aA瀝青路面設(shè)計(jì)ppt課件

1、Pavement Engineering國(guó)家精品課程國(guó)家精品課程 主要內(nèi)容主要內(nèi)容p第一節(jié)第一節(jié) 概述概述p第二節(jié)第二節(jié) 瀝青路面的分類與特性瀝青路面的分類與特性p第三節(jié)第三節(jié) 瀝青路面的運(yùn)用性能和分區(qū)瀝青路面的運(yùn)用性能和分區(qū)p第四節(jié)第四節(jié) 彈性層狀體系實(shí)際彈性層狀體系實(shí)際p第五節(jié)第五節(jié) 瀝青路面的破壞形狀、設(shè)計(jì)目的和規(guī)范瀝青路面的破壞形狀、設(shè)計(jì)目的和規(guī)范p第六節(jié)第六節(jié) 瀝青路面構(gòu)造組合設(shè)計(jì)瀝青路面構(gòu)造組合設(shè)計(jì)主要內(nèi)容主要內(nèi)容p第七節(jié)第七節(jié) 我國(guó)瀝青路面厚度設(shè)計(jì)我國(guó)瀝青路面厚度設(shè)計(jì)p第八節(jié)第八節(jié) 瀝青路面構(gòu)造排水設(shè)計(jì)瀝青路面構(gòu)造排水設(shè)計(jì)p第九節(jié)第九節(jié) 瀝青路面改擴(kuò)建立計(jì)瀝青路面改擴(kuò)建立計(jì)p第十

2、節(jié)第十節(jié) 國(guó)外主要瀝青路面設(shè)計(jì)方法概述國(guó)外主要瀝青路面設(shè)計(jì)方法概述第一節(jié)第一節(jié) 概述概述p中心內(nèi)容中心內(nèi)容p瀝青路面的根本特性瀝青路面的根本特性p瀝青路面的損壞類型及其成因?yàn)r青路面的損壞類型及其成因p對(duì)瀝青路面的性能要求對(duì)瀝青路面的性能要求p瀝青路面設(shè)計(jì)的內(nèi)容與方法瀝青路面設(shè)計(jì)的內(nèi)容與方法1、瀝青路面的根本特性、瀝青路面的根本特性p瀝青路面的工程特點(diǎn)瀝青路面的工程特點(diǎn)優(yōu)良的力學(xué)性能變形性能與強(qiáng)度優(yōu)良的力學(xué)性能變形性能與強(qiáng)度良好的抗滑性雨天的行駛平安性良好的抗滑性雨天的行駛平安性施工方便強(qiáng)度構(gòu)成速度和維修施工方便強(qiáng)度構(gòu)成速度和維修經(jīng)濟(jì)耐久運(yùn)用壽命經(jīng)濟(jì)耐久運(yùn)用壽命有利于分期建筑有利于分期建筑瀝青路

3、面瀝青路面構(gòu)造受力構(gòu)造受力表示圖表示圖1 1外表平整無(wú)接縫、行車較溫馨；外表平整無(wú)接縫、行車較溫馨；2 2構(gòu)造較柔，振動(dòng)小，行車穩(wěn)定性好；構(gòu)造較柔，振動(dòng)小，行車穩(wěn)定性好；3 3車輛與路面的視覺(jué)效果好；車輛與路面的視覺(jué)效果好；4 4施工期短、施工成型快，可以迅速交付運(yùn)用施工期短、施工成型快，可以迅速交付運(yùn)用 在機(jī)場(chǎng)跑道、高速公路上尤其需求在機(jī)場(chǎng)跑道、高速公路上尤其需求 ；5 5易于維修，可再利用；易于維修，可再利用；6 6強(qiáng)度和穩(wěn)定性受基層、土基影響較大；強(qiáng)度和穩(wěn)定性受基層、土基影響較大；7 7瀝青混合料力學(xué)性能受溫度影響大；瀝青混合料力學(xué)性能受溫度影響大；8 8瀝青會(huì)老化，瀝青構(gòu)造層易出現(xiàn)老化

4、破壞。瀝青會(huì)老化，瀝青構(gòu)造層易出現(xiàn)老化破壞。 1、瀝青路面的根本特性、瀝青路面的根本特性瀝青路面的優(yōu)缺陷與普通水泥路面相比瀝青路面的優(yōu)缺陷與普通水泥路面相比1裂痕裂痕2、瀝青路面的損壞類型及其成因、瀝青路面的損壞類型及其成因Top-down CrackDown-top crack表觀形狀分有：橫裂、縱裂、網(wǎng)裂、塊裂、不規(guī)那么裂鋒等表觀形狀分有：橫裂、縱裂、網(wǎng)裂、塊裂、不規(guī)那么裂鋒等產(chǎn)生緣由：產(chǎn)生緣由：橫向裂痕：分荷載型和非荷載型，非荷載型又分為瀝青面層縮橫向裂痕：分荷載型和非荷載型，非荷載型又分為瀝青面層縮裂和基層反射裂痕。荷載型因拉應(yīng)力超越資料疲勞極限引起，裂和基層反射裂痕。荷載型因拉應(yīng)力超

5、越資料疲勞極限引起，從下向上開(kāi)展；非荷載型瀝青面層縮裂因冬季瀝青資料收縮從下向上開(kāi)展；非荷載型瀝青面層縮裂因冬季瀝青資料收縮產(chǎn)生的應(yīng)力大于資料強(qiáng)度引起，反射裂痕因基層收縮開(kāi)裂向產(chǎn)生的應(yīng)力大于資料強(qiáng)度引起，反射裂痕因基層收縮開(kāi)裂向面層延伸引起。面層延伸引起。縱向裂痕：路面分幅攤鋪時(shí)，接縫未處置好；路基緣由等引起縱向裂痕：路面分幅攤鋪時(shí)，接縫未處置好；路基緣由等引起失穩(wěn)。失穩(wěn)。網(wǎng)裂：上述裂痕未及時(shí)處置，水滲入所致；構(gòu)造強(qiáng)度缺乏；瀝網(wǎng)裂：上述裂痕未及時(shí)處置，水滲入所致；構(gòu)造強(qiáng)度缺乏；瀝青老化等青老化等1裂痕裂痕 cracking2、瀝青路面的損壞類型及其成因、瀝青路面的損壞類型及其成因2車轍車轍 r

6、ut定義：定義： 路面構(gòu)造及路基在行車荷載作用下的補(bǔ)充壓實(shí)，或構(gòu)造路面構(gòu)造及路基在行車荷載作用下的補(bǔ)充壓實(shí)，或構(gòu)造層及路基中資料的側(cè)向位移產(chǎn)生的累積永久變形。車轍還包層及路基中資料的側(cè)向位移產(chǎn)生的累積永久變形。車轍還包括輪胎磨耗引起的資料缺省。括輪胎磨耗引起的資料缺省。 車轍是瀝青路面的主要破壞型式車轍是瀝青路面的主要破壞型式 ，對(duì)于半剛性基層瀝青，對(duì)于半剛性基層瀝青路面，車轍主要發(fā)生在中面層或?yàn)r青表層。路面，車轍主要發(fā)生在中面層或?yàn)r青表層。緣由：緣由： 1瀝青混合料高溫穩(wěn)定性缺乏，塑性變形累積；瀝青混合料高溫穩(wěn)定性缺乏，塑性變形累積； 2路面構(gòu)造及路基資料的變形累積；路面構(gòu)造及路基資料的變形

7、累積； 3車輛渠化交通的荷載磨耗車輛渠化交通的荷載磨耗 磨耗型車轍。磨耗型車轍。 2、瀝青路面的損壞類型及其成因、瀝青路面的損壞類型及其成因3松散剝落松散剝落 Ravelling and Stripping定義：定義： 瀝青從礦料外表零落，在荷載作用下面層呈現(xiàn)的松散景象。瀝青從礦料外表零落，在荷載作用下面層呈現(xiàn)的松散景象。瀝青層出現(xiàn)松散剝落將會(huì)繼而出現(xiàn)坑槽破壞。瀝青層出現(xiàn)松散剝落將會(huì)繼而出現(xiàn)坑槽破壞。緣由：緣由： 1瀝青與礦料黏附性差瀝青黏性差、集料黏附等級(jí)低、瀝青與礦料黏附性差瀝青黏性差、集料黏附等級(jí)低、集料潮濕、瀝青老化后性能下降、凍融等；集料潮濕、瀝青老化后性能下降、凍融等； 2水的作用

8、；水的作用； 3瀝青在施工中的過(guò)度加熱老化。瀝青在施工中的過(guò)度加熱老化。2、瀝青路面的損壞類型及其成因、瀝青路面的損壞類型及其成因4外表抗滑缺乏外表抗滑缺乏 surface skid resistance定義：定義： 瀝青路面在運(yùn)用過(guò)程中，外表集料被逐漸磨光，或者出瀝青路面在運(yùn)用過(guò)程中，外表集料被逐漸磨光，或者出現(xiàn)瀝青層泛油，使得瀝青表層出現(xiàn)抗滑才干缺乏?，F(xiàn)瀝青層泛油，使得瀝青表層出現(xiàn)抗滑才干缺乏。緣由：緣由： 1集料脆弱，宏觀紋理和微觀構(gòu)造??；集料脆弱，宏觀紋理和微觀構(gòu)造?。?2粗集料抵抗磨光的才干差由磨光值、棱角性、壓碎值粗集料抵抗磨光的才干差由磨光值、棱角性、壓碎值等表征；等表征； 3級(jí)

