冉武平，凌建明，趙鴻鐸

（1.同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海201804；2.新疆大學(xué)建筑工程學(xué)院，新疆烏魯木齊830047）

環(huán)氧瀝青道面高溫足尺加速加載動(dòng)力響應(yīng)

冉武平1，2，凌建明1，趙鴻鐸1

（1.同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海201804；2.新疆大學(xué)建筑工程學(xué)院，新疆烏魯木齊830047）

利用MLS66加速加載試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)某軍用機(jī)場(chǎng)試驗(yàn)段2種典型的環(huán)氧瀝青道面進(jìn)行足尺加速加載試驗(yàn).考慮到高溫環(huán)境影響，將道面加熱至60℃，研究2種道面的環(huán)氧瀝青面層以及瀝青混凝土下臥層的動(dòng)力響應(yīng)特性.環(huán)氧瀝青面層響應(yīng)在加載初期均為拉壓交替變化，而加載后期半剛性基層道面以拉應(yīng)變?yōu)橹?，?fù)合道面以壓應(yīng)變?yōu)橹?；瀝青混凝土層均以壓應(yīng)變?yōu)橹?通過(guò)響應(yīng)結(jié)果分析可知，在高溫條件下受瀝青黏彈性和流變性影響，道面的力學(xué)行為和狀態(tài)隨加載次數(shù)的增加發(fā)生變化；不同力學(xué)響應(yīng)導(dǎo)致環(huán)氧瀝青道面結(jié)構(gòu)高溫條件破壞機(jī)理不同，因而設(shè)計(jì)控制指標(biāo)亦不同，復(fù)合道面控制壓應(yīng)變，半剛性基層道面控制拉應(yīng)變.

機(jī)場(chǎng)道面；環(huán)氧瀝青混凝土；加速加載；動(dòng)力響應(yīng)

近些年來(lái)受到日益增多的航空量和多軸重載及復(fù)雜起落架的大型客機(jī)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)機(jī)場(chǎng)道面結(jié)構(gòu)對(duì)荷載及環(huán)境的不適應(yīng)性也逐漸顯露.大量水泥混凝土道面提前開(kāi)裂和破損，主要表現(xiàn)為：混凝土道面疏松或剝落、表面薄層分離、邊角破損、板塊斷裂、板角破碎、板間錯(cuò)臺(tái)等局部混凝土道面損壞［1］；而瀝青道面損壞是受飛機(jī)重復(fù)荷載、周邊環(huán)境變化、材料疲勞損傷及其他運(yùn)營(yíng)因素的綜合影響下產(chǎn)生的道面結(jié)構(gòu)劣化、功能退化的表現(xiàn)，主要體現(xiàn)為產(chǎn)生較多縱橫向裂縫、高溫輪轍、表面坑槽松散等病害，這嚴(yán)重威脅到機(jī)場(chǎng)飛機(jī)運(yùn)行的安全［2］.

環(huán)氧瀝青混凝土作為新型鋪裝材料，于1959年首次應(yīng)用于美國(guó)空軍基地，主要是為提高道面的耐腐蝕性和耐高溫尾噴［3］.隨后由于其技術(shù)不成熟和成本高昂，推廣應(yīng)用受到了限制.然而近些年，在公路行業(yè)的鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用.工程實(shí)踐證明，環(huán)氧瀝青混凝土具有抗松散能力強(qiáng)、強(qiáng)度高、耐久性好、耐腐蝕性強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，是優(yōu)良的道面鋪裝材料［4］.但環(huán)氧瀝青混凝土作為機(jī)場(chǎng)道面鋪裝材料的研究應(yīng)用尤其是在不同道面結(jié)構(gòu)組合下的力學(xué)響應(yīng)鮮有報(bào)道.因而環(huán)氧瀝青道面動(dòng)力響應(yīng)是目前亟需解決的問(wèn)題.

