溫度-動水壓力耦合作用下不同骨架瀝青混合料的
導讀:為了研究溫度-動水壓力耦合作用下不同骨架類型瀝青混合料的沖刷行為，利用自主研發的動水沖刷儀在溫度為30℃、40℃、50℃和動水壓力為0.7MPa、1MPa的條件下，對三種類型瀝青混合料上
來源：未知
發布日期：2019-10-16 09:21【大 中 小】
1 引言
高等級公路的建設推動了我國物流業發展，也加 快了經濟運行步伐。我國高等級路面采用的瀝青混凝 土路面中多有水分的存在，一方面降低了瀝青本身的 黏結力，同時也破壞了瀝青與礦料間的黏聚力，從而逐 漸產生瀝青膜剝離，并出現掉粒、松散、坑槽等水損害 現象，這也是我國現有的高等級公路有效服務時間普 遍不能達到其設計使用年限的原因之一。
目前，對于瀝青混合料沖刷性能和水穩定性的研 究中，覃瀟等研究了動水壓力作用下摻加纖維瀝青混 合料的抗滲性能，提出了不同交通環境下的抗滲性能 要求，并揭示了封層抗滲性能的增強機理并確定了基 于提高抗沖刷性能的纖維摻量。高武林等建立了瀝 青混合料損傷本構模型，分析了動水沖刷前后初始空 隙率及瀝青品種對瀝青混合料損傷特性的影響。昌吉公路儀器等借助自主研發的動水沖刷儀提出了一套基于動 水沖刷試驗的瀝青路面水損害評價體系。昌吉瀝青實驗儀器制備不同空隙率的AC和SMA瀝青混合料試件，研究了 動水沖刷前后試件滲水系數、抗壓強度、劈裂強度和質 量等參數的變化。張爭奇等研究了添加劑及改性瀝 青混合料的水穩定性和抗沖刷性能。
上海昌吉設計 了以氣壓方式激發動水壓力試驗裝置，研究了瀝青混 合料在高溫、定向動水沖刷模式下的瀝青膜剝落規律。 綜合比較已有研究可以看出，對于瀝青混合料沖 刷行為的研究中尚未考慮溫度和動水壓力的耦合作 用，鑒于瀝青混合料對溫度的敏感性和動水壓力對瀝 青/集料的界面破壞作用，本文借助自主研發的動水沖 刷儀，在考慮不同溫度和動水壓力耦合作用的基礎上，研究三種骨架類型瀝青混合料的沖刷行為。
2 原材料及配合比
2.1 瀝青的性質為了更好展現動水沖刷的效果，上海昌吉瀝青儀器研究三種瀝青混合料試件所使用的瀝青為SK90#基質瀝青，其基本性能指標。
2.2 集料的性質
2.3 三種瀝青混合料的配合比 為了對比分析不同骨架類型瀝青混合料在溫度和 動水壓力耦合作用下的沖刷行為，本研究選取AC-16、 SMA-16和OGFC-16三種瀝青混合料，設計空隙率分別為4%、4.5%和12%，相應的配合比。
3 不同骨架類型瀝青混合料溫度-動水沖刷結果與分析
3.1 瀝青混合料沖刷的宏觀結果 青混合料試件進行控制測試溫度和動水壓力的沖刷， 動水壓力控制為0.7MPa和1.0MPa，測試三種試件在溫 度為30℃、40℃、50℃，動水沖刷時間均為4h，沖刷前后的對比對比圖1和圖2，以50℃、1MPa的結果為例，可以看 出經4h高溫高壓沖刷后，OGFC-16的破壞程度最高，其 次為 SMA-16，而 AC-16 基本未出現明顯的破壞，說明 懸浮密實和骨架密實結構的瀝青混合料在抵抗動水沖 刷方面具有明顯的優勢，瀝青與集料黏附作用仍能保 證良好。
3.2 溫度和動水壓力對滲水系數的影響
為了量化表征溫度和動水壓力耦合作用對不同骨 架瀝青混合料動力滲水系數的影響，測試30℃、40℃、 50℃條件下動水壓力分別為 0.7MPa 和 1.0MPa 的動力 滲水系數。
4 結語
在溫度-動水壓力耦合作用沖刷后，OGFC-16的破壞程度最嚴重，已經出現松散，SMA-16次之，AC-16的 破壞程度最小。 兩種動水壓力作用下，OGFC-16的動力滲水系數 最大，AC-16 的最小，隨著溫度的升高，動力滲水系數 出現小幅增加。 隨著溫度的升高和動水壓力的增大，三種骨架瀝 青混合料的質量損失增加，其中OGFC-16的質量損失 最大，AC16的質量損失最小。 經溫度-動水壓力耦合作用后，AC-16所能承受的 峰值力最大，SMA-16次之，OGFC-16最小。