9、配不當(dāng)，粗料少、細(xì)料多；級(jí)配不當(dāng)，粗料少、細(xì)料多； 4用油量偏大，或出現(xiàn)水損害；用油量偏大，或出現(xiàn)水損害； 5瀝青稠度太低；瀝青稠度太低； 6車輪磨耗太嚴(yán)重。車輪磨耗太嚴(yán)重。2、瀝青路面的損壞類型及其成因、瀝青路面的損壞類型及其成因p強(qiáng)度與剛度強(qiáng)度與剛度( (開(kāi)裂、變形開(kāi)裂、變形) )p穩(wěn)定性穩(wěn)定性( (高、低溫、水穩(wěn)定性高、低溫、水穩(wěn)定性) )p耐久性耐久性( (疲勞、老化疲勞、老化) )p平整性平整性( (溫馨、動(dòng)荷溫馨、動(dòng)荷) )p抗滑性抗滑性( (平安平安) )p少塵性少塵性( (環(huán)保環(huán)保) )Transportation College, Southeast University3、

10、對(duì)瀝青路面的根本要求、對(duì)瀝青路面的根本要求 高溫穩(wěn)定性高溫穩(wěn)定性- -高溫下抵抗永久變形的才干；高溫下抵抗永久變形的才干； 低溫抗裂性低溫抗裂性- -抵抗低溫抗裂的才干；抵抗低溫抗裂的才干； 水穩(wěn)定性水穩(wěn)定性- -抵抗水損害的才干，密級(jí)配路面抗?jié)B和抵抗水損害的才干，密級(jí)配路面抗?jié)B和排水路面透水；排水路面透水； 耐久性耐久性抵抗老化與荷載反復(fù)作用的才干；抵抗老化與荷載反復(fù)作用的才干； 抗滑才干抗滑才干保證不利情況下車輛平安情勢(shì)的才干。保證不利情況下車輛平安情勢(shì)的才干。3、對(duì)瀝青路面的根本要求、對(duì)瀝青路面的根本要求瀝青路面設(shè)計(jì)的內(nèi)容瀝青路面設(shè)計(jì)的內(nèi)容 構(gòu)造組合設(shè)計(jì)構(gòu)造組合設(shè)計(jì) 資料組成設(shè)計(jì)資料組成

11、設(shè)計(jì) 厚度設(shè)計(jì)驗(yàn)算厚度設(shè)計(jì)驗(yàn)算 構(gòu)造方案比選構(gòu)造方案比選 路肩構(gòu)造設(shè)計(jì)路肩構(gòu)造設(shè)計(jì) 排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)4、瀝青路面設(shè)計(jì)的內(nèi)容與方法、瀝青路面設(shè)計(jì)的內(nèi)容與方法u瀝青路面構(gòu)造設(shè)計(jì)方法種類瀝青路面構(gòu)造設(shè)計(jì)方法種類 閱歷法：閱歷法：AASHTOAASHTO法；法；CBRCBR法。法。 根據(jù)調(diào)查或大型實(shí)驗(yàn)總結(jié)得到的設(shè)計(jì)方法，其特點(diǎn)是符根據(jù)調(diào)查或大型實(shí)驗(yàn)總結(jié)得到的設(shè)計(jì)方法，其特點(diǎn)是符合實(shí)驗(yàn)地的實(shí)踐，但是不能結(jié)合不同地方的實(shí)踐。合實(shí)驗(yàn)地的實(shí)踐，但是不能結(jié)合不同地方的實(shí)踐。 力學(xué)閱歷法力學(xué)閱歷法M-EM-E：AIAI法；法；SHELLSHELL法；我國(guó)設(shè)計(jì)方法。法；我國(guó)設(shè)計(jì)方法。 根據(jù)力學(xué)模型計(jì)算構(gòu)造呼

12、應(yīng)，結(jié)合實(shí)踐進(jìn)展參數(shù)確實(shí)定，根據(jù)力學(xué)模型計(jì)算構(gòu)造呼應(yīng)，結(jié)合實(shí)踐進(jìn)展參數(shù)確實(shí)定，其特點(diǎn)是實(shí)際聯(lián)絡(luò)實(shí)踐，是目前設(shè)計(jì)方法開(kāi)展的總趨勢(shì)。其特點(diǎn)是實(shí)際聯(lián)絡(luò)實(shí)踐，是目前設(shè)計(jì)方法開(kāi)展的總趨勢(shì)。 典型構(gòu)造法：法國(guó)方法；中國(guó)八典型構(gòu)造法：法國(guó)方法；中國(guó)八五研討成果。五研討成果。 經(jīng)過(guò)調(diào)查，總結(jié)得到的與交通量等參數(shù)有關(guān)的構(gòu)造圖，經(jīng)過(guò)調(diào)查，總結(jié)得到的與交通量等參數(shù)有關(guān)的構(gòu)造圖，特點(diǎn)是減少了設(shè)計(jì)的隨意性，具有構(gòu)造運(yùn)用性能明確，構(gòu)造特點(diǎn)是減少了設(shè)計(jì)的隨意性，具有構(gòu)造運(yùn)用性能明確，構(gòu)造圖一致。圖一致。 優(yōu)化設(shè)計(jì)法優(yōu)化設(shè)計(jì)法 經(jīng)過(guò)目的函數(shù)優(yōu)化，使其具有性能與費(fèi)用的最優(yōu)性，但經(jīng)過(guò)目的函數(shù)優(yōu)化，使其具有性能與費(fèi)用的最優(yōu)性，但尚

13、不成熟。尚不成熟。4、瀝青路面設(shè)計(jì)的內(nèi)容與方法、瀝青路面設(shè)計(jì)的內(nèi)容與方法第二節(jié)第二節(jié) 瀝青路面的分類與特性瀝青路面的分類與特性p中心內(nèi)容中心內(nèi)容p瀝青路面的分類瀝青路面的分類p瀝青混合料空間構(gòu)造與壓實(shí)性能瀝青混合料空間構(gòu)造與壓實(shí)性能p瀝青混合料的力學(xué)特性瀝青混合料的力學(xué)特性p瀝青混合料的黏彈性性質(zhì)與力學(xué)模型瀝青混合料的黏彈性性質(zhì)與力學(xué)模型p瀝青混合料的變形特征瀝青混合料的變形特征p瀝青混合料的強(qiáng)度特性瀝青混合料的強(qiáng)度特性瀝青混凝土Asphalt Concrete熱拌瀝青碎石Asphalt Macadam乳化瀝青碎石Emulsion Asphalt Macadam)瀝青貫入式瀝青外表處治瀝青瑪碲

14、脂碎石SMA Stone Mastic Asphalt排水性瀝青混凝土Porous Asphalt Concrete開(kāi)級(jí)配抗滑磨耗層 Open Graded Friction Course 3按瀝青路面資料的技術(shù)特點(diǎn)：按瀝青路面資料的技術(shù)特點(diǎn)：1、瀝青路面的分類、瀝青路面的分類級(jí)配表示圖級(jí)配表示圖級(jí)配表示圖級(jí)配表示圖1、瀝青路面的分類、瀝青路面的分類熱熱拌拌瀝瀝青青混混合合料料種種類類 表表 5 5. .1 1. .1 1 密密級(jí)級(jí)配配 開(kāi)開(kāi)級(jí)級(jí)配配 半半開(kāi)開(kāi)級(jí)級(jí)配配 連連續(xù)續(xù)級(jí)級(jí)配配 間間斷斷級(jí)級(jí)配配 間間斷斷級(jí)級(jí)配配 混混合合料料類類型型 瀝瀝青青 混混凝凝土土 瀝瀝青青穩(wěn)穩(wěn)定定碎碎石石

15、瀝瀝青青瑪瑪蹄蹄脂脂碎碎石石 排排水水式式瀝瀝青青磨磨耗耗層層 排排水水式式瀝瀝青青碎碎石石基基層層 瀝瀝青青穩(wěn)穩(wěn) 定定碎碎石石 公公稱稱最最 大大粒粒徑徑 ( (m mm m) ) 最最大大 粒粒徑徑 ( (m mm m) ) 特特粗粗式式 A AT TB B- -4 40 0 - - - - A AT TP PB B- -4 40 0 3 37 7. .5 5 5 53 3. .0 0 A AT TB B- -3 30 0 - - - - A AT TP PB B- -3 30 0 3 31 1. .5 5 3 37 7. .5 5 粗粗粒粒式式 A AC C- -2 25 5 A AT

