊的試樣有更大的連鎖性。馬歇爾試樣顯示最弱的連鎖狀態(tài)。此次觀測結果與表2中

7、結果相吻合，即三種壓實方法所得試樣組的平均正割彈性模量分別為102MPa,88 MPa和40 MPa。然而大應變時最初的骨料結構不會對峰值強度產生太大影響，因此三組試樣特別相像。(見圖3，表2)。在壓實過程中旋轉器在試樣兩端同時施加垂直應力和剪應力。在繞豎直軸旋轉期間在一端的剛性盤上施加逆時針扭矩同時在另一端施加順時針扭矩。混凝土中針狀骨料趨于徑向和切線向分布，以試樣軸線為參照，形成狀如圓形石墻的結構及強連鎖，在試樣中間部分形成相對開放的結構。切開試樣便可觀看到這樣的情形。這種骨料連鎖比其它試驗室壓實試樣中連鎖強得多。旋轉器法壓實的試樣強度和剛度自成一類并與現(xiàn)場用振動碾壓實的試樣大不相同。因此當試圖用基于旋轉器壓實試樣的應力應變特性來預報現(xiàn)場特性時必需非常慎重。 <CENTER</CENTER附加的三軸試驗用靜態(tài)壓實法制備的試樣來完成，目的是為了討論所施加的軸向壓實應力的值和所持續(xù)的時間對已壓實試樣三軸應力應變特性的影響。試驗分兩個