模擬通航交通荷載對(duì)道面結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力響應(yīng)研究，是分析和評(píng)價(jià)新型材料道面結(jié)構(gòu)組合及其性能的方法，是甄選和優(yōu)化動(dòng)力響應(yīng)模型的基礎(chǔ)，是建立和檢驗(yàn)道面結(jié)構(gòu)性能預(yù)估模型的條件，是提出道面力學(xué)破壞模式和解釋損傷機(jī)理的有效途徑.1999年美國(guó)建成了目前世界上最先進(jìn)的道面足尺試驗(yàn)系統(tǒng)——國(guó)家機(jī)場(chǎng)道面試驗(yàn)設(shè)施（National Airport Pavement Test Facillity，NAPTF）.通過(guò)修改不同的道面結(jié)構(gòu)，測(cè)試新一代大型飛機(jī)輪載作用下的道面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)［5-6］.自此歐美發(fā)達(dá)國(guó)家投入大量的資金對(duì)不同工況下的瀝青混凝土試驗(yàn)環(huán)道或試驗(yàn)路段展開(kāi)實(shí)際交通作用下的動(dòng)力響應(yīng)特性研究［7-10］.在國(guó)內(nèi)，管志光等［11］研究了車輛軸重、行駛速度和輪胎胎壓對(duì)路面結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響；董忠紅等［12］通過(guò)在足尺試驗(yàn)場(chǎng)地采用埋入式應(yīng)變傳感器研究了移動(dòng)車輛荷載作用下半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律以及軸重和溫度對(duì)路面結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響；凌建明等［13］對(duì)大型軍用運(yùn)輸機(jī)作用下的水泥混凝土道面結(jié)構(gòu)響應(yīng)和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了一定研究；趙鴻鐸［14］對(duì)靜荷載作用下的彈性層狀瀝青道面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，建議以全起落架作用下的道面空間結(jié)構(gòu)響應(yīng)作為分析基礎(chǔ).

環(huán)氧瀝青混凝土作為新型鋪裝材料，鋪面結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)目前仍主要集中在橋面鋪裝的響應(yīng)特性研究，而在機(jī)場(chǎng)道面結(jié)構(gòu)中尤其是受高溫環(huán)境影響的動(dòng)力響應(yīng)特性方面有待進(jìn)一步研究.鑒于此，本文采用加速加載試驗(yàn)系統(tǒng)MLS66（Mobile Load Simulator 66）模擬道面結(jié)構(gòu)荷載，對(duì)道面表面加熱至60℃，模擬高溫條件下的道面工作狀態(tài)，展開(kāi)對(duì)環(huán)氧瀝青道面動(dòng)力響應(yīng)特性的研究.

1 加速加載試驗(yàn)方案

1.1 加速加載試驗(yàn)設(shè)備

足尺加速加載設(shè)備MLS66是一個(gè)足尺鋪面加速加載車，長(zhǎng)、寬、高尺寸分別為：15m，2.87m，3.5（3.8）m，其外觀如圖1所示.該加載車由剛性主框架、6組輪架及內(nèi)部配置的雙輪胎組成.輪架在垂直環(huán)形導(dǎo)軌中運(yùn)行，當(dāng)軌道運(yùn)行到底部時(shí)，輪架上的測(cè)試輪與鋪面接觸施壓.

圖1 加速加載試驗(yàn)設(shè)備MLS66Fig.1 MLS66accelerated loading test equipment

1.2 道面結(jié)構(gòu)

加速加載試驗(yàn)段為某軍用機(jī)場(chǎng)，考慮到環(huán)氧瀝青新建和改建的2種道面情況，試驗(yàn)段分為半剛性基層道面和復(fù)合道面，具體結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)表1.

表1 試驗(yàn)段道面結(jié)構(gòu)類型Tab.1 Pavement structure type of test section

1.3 試驗(yàn)段平面布置及傳感器埋設(shè)

為分析加載過(guò)程中動(dòng)載在環(huán)氧瀝青道面表面沿荷載移動(dòng)方向和垂直方向產(chǎn)生的響應(yīng)，在復(fù)合道面和半剛性基層道面表面各布設(shè)2排應(yīng)變片，從輪跡帶邊緣開(kāi)始，每20cm一組縱橫向垂直布設(shè)，共8組應(yīng)變片.其中復(fù)合道面應(yīng)變片編號(hào)為A，從右至左1～8代表組數(shù)，Ⅰ，Ⅱ分別代表每組沿輪跡方向和垂直輪跡方向應(yīng)變片.半剛性基層道面編號(hào)為B，從左至右，1～8代表組數(shù)，Ⅰ，Ⅱ分別代表每組沿輪機(jī)方向和重直方向應(yīng)變片.應(yīng)變計(jì)分別布設(shè)于環(huán)氧瀝青面層底與基層頂，具體如圖2所示.

圖2 試驗(yàn)段平面圖Fig.2 Test section plane sketch

為反映動(dòng)載作用過(guò)程中各面層層底縱向應(yīng)變時(shí)程曲線，將2個(gè)ASG152應(yīng)變計(jì)埋設(shè)在環(huán)氧瀝青混凝土層底，2個(gè)KM100應(yīng)變計(jì)埋設(shè)在普通瀝青混凝土層底，具體布設(shè)位置如圖3和圖4.