16、TB B- -2 25 5 - - - - A AT TP PB B- -2 25 5 2 26 6. .5 5 3 31 1. .5 5 A AC C- -2 20 0 S SM MA A- -2 20 0 - - - - A AM M- -2 20 0 1 19 9. .0 0 2 26 6. .5 5 中中粒粒式式 A AC C- -1 16 6 S SM MA A- -1 16 6 O OG GF FC C- -1 16 6 - - A AM M- -1 16 6 1 16 6. .0 0 1 19 9. .0 0 A AC C- -1 13 3 S SM MA A- -1 13 3

17、O OG GF FC C- -1 13 3 - - A AM M- -1 13 3 1 13 3. .2 2 1 16 6. .0 0 細(xì)細(xì)粒粒式式 A AC C- -1 10 0 S SM MA A- -1 10 0 O OG GF FC C- -1 10 0 - - A AM M- -1 10 0 9 9. .5 5 1 13 3. .2 2 砂砂粒粒式式 A AC C- -5 5 - - - - - - A AM M- -5 5 4 4. .7 75 5 9 9. .5 5 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)空空隙隙率率注注( () ) 3 35 5 3 36 6 3 34 4 1 18 8 1 18 8 6 6

18、1 12 2 1、瀝青路面的分類、瀝青路面的分類1、瀝青路面的分類、瀝青路面的分類1、瀝青路面的分類、瀝青路面的分類u1 1瀝青混合料的體積參數(shù)關(guān)系瀝青混合料的體積參數(shù)關(guān)系瀝青混合料是一種由集料、瀝青和空氣組成的三相空間體系。2、瀝青混合料空間構(gòu)造與壓實(shí)性能、瀝青混合料空間構(gòu)造與壓實(shí)性能2、瀝青混合料空間構(gòu)造與壓實(shí)性能、瀝青混合料空間構(gòu)造與壓實(shí)性能p1瀝青混合料的體積參數(shù)關(guān)系瀝青混合料的體積參數(shù)關(guān)系2、瀝青混合料空間構(gòu)造與壓實(shí)性能、瀝青混合料空間構(gòu)造與壓實(shí)性能p1瀝青混合料的體積參數(shù)關(guān)系瀝青混合料的體積參數(shù)關(guān)系2、瀝青混合料空間構(gòu)造與壓實(shí)性能、瀝青混合料空間構(gòu)造與壓實(shí)性能p1瀝青混合料的體積參

19、數(shù)關(guān)系瀝青混合料的體積參數(shù)關(guān)系 瀝青混合料壓實(shí)度及其控制：瀝青混合料壓實(shí)度及其控制：瀝青混合料的壓實(shí)度直接決議著其成型后的強(qiáng)度，在瀝青混合料的壓實(shí)度直接決議著其成型后的強(qiáng)度，在一定范圍之內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)壓時(shí)，壓實(shí)度越大越好。一定范圍之內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)壓時(shí)，壓實(shí)度越大越好。壓實(shí)度表征的三種方式與實(shí)踐控制方法：壓實(shí)度表征的三種方式與實(shí)踐控制方法： 1 1實(shí)際密度的壓實(shí)度；實(shí)際密度的壓實(shí)度； 2 2馬歇爾密度的壓實(shí)度；馬歇爾密度的壓實(shí)度； 3 3實(shí)驗(yàn)段密度的壓實(shí)度。實(shí)驗(yàn)段密度的壓實(shí)度。區(qū)別：分母不一樣，分別是：真密度、馬歇爾試件密區(qū)別：分母不一樣，分別是：真密度、馬歇爾試件密度和實(shí)驗(yàn)段取芯試件密度。度和實(shí)驗(yàn)

20、段取芯試件密度?？刂埔?guī)范：控制規(guī)范：93%93%、97%97%、99%99%。 2、瀝青混合料空間構(gòu)造與壓實(shí)性能、瀝青混合料空間構(gòu)造與壓實(shí)性能u2 2瀝青混合料的壓實(shí)性能瀝青混合料的壓實(shí)性能瀝青混合料壓實(shí)影響要素： 壓實(shí)溫度、壓實(shí)速度、壓實(shí)應(yīng)力功、瀝青用量等。2、瀝青混合料空間構(gòu)造與壓實(shí)性能、瀝青混合料空間構(gòu)造與壓實(shí)性能瀝青混合料壓實(shí)可行性區(qū)域?yàn)r青混合料壓實(shí)可行性區(qū)域u瀝青混合料是由集料、瀝青和空氣組成的三相空間體瀝青混合料是由集料、瀝青和空氣組成的三相空間體系。系。u強(qiáng)度取決于集料顆粒間的摩擦力和嵌擠力、瀝青膠結(jié)強(qiáng)度取決于集料顆粒間的摩擦力和嵌擠力、瀝青膠結(jié)料的黏結(jié)性以及瀝青與集料之間的黏附

21、性。料的黏結(jié)性以及瀝青與集料之間的黏附性。u影響：集料的類型、空間布型以及膠結(jié)料的類型、用影響：集料的類型、空間布型以及膠結(jié)料的類型、用量、與集料的黏附程度影響著瀝青混合料的力學(xué)特性。量、與集料的黏附程度影響著瀝青混合料的力學(xué)特性。u類型：按密實(shí)原那么和嵌擠原那么構(gòu)成的瀝青混合料類型：按密實(shí)原那么和嵌擠原那么構(gòu)成的瀝青混合料的典型構(gòu)造類型有三種：密實(shí)懸浮構(gòu)造、骨架空隙構(gòu)造、的典型構(gòu)造類型有三種：密實(shí)懸浮構(gòu)造、骨架空隙構(gòu)造、骨架密實(shí)構(gòu)造骨架密實(shí)構(gòu)造3、瀝青混合料的力學(xué)特性、瀝青混合料的力學(xué)特性3、瀝青混合料的力學(xué)特性、瀝青混合料的力學(xué)特性u(píng)1瀝青混合料力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)瀝青混合料力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)三軸實(shí)驗(yàn)?zāi)?/p>

22、爾庫(kù)三軸實(shí)驗(yàn)?zāi)枎?kù)侖實(shí)際侖實(shí)際如何求瀝青混合料的黏結(jié)力如何求瀝青混合料的黏結(jié)力C和內(nèi)摩擦角？和內(nèi)摩擦角？建立極限平衡條件建立極限平衡條件直剪實(shí)驗(yàn)確定：直剪實(shí)驗(yàn)確定： 經(jīng)過(guò)不同壓力的經(jīng)過(guò)不同壓力的直接剪切實(shí)驗(yàn)確定直接剪切實(shí)驗(yàn)確定3、瀝青混合料的力學(xué)特性、瀝青混合料的力學(xué)特性簡(jiǎn)單拉壓實(shí)驗(yàn)確定：簡(jiǎn)單拉壓實(shí)驗(yàn)確定： 經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單抗拉強(qiáng)度經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單抗拉強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)和間接抗拉實(shí)驗(yàn)確定實(shí)驗(yàn)和間接抗拉實(shí)驗(yàn)確定蠕變?nèi)渥?蠕變是應(yīng)力不變，變形隨時(shí)間而添加的景象。這一過(guò)蠕變是應(yīng)力不變，變形隨時(shí)間而添加的景象。這一過(guò)程在應(yīng)力不變情況下，取決于其作用時(shí)間。瀝青資料在不同應(yīng)程在應(yīng)力不變情況下，取決于其作用時(shí)間。瀝青資料在不同應(yīng)力及

23、時(shí)間下表現(xiàn)：力及時(shí)間下表現(xiàn)：應(yīng)力小，時(shí)間短：應(yīng)力小，時(shí)間短： 主要表現(xiàn)為彈性性質(zhì)，在應(yīng)力施加后變形瞬時(shí)出現(xiàn)，主要表現(xiàn)為彈性性質(zhì)，在應(yīng)力施加后變形瞬時(shí)出現(xiàn)，應(yīng)力撤除后變形迅速恢復(fù)。這種變形叫做純彈性變形瞬時(shí)彈應(yīng)力撤除后變形迅速恢復(fù)。這種變形叫做純彈性變形瞬時(shí)彈性變形，在該范疇內(nèi)，應(yīng)力應(yīng)變呈直線關(guān)系；性變形，在該范疇內(nèi)，應(yīng)力應(yīng)變呈直線關(guān)系；應(yīng)力較大，時(shí)間較才：應(yīng)力較大，時(shí)間較才： 主要表現(xiàn)為黏彈性性質(zhì)，應(yīng)力施加后瞬時(shí)出現(xiàn)變形，主要表現(xiàn)為黏彈性性質(zhì)，應(yīng)力施加后瞬時(shí)出現(xiàn)變形，然后變形仍逐漸添加，當(dāng)應(yīng)力撤除后，一部分變形瞬時(shí)恢復(fù)然后變形仍逐漸添加，當(dāng)應(yīng)力撤除后，一部分變形瞬時(shí)恢復(fù)彈性變形部分，另一部分變

