馬金環(huán)

(唐山市豐潤區(qū)交通運輸局)

1 間接拉伸試驗

該試驗方法是在低溫條件下，通過加載壓條對Φ101.6 mm×63.5 mm的瀝青混凝土試件進行加載，獲得瀝青混合料的劈裂強度及垂直和水平變形，用于預測瀝青路面的開裂情況。但水平變形量測要求精度較高。

2 直接拉伸試驗

直接拉伸試驗，取試件尺寸為38.1 mm×38.1 mm ×101.6mm，試件的兩端由環(huán)氧樹脂粘貼在拉板上。試驗系統(tǒng)以緩慢的拉伸速率(一般為1.2×10-3～2.5×10-3mm/min)在低溫條件下加載拉伸，通過試驗得到的強度—溫度關系曲線可預估開裂溫度。

3 蠕變試驗

用彎曲蠕變試驗評價瀝青混合料的低溫抗裂性能，取試件尺寸為30mm×35mm×250mm，試驗溫度為0℃。蠕變變形曲線的一般形式如圖1所示。分為三個階段，第一階段為蠕變遷移階段，第二階段為蠕變穩(wěn)定階段，第三階段為蠕變破壞階段。在蠕變穩(wěn)定階段，荷載作用時間從t1到t2，應變由ε1增大到ε2，則蠕變速率大小

式中:σ0為試驗時瀝青混合料小梁下緣的蠕變彎拉應力，根據(jù)車輪荷載預估。

圖1 材料的蠕變過程

4 受限試件的溫度應力試驗

該法是美國戰(zhàn)略公路研究計劃(SHRP)推薦的評價瀝青混合料低溫抗裂性能的方法。試驗裝置如圖2所示，試件尺寸5 cm×5 cm×25 cm，試件端部與夾具用環(huán)氧樹脂黏結。降溫速率為10℃/h，試驗時測定冷卻過程中的溫度應力變化曲線如圖3所示。

由圖3可得到破斷溫度、破斷強度、溫度應力曲線斜率、轉折點溫度四個指標。

圖2 低溫受限試件溫度應力試驗裝置

圖3 溫度應力變化過程曲線

5 應力松弛試驗

瀝青路面在溫度驟降時產(chǎn)生的溫度收縮應力來不及松弛掉而被積累，乃至超過抗拉強度時，將發(fā)生開裂。因此應力松弛性能是評價瀝青混合料抵抗溫度開裂的重要性能指標。在此應力條件下，材料的變形系數(shù)用應力松弛模量表述。

應力松弛性能可由多種方法測定，如直接應力松弛試驗、彎曲應力松弛試驗以及由等速加載試驗或蠕變試驗經(jīng)間接計算得到等。應力松弛模量越小，瀝青混合料應力松弛性能越好，低溫抗裂性能越好。同時該指標也是溫度開裂預估的重要力學參數(shù)。但應力松弛試驗所需儀器精度較高。

6 彎曲破壞試驗

低溫彎曲破壞試驗通常采用長250 mm，寬30 mm，高35 mm的小梁，其跨徑為200 mm，在-10℃ 的溫度環(huán)境下，以50 mm/min的速度，在跨中單點加載。在小梁斷裂時，記錄梁底最大彎拉應變。

用低溫彎曲破壞應變評價瀝青路面的低溫抗裂性能，概念明確，指標直觀、可控?？刂浦笜说娜≈祽鶕?jù)氣候分區(qū)的特征，通過試驗確定。通常要求低溫彎曲破壞應變不小于2 000～2 600。