路基路面工程-第10讲-沥青路面(下).ppt

摊铺－补缝 摊铺－整形 摊铺 第4节 热拌沥青混合料路面施工 沥青混合料碾压 初压：先60-80KN压路机压2遍，后100-120KN压路机压4-6遍，使混合料得以初步稳定。 复压：碾压过程最重要的阶段，混合料能否达到规定的密实度，关键全在于这阶段的碾压。 终压：60-80KN轮压路机压2-4遍，消除碾压过程中产生的轮迹，并确保路面表面的平整。 初压 复压 复压 终压 * * 路基路面工程 浙工大建工学院路基路面工程教案 路基路面工程 路基工程 路面工程 第10讲 沥青路面 第一节　概述 第二节　沥青路面材料的结构与力学特性 第三节　沥青路面的稳定性与耐久性 第四节 沥青混合料组成设计 第五节 沥青路面施工与质量控制 学习要点 掌握沥青路面的基本特性和分类； 掌握沥青路面材料的力学特性与温度稳定性； 熟悉沥青混合料组成结构和组成设计； 了解路面施工与质量控制。 第3节 沥青路面稳定性与耐久性 一、沥青路面高温稳定性 概念：抵抗荷载作用下永久变形的能力 沥青混合料温度敏感性 高温稳定性不足：推移、拥包、搓板、泛油、车辙 第3节 沥青路面稳定性与耐久性 一、沥青路面高温稳定性 车辙 泛油 第3节 沥青路面稳定性与耐久性 一、沥青路面高温稳定性 1.车辙类型与机理 车辙分类 1.失稳型：面层材料流动 2.结构型：路基沉降变形 3.磨耗型：车轮磨耗损失 （高温）车辙形成3阶段→→混合料结构特征变化过程 1.初始压密阶段 2.侧向流动 3.矿质集料重新排列及矿质骨架的破坏 第3节 沥青路面稳定性与耐久性 一、沥青路面高温稳定性 2.评价试验方法 1.简单力学试验，如：单轴压缩试验、蠕变试验（单轴静载、三轴静载、单轴反复加载和三轴反复加载）、简单剪切试验、马歇尔试验等。 2.模拟试验，如：车辙试验、环道试验、直道试验、野外现场试验等。 第3节 沥青路面稳定性与耐久性 一、沥青路面高温稳定性 2.评价试验方法－车辙试验 英国道路研究所（TRRL）最早开发，而后得到了广泛应用。 优点：(1)试验方法比较简单；(2)试验结果直观，且与实际车辙相关性甚好。 第3节 沥青路面稳定性与耐久性 一、沥青路面高温稳定性 2.评价试验方法－车辙试验 以动稳定度DS评价抗车辙能力 *42为车轮行走速度 V=42±1次/min 时间/min 变形/mm 45 60 D45 D60 DS越大，抗车辙能力越强 DS：车辙试验时，沥青混合料变形进入稳定期后每产生1mm轮辙，试验轮行走的次数，以次/mm计。 美国西部环道试验 美国西部环道试验 环道试验取样断面图 第3节 沥青路面稳定性与耐久性 二、沥青路面低温抗裂性 分类 （2）温度疲劳开裂 长期温度循环，应力松弛能力下降，抗拉强度衰减。 （1）温缩开裂 温度下降，沥青混合料约束状态下收缩，发生拉裂； 面层收缩 基层约束 非均匀降温 均匀降温 面层收缩 基层约束 低温开裂 第3节 沥青路面稳定性与耐久性 三、沥青路面水稳定性 1.作用机理 水浸入沥青→减小沥青粘附性→混合料强度劲度减小； 水浸入沥青与集料之间→阻断沥青与集料的粘结（接触面减小）→沥青从集料表面剥落； 第3节 沥青路面材料结构力学特性 四、沥青路面抗疲劳性能－1.受力特性 A点:剪应力反向 V T=t1 V T=t2 A点:主应力旋转 T=t1 T=t2 T=t3 V T=t3 A 动三轴试验资料分析 σ1 σ3 σ1 t (2)应力状态是时间和坐标的函数 (3)应力类型与破坏/强度对应 第3节 沥青路面稳定性与耐久性 四、沥青路面抗疲劳性能 2.疲劳力学模型－现象学法和力学近似法 裂纹形成/裂纹扩展 疲劳强度：疲劳破坏时应力值 疲劳寿命：疲劳破坏时作用次数 常用室内测试方法：小梁弯曲试验 现象学法：疲劳曲线 力学近似法：断裂力学 第3节 沥青路面稳定性与耐久性 四、沥青路面抗疲劳性能 2.疲劳试验加载模式－控制应力和控制应变法 材料初始劲度越大 应力控制式：每次荷载产生的应变越小，疲劳寿命增加 应变控制式：每次重复加载应力越大，疲劳寿命减小 共同特点：劲度随作用次数N衰减 破坏标准：控制应力断裂破坏；控制应变劲度衰减至初值50% 应力不变 应变不变 断裂破坏 劲度衰减至初值50% 环境温度变化 环境温度下降劲度增大，应力控制式疲劳寿命增加 环境温度升高劲度减小，应变控制式疲劳寿命增加 第3节 沥青路面稳定性与耐久性 四、沥青路面抗疲劳性能 2.疲劳试验加载模式－控制应力和控制应变法 应力不变 应变不变 断裂破坏 劲度衰减至初值50% *相同条件下，控制应力式疲劳寿命小于控制应变式 车辆施加于路面的是应力而非变形 面层 基层 底基层 h≥15cm 面层厚刚度大 面层薄刚度小