24、形隨時(shí)間緩慢恢復(fù)，這部分變彈性變形部分，另一部分變形隨時(shí)間緩慢恢復(fù)，這部分變形是黏彈性變形滯后彈性變形。形是黏彈性變形滯后彈性變形。應(yīng)力大，時(shí)間長(zhǎng)：應(yīng)力大，時(shí)間長(zhǎng)： 主要表現(xiàn)為塑性性質(zhì)，除包含黏彈性性質(zhì)外，還有較主要表現(xiàn)為塑性性質(zhì)，除包含黏彈性性質(zhì)外，還有較大一部分變形無(wú)法恢復(fù)，稱為塑性變形。大一部分變形無(wú)法恢復(fù)，稱為塑性變形。 留意：瀝青混合料的實(shí)踐變形彈性、黏性、塑性三留意：瀝青混合料的實(shí)踐變形彈性、黏性、塑性三種都包含，不過(guò)根據(jù)應(yīng)力大小和作用時(shí)間不同而表現(xiàn)出以上各種都包含，不過(guò)根據(jù)應(yīng)力大小和作用時(shí)間不同而表現(xiàn)出以上各種不同性質(zhì)為主的特點(diǎn)。種不同性質(zhì)為主的特點(diǎn)。u1蠕變與松弛特性蠕變與松弛

25、特性 creep and relaxation4、瀝青混合料黏彈性性質(zhì)與力學(xué)模型、瀝青混合料黏彈性性質(zhì)與力學(xué)模型蠕變?nèi)渥儽硎緢D表示圖應(yīng)力松弛(relaxation time ) 應(yīng)力松弛是應(yīng)力恒定不變，應(yīng)力隨時(shí)間減小的景象。應(yīng)力降低到初始數(shù)值初始應(yīng)力值的1/e(e=2.718) ，稱為松弛時(shí)間。4、瀝青混合料黏彈性性質(zhì)與力學(xué)模型、瀝青混合料黏彈性性質(zhì)與力學(xué)模型綜合綜合黏彈性資料的根本性質(zhì)黏彈性資料的根本性質(zhì)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的曲線性及不可逆性；應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的曲線性及不可逆性；對(duì)加載速度時(shí)間效應(yīng)和實(shí)驗(yàn)溫度溫度效應(yīng)的依賴性，對(duì)加載速度時(shí)間效應(yīng)和實(shí)驗(yàn)溫度溫度效應(yīng)的依賴性，服從時(shí)間溫度換算法那么；服從時(shí)間溫

26、度換算法那么；具有十清楚顯的蠕變與應(yīng)力松弛特性；具有十清楚顯的蠕變與應(yīng)力松弛特性；線黏彈性資料服從線黏彈性資料服從Boltzmann線性疊加原理和復(fù)數(shù)模量原理；線性疊加原理和復(fù)數(shù)模量原理；u2瀝青混合料的彈瀝青混合料的彈-黏黏-塑性塑性u(píng)瀝青混合料是一種彈瀝青混合料是一種彈-黏黏-塑性資料，不同外部溫度與荷載塑性資料，不同外部溫度與荷載條件下，表現(xiàn)出不同的性質(zhì)條件下，表現(xiàn)出不同的性質(zhì):u低溫小變形時(shí)：線彈性性質(zhì)低溫小變形時(shí)：線彈性性質(zhì)u高溫大變形時(shí)：黏塑性性質(zhì)高溫大變形時(shí)：黏塑性性質(zhì)u在過(guò)渡范圍內(nèi)：黏彈性性質(zhì)在過(guò)渡范圍內(nèi)：黏彈性性質(zhì)4、瀝青混合料黏彈性性質(zhì)與力學(xué)模型、瀝青混合料黏彈性性質(zhì)與力學(xué)

27、模型4、瀝青混合料黏彈性性質(zhì)與力學(xué)模型、瀝青混合料黏彈性性質(zhì)與力學(xué)模型瀝青混凝土常溫下加載并反向加載的典型曲線瀝青混凝土常溫下加載并反向加載的典型曲線4、瀝青混合料黏彈性性質(zhì)與力學(xué)模型、瀝青混合料黏彈性性質(zhì)與力學(xué)模型瀝青混凝土溫度恒定時(shí)間變化、時(shí)間恒定溫度變化的典型曲線瀝青混凝土溫度恒定時(shí)間變化、時(shí)間恒定溫度變化的典型曲線實(shí)驗(yàn)溫度的升高相當(dāng)于慢速加載、加載時(shí)間的延伸：時(shí)間溫度實(shí)驗(yàn)溫度的升高相當(dāng)于慢速加載、加載時(shí)間的延伸：時(shí)間溫度轉(zhuǎn)化法那么轉(zhuǎn)化法那么瀝青路面蠕變規(guī)律瀝青路面蠕變規(guī)律4、瀝青混合料黏彈性性質(zhì)與力學(xué)模型、瀝青混合料黏彈性性質(zhì)與力學(xué)模型 第一階段：遷移期，蠕變永久變形在瞬間迅速增大，但

28、應(yīng)變速率隨時(shí)間迅速減??；第一階段：遷移期，蠕變永久變形在瞬間迅速增大，但應(yīng)變速率隨時(shí)間迅速減??；第二階段：穩(wěn)定期，蠕變永久變形呈直線形穩(wěn)定增長(zhǎng)，應(yīng)變速率堅(jiān)持穩(wěn)定，該過(guò)程第二階段：穩(wěn)定期，蠕變永久變形呈直線形穩(wěn)定增長(zhǎng)，應(yīng)變速率堅(jiān)持穩(wěn)定，該過(guò)程占總過(guò)程的主要部分；占總過(guò)程的主要部分；第三階段：破壞期，蠕變永久變形和應(yīng)變速率均急劇增大，直至破壞。第三階段：破壞期，蠕變永久變形和應(yīng)變速率均急劇增大，直至破壞。 根本流變模型及其組合根本流變模型及其組合u3瀝青混合料的流變學(xué)模型瀝青混合料的流變學(xué)模型 瀝青混合料是一種彈瀝青混合料是一種彈-黏黏-塑性資料，彈、黏、塑性是其力塑性資料，彈、黏、塑性是其力學(xué)特

29、性的根本單元，需求用一定的力學(xué)模型及本構(gòu)關(guān)系來(lái)表達(dá)，學(xué)特性的根本單元，需求用一定的力學(xué)模型及本構(gòu)關(guān)系來(lái)表達(dá)，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)串聯(lián)或并聯(lián)的組合構(gòu)成復(fù)雜的組合模型來(lái)模擬資并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)串聯(lián)或并聯(lián)的組合構(gòu)成復(fù)雜的組合模型來(lái)模擬資料真實(shí)的力學(xué)特性。料真實(shí)的力學(xué)特性。4、瀝青混合料黏彈性性質(zhì)與力學(xué)模型、瀝青混合料黏彈性性質(zhì)與力學(xué)模型彈簧、黏壺及滑塊及其組合彈簧、黏壺及滑塊及其組合彈簧元件彈簧元件黏性元件黏性元件塑性元件塑性元件Van Der Pool模型及其蠕變曲線模型及其蠕變曲線 根本力學(xué)元件的組合根本力學(xué)元件的組合 經(jīng)過(guò)對(duì)根本元件的串連或并聯(lián)組合，可構(gòu)成新的力學(xué)模型經(jīng)過(guò)對(duì)根本元件的串連或并聯(lián)組合，可構(gòu)成新

30、的力學(xué)模型來(lái)表征不同的黏彈塑性資料。元件串連：總應(yīng)力等于各分應(yīng)力，來(lái)表征不同的黏彈塑性資料。元件串連：總應(yīng)力等于各分應(yīng)力，總應(yīng)變等于各分應(yīng)變之和；元件并聯(lián)：總應(yīng)力等于各分應(yīng)力之和，總應(yīng)變等于各分應(yīng)變之和；元件并聯(lián)：總應(yīng)力等于各分應(yīng)力之和，總應(yīng)變等于各分應(yīng)變。常用的簡(jiǎn)單組合模型有以下幾種總應(yīng)變等于各分應(yīng)變。常用的簡(jiǎn)單組合模型有以下幾種4、瀝青混合料黏彈性性質(zhì)與力學(xué)模型、瀝青混合料黏彈性性質(zhì)與力學(xué)模型 時(shí)間t00tE圖圖 3-4 Kelvin 模型及蠕變變形曲線模型及蠕變變形曲線 E時(shí)間t00t1/E圖圖 3-3 Maxwell 模型及蠕變變形曲線模型及蠕變變形曲線 u1勁度勁度模量勁度勁度模量S