圖3 半剛性基層道面?zhèn)鞲衅鞑荚O(shè)Fig.3 semi-rigid base pavement sensor layout

圖4 復(fù)合道面?zhèn)鞲衅鞑荚O(shè)Fig.4 Composite pavement sensor layout

1.4 加載方案

加速加載以單輪加載進(jìn)行試驗(yàn)，方案如下.

（1）單輪輪壓：由文獻(xiàn)［14］可知，軍用飛機(jī)胎壓在0.4～1.0Mpa.因而取試驗(yàn)胎壓1.0Mpa，可以模擬單起落架飛機(jī)輪載作用.

（2）加載位置分為2個(gè)測(cè)試區(qū)，半剛性基層道面和復(fù)合道面，如圖2所示.

（3）溫度：在各面層頂部均布置埋入式熱電偶，進(jìn)行溫度自動(dòng)監(jiān)測(cè)和調(diào)控.在監(jiān)測(cè)過(guò)程中確保環(huán)氧瀝青層頂?shù)臏囟葹?0°C.

（4）路表應(yīng)變片分別沿荷載移動(dòng)方向和垂直方向呈“T”字形布設(shè)，如圖2所示，分別檢測(cè)縱向彎拉應(yīng)變和橫向彎拉應(yīng)變；應(yīng)變計(jì)分別埋設(shè)在輪跡帶下環(huán)氧瀝青層底和普通瀝青混凝土層底，監(jiān)測(cè)動(dòng)載作用下的層底應(yīng)變.

1.5 試驗(yàn)準(zhǔn)備

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試MLS66加載系統(tǒng)的輪胎著地面積并經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算后確定長(zhǎng)、寬分別為18.26cm，25.04cm.根據(jù)試驗(yàn)要求，各結(jié)構(gòu)層埋設(shè)傳感器，現(xiàn)場(chǎng)溫度監(jiān)測(cè)控制面層頂面溫度在（60±1）℃.半剛性基層道面中面層頂溫度54℃左右，下面層頂溫度49℃左右.復(fù)合道面中面層層頂溫度55℃左右.

1.6 混合料材料組成及其力學(xué)性能

針對(duì)試驗(yàn)路段路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，面層采用EAC-13，AC-20，AC-25混合料.普通瀝青混合料采用石灰?guī)r，環(huán)氧瀝青混合料采用玄武巖，各混合料級(jí)配組成見(jiàn)表2.

該研究對(duì)2種普通瀝青混合料分別進(jìn)行了15℃和20℃的抗壓回彈模量試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3.

表2 混合料級(jí)配Tab.2 Mixture gradation

表3 抗壓回彈模量試驗(yàn)結(jié)果Tab.3 The test results of compressive resilience modulus MPa

環(huán)氧瀝青混合料進(jìn)行了動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn).采用旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀成型后鉆心取樣.選取了0.1，0.5，1，5，10，25Hz為加載頻率，選擇的試驗(yàn)溫度為-20，-10，5，20，35，50℃，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4.

表4 環(huán)氧瀝青混合料動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)結(jié)果Tab.4 Test results of dynamic modulus of epoxy asphalt mixtures MPa

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

MLS66加載系統(tǒng)輪架控制每小時(shí)施加6 000次軸載，運(yùn)行速度通過(guò)換算大約為6m·s-1（21.6 km·h-1），展開(kāi)道面加速加載動(dòng)力響應(yīng)特性分析.

2.1 半剛性基層道面動(dòng)力響應(yīng)特性

2.1.1 環(huán)氧瀝青面層頂面的應(yīng)變

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)變片采集的數(shù)據(jù)繪制環(huán)氧瀝青層頂應(yīng)變時(shí)程曲線，并取近輪跡帶B1和遠(yuǎn)輪跡帶B8的應(yīng)變時(shí)程曲線進(jìn)行分析，如圖5所示.

