高弹沥青混合料疲劳性能试验研究

王永金

(贵州省交通科学研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550008)

高弹沥青混合料疲劳性能试验研究

王永金

(贵州省交通科学研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550008)

高弹沥青混合料在公路工程中有着广泛应用，其疲劳性会对性能及使用效果造成影响。基于此，先对高弹沥青疲劳性能进行了分析，然后在此基础上，通过试验的方式，对其疲劳性能进行深入研究，希望文中内容对相关工作人员的工作能够有所帮助。

高弹沥青；疲劳性试验；混合料

1 高弹沥青混合料疲劳性试验

1.1 沥青混合料配比

在具体实验分析过程中，所用的沥青材料为高弹沥青，AH-70#基质沥青，SBS改性理性，混合料马歇尔实验沥结果的具体情况如表1所示。在具体试验过程总，依据马歇尔实验方法，确定应力吸收层最佳石油比为9%，由于应力吸收层石油含量较高，因此，试验过程中，采用的为旋转压实成型试件。

表1 应力吸收层目标配合比级配旋转压实试验结果

1.2 四点弯疲劳试验分析

(1)试验设计

在具体试验过程中，采用的集料都应当经过水洗筛分，利用100～110 ℃的温度，对材料进行烘干，直到材料的重量不发生变化为止，逐级完成对材料色筛分，并且严格级配完成相应的配料。并且，成型试件过程中，要对轮碾板的高度进行控制，通过该方式，通过控制论碾板体积和料重，完成对毛体积相对密度的计算，最终得到孔隙率，该方式的最终控制结果相对来说比较准确。在整个试验过程中，采用的方式为应变控制，高弹沥青采用的应变水平大小为2 000 με，试验的温度大小为15 ℃，采用的正弦波的频率大小为10 Hz。

(2)实验结果

3中不同类型的沥青混合料试件的最终实验结果情况如表2所示。

表2 不同类型沥青疲劳试验

表2中，没有分析高弹沥青采用600、800、1 000 με进行分析的原因是，在该应力水平下，高弹沥青的寿命过大，对比分析没有实际意义。

通过表2中数据不难看出，即使在2 000 με应变水平下，高弹沥青的疲劳寿命仍然比200 με应变水平下的疲劳寿命的约2倍，达到了600 με应力水平的几十倍。是SHS改性沥青在600με应力水平下的约3倍。由此可以断定，高弹改性沥青在小应变水平下，疲劳寿命要远由于SBS改性力求能够和基质沥青，这也就表明了，在同应变水平下，高弹沥青的要优于SBS改性沥青和基质沥青。

1.3 冲击韧性疲劳试验

(1)试验设计

大量的研究结果表明，冲击韧性与疲劳寿命之间有着一定的相关性，也就是说，在具体问题分析过程中，可以通过冲击韧性，反应混合料在实际应用过程中的疲劳寿命。通过轮辗成型法制作沥青混合料，沥青混合料的尺寸为0.3 m×0.3 m×0.05 m，完成制作后，在将其切割程小梁，尺寸大小为0.25 m×0.25 m×0.035 m，将制作好的沥青混凝土棱柱体，放到指定的温度的恒温水槽中，养护120～240 min。完成以上操作后，对压力机进行适当调整，加载速率设置在500 mm/min，从水中将小梁取出，然后利用试件进行三点弯曲试验，直到试件断裂后，结束试验。在整个过程中，需要特别注意，试验过程必须在短时间内完成，将试件从温室中取出，到试验结束时间不得超过60 s，尽量避免从水中将小梁取出后，温度发生改变，从而对试验结果造成不良影响。在试验过程中，要测量多组数据，将由于试验操作而导致结果无效的数据剔除，然后进行平均值计算。

(2)试验结果

冲击韧性试验结果如表3所示。

表3 冲击韧性试验结果

从表3中的数据可以看出，高弹沥青混合料的冲击韧性与SBS改性沥青和70#基质沥青相比要高出很多。这一试验结果也说明了高弹改性沥青的抗疲劳性更加优秀。

通过试验的方式对三种沥青的四点弯疲劳和冲击韧性疲劳进行分析，通过试验结果可以判断，高弹改性沥青与SBS改性沥青和70#基质沥青相比，在抗疲劳性上表现出的性能更加优异。但是，需要相关工作人员注意的是，该分析具有局限性，对于更加广泛的沥青级级配类型和品种，需要通过试验进行进一步验证。

2 结束语

高弹沥青在现代公路工程建设施工中有着广泛应用，在对其进行应用过程中，要对其各项性能进行充分考虑分析，疲劳性就是其中最为重要的一项性能，要通过试验的方式，对其疲劳性进行分析，从而使其能够更好的被人们所用。

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U416

C

1008-3383(2017)09-0094-01

2017-08-01

王永金(1985-)，男，贵州遵义人，本科，研究方向：公路工程及建筑材料研究与检测工作。