31、tiffnessu 反映瀝青和瀝青混合料在給定溫度和加荷時(shí)間條件下的應(yīng)反映瀝青和瀝青混合料在給定溫度和加荷時(shí)間條件下的應(yīng)力力-應(yīng)變關(guān)系的參數(shù)，稱勁度應(yīng)變關(guān)系的參數(shù)，稱勁度S。應(yīng)力作用時(shí)間、溫度、應(yīng)力大小。應(yīng)力作用時(shí)間、溫度、應(yīng)力大小都會(huì)對(duì)瀝青和瀝青混合料的應(yīng)力應(yīng)變特性呵斥影響，因此，勁度都會(huì)對(duì)瀝青和瀝青混合料的應(yīng)力應(yīng)變特性呵斥影響，因此，勁度模量表達(dá)式中必需思索這些要素。模量表達(dá)式中必需思索這些要素。u C.范德甫范德甫Vander Poel提出表征彈提出表征彈-黏塑資料勁度模黏塑資料勁度模量的表達(dá)式：量的表達(dá)式：,t Tt TS 施加的應(yīng)力，施加的應(yīng)力，MPaMPa； 總應(yīng)變；總應(yīng)變； t

32、t荷載作用時(shí)間，荷載作用時(shí)間，s s；TT資料的溫度，資料的溫度，。問(wèn)：與彈性模量的區(qū)別？問(wèn)：與彈性模量的區(qū)別？5、瀝青混合料的變形特性、瀝青混合料的變形特性瀝青的勁度瀝青的勁度5、瀝青混合料的變形特性、瀝青混合料的變形特性5、瀝青混合料的變形特性、瀝青混合料的變形特性范得保瀝青勁度確定諾模圖范得保瀝青勁度確定諾模圖由圖中曲線可以看出：由圖中曲線可以看出：1加荷時(shí)間短時(shí)，曲線接近程度，闡明資料處于彈性性狀；加荷時(shí)間很長(zhǎng)加荷時(shí)間短時(shí)，曲線接近程度，闡明資料處于彈性性狀；加荷時(shí)間很長(zhǎng)時(shí)，便表現(xiàn)為黏滯性性狀；處于二者之間時(shí)那么兼有彈時(shí)，便表現(xiàn)為黏滯性性狀；處于二者之間時(shí)那么兼有彈-黏性性狀。黏性性狀

33、。2各種溫度下的各種溫度下的S-t關(guān)系曲線具有類似的外形，假設(shè)將曲線作程度向挪動(dòng)，關(guān)系曲線具有類似的外形，假設(shè)將曲線作程度向挪動(dòng)，那么將可將它們近似重合在一同。這意味著溫度對(duì)勁度的影響同一定量的那么將可將它們近似重合在一同。這意味著溫度對(duì)勁度的影響同一定量的加載時(shí)間對(duì)勁度的影響效果相當(dāng)。加載時(shí)間對(duì)勁度的影響效果相當(dāng)。3溫度和加載時(shí)間對(duì)勁度的影響具有互換性，是瀝青資料的一個(gè)重要性質(zhì)。溫度和加載時(shí)間對(duì)勁度的影響具有互換性，是瀝青資料的一個(gè)重要性質(zhì)。利用這一性質(zhì)，可以經(jīng)過(guò)采用變換實(shí)驗(yàn)溫度的方法，把在有限時(shí)間范圍內(nèi)利用這一性質(zhì)，可以經(jīng)過(guò)采用變換實(shí)驗(yàn)溫度的方法，把在有限時(shí)間范圍內(nèi)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果擴(kuò)展到很長(zhǎng)

34、的時(shí)段。得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果擴(kuò)展到很長(zhǎng)的時(shí)段。5、瀝青混合料的變形特性、瀝青混合料的變形特性瀝青的勁度瀝青的勁度瀝青混合料的勁度瀝青混合料的勁度 C范德甫對(duì)一系列密級(jí)配瀝青混合料進(jìn)展實(shí)驗(yàn)后確認(rèn)，瀝青混合料范德甫對(duì)一系列密級(jí)配瀝青混合料進(jìn)展實(shí)驗(yàn)后確認(rèn)，瀝青混合料的勁度模量是瀝青的勁度模量和混合料中集料數(shù)量的函數(shù)。的勁度模量是瀝青的勁度模量和混合料中集料數(shù)量的函數(shù)。 nVVbmCCnSS15 . 21mSSbnSb0834104.lgCVCV集料的體積集料的體積瀝青的體積 瀝青混合料的勁度模量，MPa； 瀝青的勁度模量，MPa； 混合料中集料的集中系數(shù)CVCVCCVVVV1001003.VV適用于瀝青混

35、合料的空隙率適用于瀝青混合料的空隙率等于等于0.70.70.90.9的情況，假設(shè)空隙率大于的情況，假設(shè)空隙率大于3 3，修正為：修正為：為為3，5、瀝青混合料的變形特性、瀝青混合料的變形特性5、瀝青混合料的變形特性、瀝青混合料的變形特性瀝青混合料的勁度瀝青混合料的勁度u1 1概念：概念：u強(qiáng)度是指資料到達(dá)極限形狀或出現(xiàn)破壞時(shí)所能接受強(qiáng)度是指資料到達(dá)極限形狀或出現(xiàn)破壞時(shí)所能接受的最大荷載或應(yīng)力。構(gòu)成公路路面各構(gòu)造層的資的最大荷載或應(yīng)力。構(gòu)成公路路面各構(gòu)造層的資料，普通都具有較高的抗壓強(qiáng)度，而抗拉或抗剪強(qiáng)度料，普通都具有較高的抗壓強(qiáng)度，而抗拉或抗剪強(qiáng)度較弱這在顆粒資料中或結(jié)合料黏結(jié)力較低的構(gòu)造中較

36、弱這在顆粒資料中或結(jié)合料黏結(jié)力較低的構(gòu)造中尤為突出?？刂坡访尜Y料極限破壞形狀的往往不是尤為突出?？刂坡访尜Y料極限破壞形狀的往往不是抗壓強(qiáng)度，能夠出現(xiàn)的強(qiáng)度破壞通常為：抗壓強(qiáng)度，能夠出現(xiàn)的強(qiáng)度破壞通常為：u 1 1 因剪切應(yīng)力過(guò)大而在資料層內(nèi)部出現(xiàn)沿因剪切應(yīng)力過(guò)大而在資料層內(nèi)部出現(xiàn)沿某一滑動(dòng)面的滑移或相對(duì)變位；某一滑動(dòng)面的滑移或相對(duì)變位；u 2 2 因拉應(yīng)力或彎拉應(yīng)力過(guò)大而引起的斷裂。因拉應(yīng)力或彎拉應(yīng)力過(guò)大而引起的斷裂。 6、瀝青混合料的強(qiáng)度特性、瀝青混合料的強(qiáng)度特性抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度maxctg礦料特性礦料特性 酸堿性：如：石灰?guī)r為堿性，玄武石為酸性決議了石酸堿性：如：石灰?guī)r為堿性，玄武石為酸性

37、決議了石料與瀝青的黏附性，由差到好：花崗巖、片麻巖、玄武巖、料與瀝青的黏附性，由差到好：花崗巖、片麻巖、玄武巖、安山巖、砂巖、石英巖、石灰?guī)r的黏結(jié)力由小到大。安山巖、砂巖、石英巖、石灰?guī)r的黏結(jié)力由小到大。 比外表積：?jiǎn)挝唬罕韧獗矸e：?jiǎn)挝唬篶m2/gcm2/g，能與瀝青相互作用的面積，能與瀝青相互作用的面積，越大那么黏結(jié)力越大。顆粒越小，比外表積越大，所以決議越大那么黏結(jié)力越大。顆粒越小，比外表積越大，所以決議于混合料的礦粉含量。于混合料的礦粉含量。 級(jí)配、顆粒外形：決議內(nèi)摩阻力大小。級(jí)配、顆粒外形：決議內(nèi)摩阻力大小。瀝青特性瀝青特性 用油量：決議瀝青膜厚度及自在瀝青含量，存在最正確含用油量：決

38、議瀝青膜厚度及自在瀝青含量，存在最正確含量。量。 黏滯度：越大，黏結(jié)力也越大。黏滯度：越大，黏結(jié)力也越大。影響瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的要素：影響瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的要素：6、瀝青混合料的強(qiáng)度特性、瀝青混合料的強(qiáng)度特性抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 在氣候冰冷地域，冬季氣溫下降，特別是急驟降溫時(shí)，瀝青混合料發(fā)生收在氣候冰冷地域，冬季氣溫下降，特別是急驟降溫時(shí)，瀝青混合料發(fā)生收縮，假設(shè)收縮受阻，就會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力；車輛緊急制動(dòng)后輪下混合料外表出現(xiàn)縮，假設(shè)收縮受阻，就會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力；車輛緊急制動(dòng)后輪下混合料外表出現(xiàn)拉應(yīng)力；瀝青混合料底面由于車輛荷載、基層裂痕導(dǎo)致的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力拉應(yīng)力；瀝青混合料底面由于車輛荷載、基層裂痕

