温度-动水压力耦合作用下不同骨架沥青混合料的
导读:为了研究温度-动水压力耦合作用下不同骨架类型沥青混合料的冲刷行为，利用自主研发的动水冲刷仪在温度为30℃、40℃、50℃和动水压力为0.7MPa、1MPa的条件下，对三种类型沥青混合料上
来源：未知
发布日期：2019-10-16 09:21【大 中 小】
1 引言
高等级公路的建设推动了我国物流业发展，也加 快了经济运行步伐。我国高等级路面采用的沥青混凝 土路面中多有水分的存在，一方面降低了沥青本身的 黏结力，同时也破坏了沥青与矿料间的黏聚力，从而逐 渐产生沥青膜剥离，并出现掉粒、松散、坑槽等水损害 现象，这也是我国现有的高等级公路有效服务时间普 遍不能达到其设计使用年限的原因之一。
目前，对于沥青混合料冲刷性能和水稳定性的研 究中，覃潇等研究了动水压力作用下掺加纤维沥青混 合料的抗渗性能，提出了不同交通环境下的抗渗性能 要求，并揭示了封层抗渗性能的增强机理并确定了基 于提高抗冲刷性能的纤维掺量。高武林等建立了沥 青混合料损伤本构模型，分析了动水冲刷前后初始空 隙率及沥青品种对沥青混合料损伤特性的影响。昌吉公路仪器等借助自主研发的动水冲刷仪提出了一套基于动 水冲刷试验的沥青路面水损害评价体系。昌吉沥青实验仪器制备不同空隙率的AC和SMA沥青混合料试件，研究了 动水冲刷前后试件渗水系数、抗压强度、劈裂强度和质 量等参数的变化。张争奇等研究了添加剂及改性沥 青混合料的水稳定性和抗冲刷性能。
上海昌吉设计 了以气压方式激发动水压力试验装置，研究了沥青混 合料在高温、定向动水冲刷模式下的沥青膜剥落规律。 综合比较已有研究可以看出，对于沥青混合料冲 刷行为的研究中尚未考虑温度和动水压力的耦合作 用，鉴于沥青混合料对温度的敏感性和动水压力对沥 青/集料的界面破坏作用，本文借助自主研发的动水冲 刷仪，在考虑不同温度和动水压力耦合作用的基础上，研究三种骨架类型沥青混合料的冲刷行为。
2 原材料及配合比
2.1 沥青的性质为了更好展现动水冲刷的效果，上海昌吉沥青仪器研究三种沥青混合料试件所使用的沥青为SK90#基质沥青，其基本性能指标。
2.2 集料的性质
2.3 三种沥青混合料的配合比 为了对比分析不同骨架类型沥青混合料在温度和 动水压力耦合作用下的冲刷行为，本研究选取AC-16、 SMA-16和OGFC-16三种沥青混合料，设计空隙率分别为4%、4.5%和12%，相应的配合比。
3 不同骨架类型沥青混合料温度-动水冲刷结果与分析
3.1 沥青混合料冲刷的宏观结果 青混合料试件进行控制测试温度和动水压力的冲刷， 动水压力控制为0.7MPa和1.0MPa，测试三种试件在温 度为30℃、40℃、50℃，动水冲刷时间均为4h，冲刷前后的对比对比图1和图2，以50℃、1MPa的结果为例，可以看 出经4h高温高压冲刷后，OGFC-16的破坏程度最高，其 次为 SMA-16，而 AC-16 基本未出现明显的破坏，说明 悬浮密实和骨架密实结构的沥青混合料在抵抗动水冲 刷方面具有明显的优势，沥青与集料黏附作用仍能保 证良好。
3.2 温度和动水压力对渗水系数的影响
为了量化表征温度和动水压力耦合作用对不同骨 架沥青混合料动力渗水系数的影响，测试30℃、40℃、 50℃条件下动水压力分别为 0.7MPa 和 1.0MPa 的动力 渗水系数。
4 结语
在温度-动水压力耦合作用冲刷后，OGFC-16的破坏程度最严重，已经出现松散，SMA-16次之，AC-16的 破坏程度最小。 两种动水压力作用下，OGFC-16的动力渗水系数 最大，AC-16 的最小，随着温度的升高，动力渗水系数 出现小幅增加。 随着温度的升高和动水压力的增大，三种骨架沥 青混合料的质量损失增加，其中OGFC-16的质量损失 最大，AC16的质量损失最小。 经温度-动水压力耦合作用后，AC-16所能承受的 峰值力最大，SMA-16次之，OGFC-16最小。
