沥青砂蠕变试验-中国力学学会.DOCVIP

庆祝中国力学学会成立50周年大会暨中国力学学会学术大会’2007 大会自由投稿回执 填表时间： 2007年 05 月14 日 题 目 沥青结合料的线性粘弹性分析 姓 名 叶永 工作单位 华中科技大学 专业 固体力学 E-mail yyeeong@ 电话 通讯地址 华中科技大学力学系06级博士 邮编 430074 备注：另附1页摘要。 沥青砂单轴压缩性能的试验研究 叶 永 杨新华 陈传尧 徐 瑞 （华中科技大学 力学系，湖北 武汉 430074） 摘要：基于热力学原理的连续介质力学从微观角度分析沥青混合料时，通常把沥青混合料分成沥青、集料和空隙三相处理。简化分析过程中，把小于一定尺寸的细集料与沥青作为一相，即沥青砂。进行了四种不同粒径组成沥青砂的单轴压缩试验(常应变率试验和常应力蠕变试验)，得出沥青砂稳态变形行为的一般粘弹特性，与纯沥青粘弹性进行类比，可得到两者在稳态情况下相似规律，利用Burgers模型可以模拟沥青砂流变特性，为分析沥青混合料中三相之间作用机理提供参考。 关键词：沥青砂；单轴压缩试验；稳态变形 Uniaxial Compression Experiments on Asphalt Sand Ye Yong Yang Xinhua Chen Chuanyao XuRui (College of Civil Engineering and Mechanics,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,China) Abstract:Microstructure analysis of the deformation behavior of asphalt mixes using continuum mechanics is based on thermodynamics theory.The mixes can be modeled as three phase composites,consisting of asphalit,rigid aggregate,and air voids. The uniaxial compression experiments are performed over a wide range of temperatures,stresses,and strain rates on four different asphalt sands.The steady -state axial viscoelastic behavior of the mixes has the same form as that asphalt,by comparing them.The Burgers’ model may generally characterize the rheological behaviour of asphalt sands.It is a useful for investigating the deformation behavior of mixes in realistic pavement structures. Key words:asphalt sand;uniaxial experiment;steady-state deformation 1 前言 高等级沥青路面以其舒适、安全、低噪音和美观的特点，广泛应用于路面结构设计中。沥青路面结构主要由沥青混合料组成，而沥青混合料从微观角度上可以看作是一种复杂的三相体系，即沥青相、集料相和空隙相。 沥青的物理性质与载荷作用时间、环境温度的变化之间有很强的依赖关系，具有明显的蠕变和松弛特征，是一种典型的粘弹性材料。沥青有良好的粘结性，与集料组成强度大、抗剪能力强的混合物。集料为多面体颗粒状，作为沥青混合料的填充物，在沥青混合料中构成了起承担载荷的骨架结构，其大小、形状和物理性质对沥青混合料力学性质有重要影响[1][2]。 为了简化计算，在进行沥青混合料的微观仿真分析时，可以把粒径小于一定尺寸的细集料和沥青作为一相，即沥青砂来考虑。三相体系就可分为沥青砂、粗集料和空隙。从试验的角度分析沥青砂的粘弹特性，可以为从理论上研究沥青混合料的变形特征提供参考[3]。 2 试验 2.1沥青与砂粒 沥青选用70号基质沥青，其技术指标见表1；基质砂选用粒径4.75mm以下细集料，经筛分成四种不同粒径，其毛体积相对密度见表2；根据64%砂粒体积比换算成集料与沥青的质量比。拌和好沥青混合料，每次取料205g，倒入钢模具，上下压头施加10MP