基于OT试验的大粒径沥青混合料抗裂性能研究

发布时间：2021-02-23 20:18

　　为了研究大粒径沥青混合料作为沥青路面下面层抵抗反射裂缝的能力,研究了其在不同荷载速率、不同温度、不同油石比和不同老化情况下的抗裂性能。通过OT试验对大粒径沥青混合料进行单调拉伸试验并对其断裂面分形特性进行研究,测出其在不同条件下的荷载位移曲线,得出不同条件下的力学性能参数和分形维数。研究结果表明:大粒径沥青混合料在不同条件下表现出很好的分形特性,分形维数越高表明断裂能越高;总断裂能和裂缝扩展阶段的能量随温度的降低、油石比的增大、加载速率的提高和老化程度的增加而增大;峰值荷载和断裂能指数随加载速率增加和温度的降低而增加。推荐用总断裂能和分形维数评价大粒径沥青混合料的抗裂性能,以提高试验重复性。断裂能指数对沥青混合料断裂性能评价的有效性还有待进一步研究。 

【文章来源】：广西大学学报(自然科学版). 2020,45(04)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

裂缝产生和扩展

3.1 加载速率对断裂参数的影响荷载速率对沥青混合料的断裂试验非常重要。低速率加载情况下沥青混合料表现出蠕变特性,而高速率加载条件下沥青混合料断裂扩展特性不明显。因此本文开展了不同加载速率对大粒径沥青混合料的OT试验影响的研究。试验研究中为了得到裂缝的稳定扩展过程,试验温度设定在25 ℃,选定3个荷载速率,分别为3、4、5 mm/min。图3和表2都表明大粒径沥青混合料在3 mm/min和4 mm/min情况下表现的力学性能差别不显著;在加载速率为5 mm/min时,大粒径沥青混合料表现出的力学性能明显高于前两种加载速率下的结果。这表明不同的荷载加载速率对试样的结果有影响[15]。表2表明断裂能指数F、总断裂能(GT)随加载速率的提高而增大。较高的加载速率对测得的试件峰值荷载有提高,进而产生较高的抗拉强度。因为断裂能是通过荷载位移曲线围城的面积计算得到,所以高荷载速率下测得的裂缝萌生时的断裂能(GB)也较高。在实际的试样过程中,高荷载速率也会导致试件脆断,致使裂缝扩展过程不显著。综上所述,加载速率对试验有比较显著的影响,因此本文后续进行试验时都是采用3 mm/min的加载速率。

3.2 沥青含量对断裂参数的影响沥青含量对大粒径沥青混合料耐久性能和强度有明显的影响,本文对大粒径沥青混合料在不同油石比(3.38 %、3.60 %、3.90 %)的抗裂性能进行了单调加载的OT试验。试验温度为室温25 ℃,加载速率3 mm/min。从图4可以看出油石比的改变对荷载位移曲线没有显著的改变。峰值荷载随油石比变化不明显,裂缝开裂所需要的能量小于裂缝扩展所需要的能量。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3048170