從面層頂面應(yīng)變片時(shí)程曲線可以看出，半剛性基層道面環(huán)氧瀝青面層頂B1處的Ⅰ號(hào)應(yīng)變時(shí)程曲線以受壓為主，Ⅱ號(hào)應(yīng)變以受拉為主.對(duì)于同一位置的縱橫應(yīng)變片時(shí)程曲線，在同一時(shí)刻的波峰與波谷恰好相反，不同位置處相同方向的應(yīng)變片時(shí)程曲線波形基本一致；隨著應(yīng)變片遠(yuǎn)離輪跡帶，應(yīng)變峰值不斷減小.由此可以看出環(huán)氧瀝青道面表面承受拉壓復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)，尤其是在輪跡帶兩側(cè)的變形最大，因而對(duì)于半剛性基層道面的環(huán)氧瀝青層頂在高溫工作環(huán)境下的疲勞開(kāi)裂應(yīng)作為可能的一種破壞形態(tài)而關(guān)注.

圖5 B1與B8處環(huán)氧瀝青層頂應(yīng)變時(shí)程曲線Fig.5 B1and B8strain curve of epoxy asphalt layer top

2.1.2 環(huán)氧瀝青面層層底動(dòng)力響應(yīng)分析

由圖6a可以看出，半剛性基層道面在高溫條件下環(huán)氧瀝青面層層底縱向應(yīng)變出現(xiàn)顯著的拉壓應(yīng)變交替.輪載臨近時(shí)，呈現(xiàn)壓應(yīng)變狀態(tài)；輪載到達(dá)時(shí)，呈現(xiàn)拉應(yīng)變狀態(tài)；且拉應(yīng)變約是壓應(yīng)變的2.7倍.出現(xiàn)該狀況主要是瀝青混合料的動(dòng)回彈模量受試驗(yàn)溫度、加載頻率、混合料的性質(zhì)影響［15］.由文獻(xiàn)［16］根據(jù)美國(guó)瀝青協(xié)會(huì)AI經(jīng)驗(yàn)公式可知，道路結(jié)構(gòu)各面層瀝青混合料的模量受溫度影響非常明顯：路面溫度每升10°C，瀝青混合料的模量降低1／2～1／3.因此在高溫條件下普通瀝青混合料的動(dòng)態(tài)模量迅速下降；而環(huán)氧瀝青混合料由于不可逆的熱固性，其動(dòng)態(tài)模量影響較小.這就形成上層模量高、下臥層瀝青混凝土模量低的典型道面結(jié)構(gòu)組合，使得環(huán)氧瀝青面層底部產(chǎn)生顯著的彎拉應(yīng)力［17］.加載初始階段，經(jīng)動(dòng)荷載的反復(fù)作用，隨加載次數(shù)增加，下臥層瀝青混合料的塑性變形和材料的勁度模量衰變，導(dǎo)致在該階段應(yīng)變逐漸增加，最終由拉壓交替應(yīng)力狀態(tài)變?yōu)橥耆芾瓲顟B(tài)，如圖6b所示.

圖6 半剛性基層道面環(huán)氧瀝青層底應(yīng)變Fig.6 Epoxy asphalt layer bottom strain curve of semi-rigid base pavement

通過(guò)分析可知，對(duì)于熱固性優(yōu)越的環(huán)氧瀝青，其產(chǎn)生疲勞破壞一方面是下臥層的普通瀝青混凝土在高溫環(huán)境下受重載反復(fù)作用產(chǎn)生過(guò)量的塑性變形累積導(dǎo)致底部彎拉應(yīng)力增加；另一方面則是道面結(jié)構(gòu)內(nèi)拉壓交替變化的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)影響.單純以面層底部壓應(yīng)變或拉應(yīng)力為控制指標(biāo)存在不足，應(yīng)以變形幅值作為控制指標(biāo)，這樣就可以充分考慮下臥層的過(guò)量塑性變形引起的環(huán)氧瀝青層底復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，從而更有效地控制道面的疲勞破壞.

2.1.3 普通瀝青混凝土層底動(dòng)力響應(yīng)

由圖7a可知，半剛性基層環(huán)氧瀝青道面瀝青混凝土層底縱向應(yīng)變?cè)诩虞d初期是拉壓交變狀態(tài)，但拉應(yīng)變顯著高于壓應(yīng)變.動(dòng)載作用一段時(shí)間后，逐漸由拉壓交變變?yōu)橥耆軌籂顟B(tài).這主要是高溫條件下半剛性基層道面中普通瀝青混凝土在反復(fù)的動(dòng)荷載作用下出現(xiàn)層間滑移、塑性變形和勁度模量衰減，導(dǎo)致普通瀝青混凝土塑性變形累積，出現(xiàn)層底以受壓為主；且隨著加載次數(shù)增加，壓應(yīng)變總體呈增長(zhǎng)的趨勢(shì)，如圖7b所示.因而對(duì)長(zhǎng)期處于高溫工作條件的環(huán)氧瀝青道面結(jié)構(gòu)，其下臥層普通瀝青混凝土出現(xiàn)強(qiáng)度衰變，且產(chǎn)生過(guò)量的豎向變形，這將增加環(huán)氧瀝青面層層底的拉應(yīng)力，加劇道面結(jié)構(gòu)的整體疲勞破壞，引起道路使用性能和耐久性下降，這應(yīng)作為道面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制的關(guān)鍵，亦應(yīng)引起關(guān)注.

