沥青混合料疲劳性能.ppt

第6小组 组员：王福成 范世孟 罗 斌 廖慧亮 指导: 艾长发老师 汽车行驶过程中，车轮荷载对路面的作用具有瞬时行，应该考虑材料在动态荷载作用下的动态性能。 表征沥青混合料动态性能的主要参数有： 1、回弹模量 2、劲度模量 3、复合模量 4、抗压强度 沥青混合料的疲劳破坏是指在重复应力的作用下，在低于静载一次作用下的极限应力时发生破坏。沥青路面在使用过程中，受到车辆荷载的反复作用，或者受到环境温度交替变化所产生的温度应力作用。 图1-1路面面层在车轮下的受力状态 图1-2 B点随时间的变化 （1）荷载条件 ①荷载历史 ②加载频率：不同频率的几条曲线在达到疲劳破坏的作用次数以前基本上保持了平行的关系。 简单荷载：全过程中荷载条件保持不变 复合荷载：按某种预定形式重复施加应力的过程中荷载条件改变。不仅包括应力的改变，而且也包括环境的改变。 图2-1不同频率对混合料疲劳哦性能的影响 ③施加应力或应变波普的形式： 应力或应变波普是单向作用或是交变作用则可对疲劳试验的结果产生比较明显的影响。 ④荷载间歇时间： 由于沥青材料具有粘弹性性质，故在荷载之间的间歇时间内沥青路面将产生有利于疲劳微细裂隙愈合的内部应力，因而可以延长其疲劳寿命。 图2-2间歇时间对沥青混合料疲劳寿命的影响 (2) 材料性质 ㈠沥青混合料劲度 ㈡沥青混合料用量 ㈢沥青的种类和硬度 ㈣沥青混合料的空隙率 ㈤集料的表面性状 图2-3沥青用量对混合料疲劳寿命的影响 图2-4空隙率对混合料疲劳寿命的影响 （3）环境条件 ①温度：温度对于疲劳性能的影响可以用混合料劲度来解释。同时，昼夜温差也相当于是重复荷载。 ②湿度：使混合料的劲度减小，沥青混合料在大气因素作用下的老化过程可使其劲度增高。 图2-5温度对混合料疲劳性能的影响 图2-6影响沥青混合料劲度和疲劳性能的因素汇总 目前疲劳实验方法众多，有旋转法、扭转法、简支三点或四点弯曲法、悬臂梁弯曲法、弹性基础梁弯曲法、直接拉伸法、间接拉伸法、三轴压力法、 拉——压法、剪切法、劈裂疲劳实验、梯形悬臂梁弯曲法、矩形梁四点弯曲法。 1、沥青混合料四点弯曲疲劳试验系统通常由加载装置、环境箱、数据采集与控制装置等部分组成。 2、实验步骤： a 、试件养护 b 、试件安装 c 、设定实验参数 d 、进行疲劳实验 e 、有效实验确认 1、从材料自身条件应该选用粘度较大的沥青;选择合适的矿料级配; 适当增加沥青用量。 2、从道路实际情况应该适度限制车辆载重、车流量，合理设置路面排水系统 3、采用合适的路面结构组合，比如加铺应力吸收层等，同时采用合适的计算方式设计路面对疲劳寿命也有所提高。 随着公路交通量日益增长，汽车轴载不断增长，汽车对路面的破坏作用变的越来越明显，路面使用期间经受车轮的反复作用，长期处于应力应变交替变化状态，所以，沥青混合料的疲劳性能越来越得到社会的关注，影响疲劳性能的相关影响也越来越得到重视，在设计施工中不可忽视。 * *