39、導(dǎo)致的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超越瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，路面就會(huì)產(chǎn)生抗拉缺乏開(kāi)裂。超越瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，路面就會(huì)產(chǎn)生抗拉缺乏開(kāi)裂。 抗拉強(qiáng)度主要由混合料中結(jié)合料的黏結(jié)力提供，其大小可采用直接拉伸或抗拉強(qiáng)度主要由混合料中結(jié)合料的黏結(jié)力提供，其大小可采用直接拉伸或間接拉伸實(shí)驗(yàn)確定。間接拉伸實(shí)驗(yàn)確定。 劈裂實(shí)驗(yàn)傳送荷載的兩端墊條，對(duì)試件中的應(yīng)力分布劈裂實(shí)驗(yàn)傳送荷載的兩端墊條，對(duì)試件中的應(yīng)力分布和極限強(qiáng)度有顯著影響，通常墊條寬為和極限強(qiáng)度有顯著影響，通常墊條寬為12.7mm，大試件為，大試件為19mm。6、瀝青混合料的強(qiáng)度特性、瀝青混合料的強(qiáng)度特性6、瀝青混合料的強(qiáng)度特性、瀝青混合料的強(qiáng)度特性直接拉伸

40、直接拉伸間接拉伸實(shí)驗(yàn)間接拉伸實(shí)驗(yàn)抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度同瀝青的性質(zhì)、瀝青含量、礦質(zhì)混合料的瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度同瀝青的性質(zhì)、瀝青含量、礦質(zhì)混合料的級(jí)配、測(cè)試時(shí)的溫度、加載速度等要素有關(guān)。實(shí)驗(yàn)闡明：級(jí)配、測(cè)試時(shí)的溫度、加載速度等要素有關(guān)。實(shí)驗(yàn)闡明：1瀝青的黏滯度大，或?yàn)r青含量較大，瀝青混合料具有較高的瀝青的黏滯度大，或?yàn)r青含量較大，瀝青混合料具有較高的抗拉強(qiáng)度；抗拉強(qiáng)度；2密級(jí)配混合料的抗拉強(qiáng)度較開(kāi)級(jí)配混合料高；密級(jí)配混合料的抗拉強(qiáng)度較開(kāi)級(jí)配混合料高；3隨施荷速率增大而添加，隨溫度的添加而下降；隨施荷速率增大而添加，隨溫度的添加而下降； 6、瀝青混合料的強(qiáng)度特性、瀝青混合料的強(qiáng)度特

41、性影響瀝青混合料抗拉強(qiáng)度的要素影響瀝青混合料抗拉強(qiáng)度的要素抗彎拉強(qiáng)度抗彎拉強(qiáng)度 瀝青路面在行車反復(fù)荷載作用下，往往因路面彎曲而產(chǎn)生開(kāi)裂破壞，瀝青路面在行車反復(fù)荷載作用下，往往因路面彎曲而產(chǎn)生開(kāi)裂破壞，必需驗(yàn)算瀝青混合料的抗彎拉強(qiáng)度；必需驗(yàn)算瀝青混合料的抗彎拉強(qiáng)度； u實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)方法：小梁彎曲實(shí)驗(yàn)：梁式試件的高和寬應(yīng)不小于礦料最大粒徑的四倍，小梁彎曲實(shí)驗(yàn)：梁式試件的高和寬應(yīng)不小于礦料最大粒徑的四倍，梁的跨徑為高的三倍。梁的跨徑為高的三倍。最大粒徑達(dá)最大粒徑達(dá)3.5cm的粗粒式瀝青混合料、穩(wěn)定類資料和水泥混凝的粗粒式瀝青混合料、穩(wěn)定類資料和水泥混凝土的實(shí)驗(yàn)土的實(shí)驗(yàn) ：150150550mm的大

42、梁，跨徑為的大梁，跨徑為450mm；最大粒徑為最大粒徑為2.5cm的穩(wěn)定類資料或者中、細(xì)粒式瀝青混合料：的穩(wěn)定類資料或者中、細(xì)粒式瀝青混合料：100100400mm的中梁，跨徑為的中梁，跨徑為300mm；石灰石灰(或水泥或水泥)穩(wěn)定土或者砂質(zhì)瀝青混合料：穩(wěn)定土或者砂質(zhì)瀝青混合料：5050240mm的小梁，跨徑為的小梁，跨徑為150mm；6、瀝青混合料的強(qiáng)度特性、瀝青混合料的強(qiáng)度特性影響瀝青混合料抗彎拉強(qiáng)度的要素：影響瀝青混合料抗彎拉強(qiáng)度的要素： 瀝青的性質(zhì)、瀝青的用量、礦料的性質(zhì)、混合料的均勻性、荷載反復(fù)次數(shù)、瀝青的性質(zhì)、瀝青的用量、礦料的性質(zhì)、混合料的均勻性、荷載反復(fù)次數(shù)、加載速度、溫度情況

43、等。加載速度、溫度情況等。 我國(guó)我國(guó) JTJ053-2019JTJ053-2019中規(guī)范彎曲實(shí)驗(yàn)試件為中規(guī)范彎曲實(shí)驗(yàn)試件為250mm250mm30mm30mm35mm35mm的棱柱體小梁，跨徑的棱柱體小梁，跨徑2002000.5mm0.5mm。實(shí)驗(yàn)溫度采用。實(shí)驗(yàn)溫度采用15150.50.5，評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)低溫拉伸性能時(shí)，宜采用低溫拉伸性能時(shí)，宜采用-10-100.50.5。 6、瀝青混合料的強(qiáng)度特性、瀝青混合料的強(qiáng)度特性抗彎拉強(qiáng)度抗彎拉強(qiáng)度彎曲實(shí)驗(yàn)彎曲實(shí)驗(yàn)有切口的彎曲實(shí)驗(yàn)有切口的彎曲實(shí)驗(yàn)第三節(jié)第三節(jié) 瀝青路面運(yùn)用性能和分區(qū)瀝青路面運(yùn)用性能和分區(qū)p中心內(nèi)容中心內(nèi)容p瀝青路面的高溫穩(wěn)定性瀝青路面的高溫

44、穩(wěn)定性p瀝青路面的低溫抗裂性瀝青路面的低溫抗裂性p瀝青路面的水穩(wěn)定性瀝青路面的水穩(wěn)定性p瀝青路面的抗疲勞性能瀝青路面的抗疲勞性能p瀝青路面的耐老化性能瀝青路面的耐老化性能p瀝青路面運(yùn)用性能的氣候分區(qū)瀝青路面運(yùn)用性能的氣候分區(qū) 高溫穩(wěn)定性是高溫下抵抗永久變形的才干。高溫穩(wěn)定性是高溫下抵抗永久變形的才干。 高溫穩(wěn)定性缺乏：有車轍、推移、擁包、搓板、泛油等病害高溫穩(wěn)定性缺乏：有車轍、推移、擁包、搓板、泛油等病害1 1車轍的類型車轍的類型失穩(wěn)性車轍失穩(wěn)性車轍構(gòu)造性車轍構(gòu)造性車轍磨耗性車轍磨耗性車轍2 2車轍的構(gòu)成過(guò)程車轍的構(gòu)成過(guò)程初始階段的壓密過(guò)程初始階段的壓密過(guò)程瀝青混合料的側(cè)向流動(dòng)瀝青混合料的側(cè)向

45、流動(dòng)集料的重新分布及集料骨架的破壞集料的重新分布及集料骨架的破壞3 3影響車轍的主要要素影響車轍的主要要素瀝青路面構(gòu)造層在車輪荷載作用下，瀝青路面構(gòu)造層在車輪荷載作用下，內(nèi)部資料流動(dòng)，產(chǎn)生橫向位移，在輪跡處出現(xiàn)變形內(nèi)部資料流動(dòng)，產(chǎn)生橫向位移，在輪跡處出現(xiàn)變形路面構(gòu)造在交通荷載作用下產(chǎn)生整體永久變形路面構(gòu)造在交通荷載作用下產(chǎn)生整體永久變形主要是由于路基變形傳送到面層引起主要是由于路基變形傳送到面層引起路面構(gòu)造頂層資料在車輪磨耗和自然環(huán)境要素路面構(gòu)造頂層資料在車輪磨耗和自然環(huán)境要素作用下不斷損失而構(gòu)成的永久變形作用下不斷損失而構(gòu)成的永久變形1、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性4 4瀝青混

46、合料高溫評(píng)價(jià)方法瀝青混合料高溫評(píng)價(jià)方法現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)路實(shí)驗(yàn)：現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)路實(shí)驗(yàn)：AASHTOAASHTO實(shí)驗(yàn)路，實(shí)驗(yàn)路，WestTrackWestTrack環(huán)道實(shí)驗(yàn)環(huán)道實(shí)驗(yàn)大型足尺實(shí)驗(yàn)：室內(nèi)環(huán)道、室內(nèi)直道、反復(fù)加載實(shí)驗(yàn)大型足尺實(shí)驗(yàn)：室內(nèi)環(huán)道、室內(nèi)直道、反復(fù)加載實(shí)驗(yàn)ALFALF、重車、重車 加載實(shí)驗(yàn)等；加載實(shí)驗(yàn)等；室內(nèi)小型實(shí)驗(yàn)：室內(nèi)小型實(shí)驗(yàn)：?jiǎn)屋S緊縮實(shí)驗(yàn)：測(cè)定高溫抗壓強(qiáng)度及軟化系數(shù)；單軸緊縮實(shí)驗(yàn)：測(cè)定高溫抗壓強(qiáng)度及軟化系數(shù)；馬歇爾實(shí)驗(yàn)：馬歇爾穩(wěn)定度、流值；馬歇爾實(shí)驗(yàn)：馬歇爾穩(wěn)定度、流值；蠕變實(shí)驗(yàn)：蠕變實(shí)驗(yàn)：?jiǎn)屋S單軸三軸三軸靜載靜載反復(fù)加載動(dòng)載反復(fù)加載動(dòng)載延續(xù)動(dòng)態(tài)加載延續(xù)動(dòng)態(tài)加載間歇反復(fù)加載間歇反復(fù)加載靜載

