论文部分内容阅读
在我国经济高速发展的前提下,我国交通道路事业取得了飞速的发展,沥青混凝土路面由于具有行车舒适、表面平整、建设上期短等优点,因而沥青混凝土路面是当今高速公路、城市道路建设中采用最多的结构类型。沥青混凝土路面需要具备良好的舒适性、耐久性等路用性能。本文在总结了国内外对沥青混凝土疲劳性能研究现状的基础上通过试验研究分析了不同级配沥青混凝土疲劳破坏的原因。按照正交试验设计,设计AC-13细型、AC-13粗型、AC-16型、AC-20型四种级配；OAC-1%、OAC、OAC+1%三种油石比；0.5、0.6、0.7、0.8四种应力比。按照要求制作试件,首先对沥青混凝土试件进行超声波检测,不仅可以分析沥青混凝土在各因素条件下的变化规律,而且为进行弯拉强度试验做好准备。其次,进行沥青混凝土的弯拉强度试验,通过分析得到弯拉强度的破坏规律。最后,通过疲劳试验来研究在不同级配、油石比、应力比条件下的疲劳寿命变化规律。在试验范围内,通过试验分析得到下面结论：油石比和级配的变化对超声波检测的波速和弯拉强度具有很大的影响。油石比对两者的影响是存在一个最佳油石比,本试验条件下这个最佳油石比是由马歇尔试验控制的最佳油石比OAC。当沥青用量从油石比OAC-1%变化到OAC时,沥青混凝土的弯拉强度和超声波波速随着沥青用量的增大而增大；当油石比为OAC时,弯拉强度和波速均达到最大值；当油石比继续增大时,弯拉强度和波速反而随着沥青用量的增加而减小。在试验范围内,不同级配条件下的弯拉强度和超声波波速从大到小依次是是AC-13细型、AC-13粗型、AC-16型、AC-20型,也就是级配越小,弯拉强度和波速则越大。通过相关性研究,进行线性回归,得到回归方程y=0.0038e0.0015x,R2=0.9134。发现弯拉强度和波速之间具有良好的相关性,这为利用超声波检测来预测沥青混凝土路面提供了理论支撑,在油石比为OAC控制时得到回归方程为：AC-13细型的为：fc=0.5122e0.0003v,R2=0.9677；AC-13粗型的为：fc=0.6668e0.0002v,R2=0.9865；AC-16型的为：fc=0.0001e0.0025v,R2=0.9443；fc=0.0780e0.0007v,R2=0.9702为AC-20型的。利用回归方程来预测未进行弯拉强度试验试件的弯拉强度。在试验范围内,通过疲劳试验发现随着集料的级配增大,沥青混凝土疲劳寿命下降,四种级配的疲劳寿命从大到小依次为AC-13细型、AC-13粗型、AC-16型、AC-20型。油石比对于疲劳寿命的影响与对弯拉强度和波速的影响一致,即随着油石比的增加,疲劳寿命增加,在oAc时疲劳寿命达到最大,当沥青用量继续增加时疲劳寿命下降。随着应力比的增加,疲劳寿命下降,本试验范围内的四个应力比条件下疲劳寿命从大到小依次为0.5、0.6、0.7、0.8。通过本试验的研究,对于沥青混凝土路面的设计和施工均具有一定的理论指导意义和实践指导意义。