由此看來(lái)對(duì)于半剛性基層環(huán)氧瀝青道面，環(huán)氧瀝青面層層頂與層底縱向均受拉為主，因而面層是受拉疲勞破壞；而下臥層的普通瀝青混凝土縱向應(yīng)變以受壓為主，則以控制過(guò)量的塑性變形為主.

圖7 半剛性基層道面瀝青混凝土層底應(yīng)變Fig.7 Asphalt concrete layer bottom strain curve of semi-rigid base pavement

2.2 復(fù)合環(huán)氧瀝青道面動(dòng)力特性

2.2.1 環(huán)氧瀝青層表面動(dòng)力響應(yīng)特性

圖8 A1與A8處環(huán)氧瀝青層頂應(yīng)變時(shí)程曲線Fig.8 B1and B8strain curve of epoxy asphalt layer top

復(fù)合道面仍取近輪跡帶A1和遠(yuǎn)輪跡帶A8的應(yīng)變時(shí)程曲線進(jìn)行分析，如圖8所示.由應(yīng)變片時(shí)程曲線可以看出，復(fù)合道面環(huán)氧瀝青面層頂部A1-Ⅰ應(yīng)變時(shí)程曲線完全受壓，遠(yuǎn)輪跡帶A8-Ⅰ處也全為受壓狀態(tài)，其應(yīng)變狀態(tài)沿橫向逐漸變小；A1-Ⅱ應(yīng)變時(shí)程曲線則在沿橫向?yàn)槔瓑航惶鏍顟B(tài)，在遠(yuǎn)輪跡帶A8-Ⅱ處應(yīng)變曲線則為受壓狀態(tài).

就時(shí)程曲線特征而言，復(fù)合道面環(huán)氧瀝青面層層頂總體以受壓為主；近輪跡帶曲線光滑，而遠(yuǎn)輪跡帶則呈折線狀.這說(shuō)明隨著道面結(jié)構(gòu)整體剛度的增加距離動(dòng)載作用點(diǎn)越遠(yuǎn)，不但響應(yīng)峰值顯著減小，其對(duì)荷載響應(yīng)的敏感性也降低.

2.2.2 環(huán)氧瀝青層層底動(dòng)力響應(yīng)特性

由圖9a可知，在加載初期復(fù)合道面環(huán)氧瀝青混凝土面層底縱向應(yīng)變處于拉壓應(yīng)變交替，且以壓應(yīng)變?yōu)橹?，壓?yīng)變峰值明顯大于拉應(yīng)變峰值.但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間動(dòng)載作用后，動(dòng)力響應(yīng)變?yōu)橥耆軌?，如圖9b所示.

圖9 復(fù)合道面環(huán)氧瀝青層層底應(yīng)變Fig.9 Epoxy asphalt concrete layer bottom strain curve of composite pavement

分析復(fù)合道面環(huán)氧瀝青面層層底應(yīng)變特性，主要是受高溫環(huán)境影響，動(dòng)載作用初期道面結(jié)構(gòu)壓密變形及普通瀝青混凝土微小流變引起較小的拉應(yīng)變；但由于復(fù)合道面普通瀝青混凝土層厚度較薄，在短期的塑性變形后，骨架結(jié)構(gòu)重組達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài).再加之水泥混凝土板的整體模量較高，因而環(huán)氧瀝青面層底面經(jīng)過(guò)短暫的拉壓交變變?yōu)橥耆軌籂顟B(tài).通過(guò)對(duì)比不難發(fā)現(xiàn)，復(fù)合道面環(huán)氧瀝青混凝土層底應(yīng)變不論是發(fā)展速度還是最終的峰值都比半剛性基層道面小.這也說(shuō)明下臥層的整體強(qiáng)度對(duì)其力學(xué)響應(yīng)特性影響顯著.