47、靜載反復(fù)加載動(dòng)載反復(fù)加載動(dòng)載延續(xù)動(dòng)態(tài)加載延續(xù)動(dòng)態(tài)加載間歇反復(fù)加載間歇反復(fù)加載簡(jiǎn)單剪切實(shí)驗(yàn)：簡(jiǎn)單剪切實(shí)驗(yàn)：輪轍實(shí)驗(yàn)：輪轍實(shí)驗(yàn)：1、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性試件尺寸根據(jù)混合料最大粒徑選定；實(shí)驗(yàn)溫度為試件尺寸根據(jù)混合料最大粒徑選定；實(shí)驗(yàn)溫度為4 ，20 ，40。1、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性5 5瀝青路面高溫穩(wěn)定性技術(shù)規(guī)范瀝青路面高溫穩(wěn)定性技術(shù)規(guī)范瀝青路面允許車轍深度：瀝青路面允許車轍深度：開(kāi)展歷程：開(kāi)展歷程：路基頂面允許豎向壓應(yīng)變路基頂面允許豎向壓應(yīng)變?yōu)r青層允許永久變形瀝青層允許永久變形路面允許車轍深度路面允許車轍深度1、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性

48、1、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性輪轍實(shí)驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度規(guī)范輪轍實(shí)驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度規(guī)范i)i)從集料方面：集料破碎面多，石質(zhì)鞏固，具有良好的外表紋理和粗糙度；從集料方面：集料破碎面多，石質(zhì)鞏固，具有良好的外表紋理和粗糙度； 集料級(jí)配良好，有足夠數(shù)量粗集料構(gòu)成空間骨架構(gòu)造；集料級(jí)配良好，有足夠數(shù)量粗集料構(gòu)成空間骨架構(gòu)造； 配合比設(shè)計(jì)合理，注重壓實(shí)；配合比設(shè)計(jì)合理，注重壓實(shí)；ii)ii)從瀝青方面：運(yùn)用黏度高的改性瀝青或添加纖維；從瀝青方面：運(yùn)用黏度高的改性瀝青或添加纖維； 提高瀝青資料的黏稠度；提高瀝青資料的黏稠度； 控制瀝青與礦粉的比值，嚴(yán)厲控制瀝青用量?？刂茷r青與礦粉的比值，嚴(yán)厲控制瀝青用量

49、。6 6提高瀝青路面高溫穩(wěn)定性措施提高瀝青路面高溫穩(wěn)定性措施 我國(guó)瀝青路面普通采用半剛性基層瀝青面層，基層強(qiáng)度高，因此普通不會(huì)出現(xiàn)構(gòu)我國(guó)瀝青路面普通采用半剛性基層瀝青面層，基層強(qiáng)度高，因此普通不會(huì)出現(xiàn)構(gòu)造性車轍；由于面層集料普通采用玄武巖，因此磨耗性車轍也少見(jiàn)；所以普通為失造性車轍；由于面層集料普通采用玄武巖，因此磨耗性車轍也少見(jiàn)；所以普通為失穩(wěn)性車轍，因此必需提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，即提高黏結(jié)力和內(nèi)摩阻力。即：穩(wěn)性車轍，因此必需提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，即提高黏結(jié)力和內(nèi)摩阻力。即：1、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性1、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性 低溫抗裂性是

50、抵抗低溫開(kāi)裂的才干低溫抗裂性是抵抗低溫開(kāi)裂的才干 瀝青路面低溫時(shí)強(qiáng)度增大，但變形才干降低。急驟降溫產(chǎn)生瀝青路面低溫時(shí)強(qiáng)度增大，但變形才干降低。急驟降溫產(chǎn)生溫度梯度，面層遭到下部約束產(chǎn)生拉應(yīng)力，降溫也使得瀝青混合溫度梯度，面層遭到下部約束產(chǎn)生拉應(yīng)力，降溫也使得瀝青混合料勁度添加，導(dǎo)致混合料拉應(yīng)力大于抗拉強(qiáng)度而開(kāi)裂。瀝青路面料勁度添加，導(dǎo)致混合料拉應(yīng)力大于抗拉強(qiáng)度而開(kāi)裂。瀝青路面存在兩類低溫開(kāi)裂方式：存在兩類低溫開(kāi)裂方式： 1低溫縮裂：低溫縮裂： 降溫時(shí)瀝青混合料的體積收縮，溫度應(yīng)力超越混合料極限抗拉降溫時(shí)瀝青混合料的體積收縮，溫度應(yīng)力超越混合料極限抗拉強(qiáng)度，裂痕由上而下開(kāi)展；強(qiáng)度，裂痕由上而下開(kāi)

51、展； 2溫度疲勞裂痕：溫度疲勞裂痕： 路面在低于極限抗拉強(qiáng)度的溫度應(yīng)力反復(fù)作用下開(kāi)裂，發(fā)生在路面在低于極限抗拉強(qiáng)度的溫度應(yīng)力反復(fù)作用下開(kāi)裂，發(fā)生在溫度頻繁變化的地域；溫度頻繁變化的地域；2、瀝青路面的低溫抗裂性、瀝青路面的低溫抗裂性把瀝青混合料假設(shè)為一根彈性梁，由于降溫而產(chǎn)生的累計(jì)應(yīng)力為：把瀝青混合料假設(shè)為一根彈性梁，由于降溫而產(chǎn)生的累計(jì)應(yīng)力為： xttmixtSt TT dT t( ),01 1低溫開(kāi)裂機(jī)理低溫開(kāi)裂機(jī)理2、瀝青路面的低溫抗裂性、瀝青路面的低溫抗裂性2 2瀝青混合料低溫抗裂評(píng)價(jià)瀝青混合料低溫抗裂評(píng)價(jià)間接拉伸實(shí)驗(yàn)間接拉伸實(shí)驗(yàn)低溫劈裂實(shí)驗(yàn)：規(guī)范馬歇爾試件低溫劈裂實(shí)驗(yàn)：規(guī)范馬歇爾試件

52、 101.6 101.60.25mm0.25mm、高高63.5 63.5 1.3mm 1.3mm， 0 0 或更低，加載速率或更低，加載速率1mm/min1mm/min； 直接拉伸實(shí)驗(yàn)直接拉伸實(shí)驗(yàn)試件試件38.1mm38.1mm38.1mm38.1mm101.6mm101.6mm，緩慢拉伸速率；，緩慢拉伸速率；2、瀝青路面的低溫抗裂性、瀝青路面的低溫抗裂性彎曲實(shí)驗(yàn)彎曲實(shí)驗(yàn)應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)：直接應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)；彎曲應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)等應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)：直接應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)；彎曲應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)等2、瀝青路面的低溫抗裂性、瀝青路面的低溫抗裂性2、瀝青路面的低溫抗裂性、瀝青路面的低溫抗裂性低溫彎曲實(shí)驗(yàn)破壞應(yīng)變規(guī)范低溫彎曲實(shí)

53、驗(yàn)破壞應(yīng)變規(guī)范影響要素：瀝青性質(zhì)、氣溫情況、瀝青老化程度、路基的種類和路面層影響要素：瀝青性質(zhì)、氣溫情況、瀝青老化程度、路基的種類和路面層次的厚度、面層與基層的黏結(jié)情況、基層所用資料的特性、行車的情況等次的厚度、面層與基層的黏結(jié)情況、基層所用資料的特性、行車的情況等可采取的預(yù)防措施：可采取的預(yù)防措施： 1 1運(yùn)用稠度較低、溫度敏感性低的瀝青；運(yùn)用稠度較低、溫度敏感性低的瀝青； 2 2運(yùn)用含臘量低的瀝青，運(yùn)用應(yīng)力松弛性能好的改性瀝青，摻加運(yùn)用含臘量低的瀝青，運(yùn)用應(yīng)力松弛性能好的改性瀝青，摻加纖維；纖維； 3 3運(yùn)用較細(xì)的混合料類型，設(shè)置應(yīng)力吸收層。運(yùn)用較細(xì)的混合料類型，設(shè)置應(yīng)力吸收層。3 3瀝青