2.2.3 普通瀝青混凝土層底應(yīng)變

由圖10a可知，普通瀝青混凝土層底的響應(yīng)主要受壓，這是由于在高溫情況下中間層的瀝青混凝土模量較上面層的環(huán)氧瀝青和下層的水泥混凝土板都小，且差值較大，形成一類似的“軟弱中間層”，因而在該層底產(chǎn)生壓應(yīng)力.

而圖10b反映了在持續(xù)加載過(guò)程中應(yīng)變特性：在動(dòng)載作用最初，由于受溫度影響和荷載作用模量衰變較快，瀝青混合料出現(xiàn)短期快速流變，在反復(fù)動(dòng)載作用下初期應(yīng)變?cè)黾虞^快；而中后期隨著瀝青混合料形成穩(wěn)定骨架，應(yīng)變?cè)黾酉鄬?duì)變緩.

圖10 復(fù)合道面瀝青層層底縱向應(yīng)變Fig.10 Asphalt concrete layer bottom longitudinal strain curve of composite pavement

3 結(jié)論

（1）通過(guò)足尺加速加載動(dòng)力響應(yīng)試驗(yàn)研究可知，在高溫條件下受瀝青黏彈性和流變性影響，道面結(jié)構(gòu)力學(xué)行為隨加載次數(shù)的增加發(fā)生變化.

（2）通過(guò)對(duì)應(yīng)變時(shí)程曲線的分析，明確了高溫條件下不同結(jié)構(gòu)組合的環(huán)氧瀝青道面動(dòng)力響應(yīng)特性，分析了不同結(jié)構(gòu)組合的環(huán)氧瀝青道面破壞機(jī)理：半剛性基層道面結(jié)構(gòu)、環(huán)氧瀝青面層受拉，而瀝青混凝土層受壓，因而在疲勞荷載作用下環(huán)氧瀝青面層受拉疲勞破壞，而下臥層則應(yīng)以控制過(guò)量的塑性變形為主；復(fù)合道面結(jié)構(gòu)環(huán)氧瀝青面層和瀝青面層均受壓，因而以控制壓應(yīng)變和累積塑性變形為主，防止過(guò)量的層間滑移.

（3）為提高環(huán)氧瀝青道面的耐久性，應(yīng)加強(qiáng)環(huán)氧瀝青混凝土與下臥層瀝青混凝土的層間黏結(jié)，同時(shí)要盡可能提高其高溫穩(wěn)定性和壓實(shí)度，這可以有效減小下臥層瀝青混凝土在高溫條件下的滑移，從而減小塑性累計(jì)和環(huán)氧瀝青混凝土的拉應(yīng)力.

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Acceleration Load Dynamic Response of Fullscale Epoxy Asphalt Pavement under the Condition of High Temperature

RAN Wuping1，2，LING Jianming1，ZHAO Hongduo1
（1.Key Laboratory of Road and Traffic Engineering of the Ministry of Education，Tongji University，Shanghai 201804，China；2.School of Civil Engineering and Architecture，Xinjiang University，Urumqi 830047，China）

Full-scale tests of two kinds of epoxy asphalt pavement structure were carried out using MLS66 accelerated pavement test system at a test section of military airport.Considering high temperature environment，the pavement was heated to 60℃.Dynamic response characteristics was studied under the epoxy asphalt layer and asphalt concrete layer of two pavement structures.Dynamic response of epoxy asphalt layer is in the alternative state of tensile strain and compressive strain at the beginning of the loading，but is the tensile strain for semi-rigid base pavement and is the compressive strain for semi-rigid base pavement at middle and later periods of the loading.Asphalt concrete layers are predominantly compressive strain.Response analysis shows that mechanical behavior and state of pavement changed with the increase of loading times because of viscoelastic and rheological property of bitumen under the high temperature condition；Different mechanical response of epoxy asphalt pavement structural bring about different failure mechanism under high temperature condition，thus design control indexes are also different.Compressive strain should be controlled for composite pavement and tensile strain should be controlled for semi-rigid base level.

airport pavement；epoxy asphalt concrete；accelerated pavement testing；dynamic response

U416.1

A

0253-374X（2015）12-1823-06

10.11908／j.issn.0253-374x.2015.12.009

2014 11 18

空軍后勤科研項(xiàng)目；國(guó)家自然科學(xué)基金（U1433201）

冉武平（1977—），男，博士生，主要研究方向?yàn)榈烂娼Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).E-mail：rwpxju@163.com

凌建明（1966—），男，教授，博士生導(dǎo)師，工學(xué)博士，主要研究方向?yàn)榈缆放c機(jī)場(chǎng)工程.E-mail：jmling01@yahoo.com.cn