54、路面低溫開(kāi)裂的預(yù)防措施瀝青路面低溫開(kāi)裂的預(yù)防措施2、瀝青路面的低溫抗裂性、瀝青路面的低溫抗裂性2、瀝青路面的低溫抗裂性、瀝青路面的低溫抗裂性2、瀝青路面的低溫抗裂性、瀝青路面的低溫抗裂性低溫彎曲實(shí)驗(yàn)破壞應(yīng)變規(guī)范低溫彎曲實(shí)驗(yàn)破壞應(yīng)變規(guī)范1 1水穩(wěn)定性作用機(jī)理水穩(wěn)定性作用機(jī)理黏附實(shí)際：水降低了瀝青的黏附性、對(duì)瀝青構(gòu)成沖刷，水進(jìn)黏附實(shí)際：水降低了瀝青的黏附性、對(duì)瀝青構(gòu)成沖刷，水進(jìn)入瀝青與集料間、隔離了瀝青與集料的黏結(jié)；入瀝青與集料間、隔離了瀝青與集料的黏結(jié)；3、瀝青路面的水穩(wěn)定性、瀝青路面的水穩(wěn)定性3、瀝青路面的水穩(wěn)定性、瀝青路面的水穩(wěn)定性瀝青與集料剝離表示圖瀝青與集料剝離表示圖2 2瀝青路面水穩(wěn)定

55、性評(píng)價(jià)方法瀝青路面水穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法煮沸實(shí)驗(yàn)：煮沸實(shí)驗(yàn)： 評(píng)價(jià)瀝青與粗集料的黏附性；評(píng)價(jià)瀝青與粗集料的黏附性；浸水馬歇爾實(shí)驗(yàn)：浸水馬歇爾實(shí)驗(yàn)： 兩組馬歇爾試件，一組在兩組馬歇爾試件，一組在6060恒溫水槽中保養(yǎng)恒溫水槽中保養(yǎng)30min30min40min40min，另一組在，另一組在6060恒溫水槽中保溫恒溫水槽中保溫48h48h，測(cè)馬歇爾穩(wěn)定度的比值。測(cè)馬歇爾穩(wěn)定度的比值。凍融劈裂實(shí)驗(yàn)：凍融劈裂實(shí)驗(yàn)： 將馬歇爾試件以規(guī)范的飽水實(shí)驗(yàn)方法真空飽水，將馬歇爾試件以規(guī)范的飽水實(shí)驗(yàn)方法真空飽水，放入塑料袋中參與約放入塑料袋中參與約10ml10ml水，扎緊袋口，將試件放入水，扎緊袋口，將試件放入-18-1

56、8的冰箱堅(jiān)持的冰箱堅(jiān)持16h16h，后撤去塑料袋，放入，后撤去塑料袋，放入6060的恒的恒溫水槽中堅(jiān)持溫水槽中堅(jiān)持24h24h，再將試件浸入溫度，再將試件浸入溫度2525的恒溫水的恒溫水槽中至少槽中至少2h2h，測(cè)試劈裂強(qiáng)度比。年最低氣溫低于，測(cè)試劈裂強(qiáng)度比。年最低氣溫低于- -21.521.5的冰冷地域的冰冷地域浸水車轍實(shí)驗(yàn)：浸水車轍實(shí)驗(yàn)：3、瀝青路面的水穩(wěn)定性、瀝青路面的水穩(wěn)定性3、瀝青路面的水穩(wěn)定性、瀝青路面的水穩(wěn)定性l浸水馬歇爾實(shí)驗(yàn)和凍融劈裂實(shí)驗(yàn)的水穩(wěn)定性規(guī)范浸水馬歇爾實(shí)驗(yàn)和凍融劈裂實(shí)驗(yàn)的水穩(wěn)定性規(guī)范3 3瀝青路面水穩(wěn)定性評(píng)價(jià)規(guī)范瀝青路面水穩(wěn)定性評(píng)價(jià)規(guī)范3、瀝青路面的水穩(wěn)定性、瀝青路面

57、的水穩(wěn)定性l輪轍板的滲水實(shí)驗(yàn)規(guī)范輪轍板的滲水實(shí)驗(yàn)規(guī)范 抗疲勞性能是瀝青路面在循環(huán)加載下抵抗疲勞破壞的才干抗疲勞性能是瀝青路面在循環(huán)加載下抵抗疲勞破壞的才干1 1瀝青路面的受力特性瀝青路面的受力特性4、瀝青路面的抗疲勞性能、瀝青路面的抗疲勞性能2 2瀝青混合料疲勞力學(xué)模型瀝青混合料疲勞力學(xué)模型 疲勞破壞是指在低于資料強(qiáng)度極限的循環(huán)加載作用下，資疲勞破壞是指在低于資料強(qiáng)度極限的循環(huán)加載作用下，資料發(fā)生破壞的景象。料發(fā)生破壞的景象。 疲勞壽命資料在疲勞破壞時(shí)所作用的應(yīng)力應(yīng)變循環(huán)次疲勞壽命資料在疲勞破壞時(shí)所作用的應(yīng)力應(yīng)變循環(huán)次數(shù)。數(shù)。景象學(xué)模型：反復(fù)荷載作用下瀝青混合料強(qiáng)度衰減累積引起的景象學(xué)模型：反

58、復(fù)荷載作用下瀝青混合料強(qiáng)度衰減累積引起的破壞傳統(tǒng)疲勞破壞傳統(tǒng)疲勞 實(shí)際；可建立瀝青路面層底拉應(yīng)實(shí)際；可建立瀝青路面層底拉應(yīng)力與反復(fù)荷載作用次數(shù)的關(guān)系；力與反復(fù)荷載作用次數(shù)的關(guān)系；斷裂力學(xué)模型：以為疲勞是資料初始裂痕在荷載作用下擴(kuò)展至斷裂力學(xué)模型：以為疲勞是資料初始裂痕在荷載作用下擴(kuò)展至破壞的過(guò)程；破壞的過(guò)程； 研討了資料開(kāi)裂機(jī)理及分散規(guī)律；研討了資料開(kāi)裂機(jī)理及分散規(guī)律；能耗模型：混合料在應(yīng)力應(yīng)變作用下吸收能量引起的疲勞損傷；能耗模型：混合料在應(yīng)力應(yīng)變作用下吸收能量引起的疲勞損傷；可建立能量與可建立能量與 反復(fù)荷載作用次數(shù)的關(guān)系；反復(fù)荷載作用次數(shù)的關(guān)系；4、瀝青路面的抗疲勞性能、瀝青路面的抗疲勞

59、性能3 3瀝青混合料疲勞實(shí)驗(yàn)方法瀝青混合料疲勞實(shí)驗(yàn)方法現(xiàn)場(chǎng)疲勞破壞實(shí)驗(yàn)：現(xiàn)場(chǎng)疲勞破壞實(shí)驗(yàn)：AASHTOAASHTO、WESTRACKWESTRACK實(shí)驗(yàn)路；實(shí)驗(yàn)路；足尺構(gòu)造模擬破壞實(shí)驗(yàn)：大型環(huán)道、直道實(shí)驗(yàn)；足尺構(gòu)造模擬破壞實(shí)驗(yàn)：大型環(huán)道、直道實(shí)驗(yàn)；試板實(shí)驗(yàn)法：試板實(shí)驗(yàn)法：室內(nèi)小型試件實(shí)驗(yàn)：三分點(diǎn)小梁實(shí)驗(yàn)、中點(diǎn)加載小梁實(shí)驗(yàn)、懸臂室內(nèi)小型試件實(shí)驗(yàn)：三分點(diǎn)小梁實(shí)驗(yàn)、中點(diǎn)加載小梁實(shí)驗(yàn)、懸臂梯形梁實(shí)驗(yàn)等梯形梁實(shí)驗(yàn)等i應(yīng)力控制：每次對(duì)試件施加的荷載為常量，隨著荷載作應(yīng)力控制：每次對(duì)試件施加的荷載為常量，隨著荷載作用次數(shù)增多，試件不斷遭到損傷，勁度隨之而降低，實(shí)踐用次數(shù)增多，試件不斷遭到損傷，勁度隨之而降低

60、，實(shí)踐的彎曲應(yīng)變那么不斷增大；的彎曲應(yīng)變那么不斷增大；ii應(yīng)變控制：測(cè)試過(guò)程中堅(jiān)持每次荷載下應(yīng)變值不變，應(yīng)變控制：測(cè)試過(guò)程中堅(jiān)持每次荷載下應(yīng)變值不變，那么應(yīng)力隨施加荷載次數(shù)的添加而不斷減小。那么應(yīng)力隨施加荷載次數(shù)的添加而不斷減小。4、瀝青路面的抗疲勞性能、瀝青路面的抗疲勞性能1max111nKNNKn2212max21KK 取決于瀝青混合料組成和特性的系數(shù)； 21,nnn2 坡度要素。通常 ，對(duì)大多數(shù)瀝青混合料 =56 21nn 4、瀝青路面的抗疲勞性能、瀝青路面的抗疲勞性能4 4瀝青混合料疲勞方程瀝青混合料疲勞方程8 .15log63. 8log31. 5log7 .402 .24log39