李嘉，黃聰，陳思遠(yuǎn)，高俊甫

（1.湖南大學(xué)土木工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410082；2.風(fēng)工程與橋梁工程湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（湖南大學(xué)），湖南長(zhǎng)沙 410082；3.廣西交科集團(tuán)有限公司，廣西南寧 530000）

超高性能混凝土（Ultra-High Performance Con?crete，UHPC）被認(rèn)為是過(guò)去30 年中最具創(chuàng)新性的水泥基工程材料，其結(jié)構(gòu)致密并具有優(yōu)良的力學(xué)性能及耐久性［1］.輕型組合橋面新體系由“鋼-（35～50 mm）UHPC-（20～40 mm）瀝青面層”構(gòu)成，它可以有效降低橋面結(jié)構(gòu)應(yīng)力幅、提高橋梁疲勞壽命，同時(shí)有效解決橋面鋪裝層易損難修的問(wèn)題［2-3］.

鋪筑在UHPC 之上的薄面層通常采用瀝青混合料，由于剛?cè)岵牧现g的界面為復(fù)合結(jié)構(gòu)的薄弱位置，UHPC-瀝青面層在交通荷載、溫度應(yīng)力、外部環(huán)境等作用下，可能出現(xiàn)薄面層推移、脫層、開(kāi)裂等病害，為此，需開(kāi)展UHPC-瀝青面層黏層力學(xué)性能研究.目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)道面黏層的研究方法主要有兩種：一種是基于靜態(tài)加載的剪切試驗(yàn)和拉拔試驗(yàn)，另一種是動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn).Leng 等［4］設(shè)計(jì)了一種直接剪切試驗(yàn)裝置用于研究熱拌瀝青面層與水泥混凝土面層之間的界面特性并確定抗剪強(qiáng)度；錢振東等［5］采用斜剪試驗(yàn)，分析與研究橡膠環(huán)氧瀝青碎石防水黏結(jié)層與環(huán)氧瀝青黏結(jié)層的抗剪性能，探討剪切角度、凍融循環(huán)次數(shù)對(duì)黏結(jié)層抗剪性能的影響規(guī)律；姚波等［6］采用鋼-混界面剪切試驗(yàn)裝置，開(kāi)展鋼橋面與環(huán)氧瀝青鋪裝界面的剪切性能試驗(yàn)，分析界面破壞形態(tài)、溫度與法向應(yīng)力對(duì)界面抗剪強(qiáng)度的影響，建立了鋪裝界面抗剪強(qiáng)度計(jì)算模型.文獻(xiàn)［7］針對(duì)UHPC表面刻槽、拋丸等糙化工藝，開(kāi)展UHPC-TPO 復(fù)合試件層間黏結(jié)性能研究，通過(guò)常溫、高溫條件下拉拔試驗(yàn)和剪切試驗(yàn)，分析不同表面處理方式對(duì)層間力學(xué)性能的影響.王楠等［8］對(duì)超高韌性水泥基復(fù)合材料與既有混凝土試件進(jìn)行直接拉拔與直接剪切試驗(yàn)，研究混凝土粗糙度、強(qiáng)度、界面干濕狀態(tài)等對(duì)層間界面黏結(jié)性能的影響規(guī)律.

與靜力加載相比，動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)更能反映行車荷載作用下道面結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的實(shí)際受力狀態(tài)，Mo等［9］采用動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法研究了環(huán)氧聚合物混凝土和鋼橋面板之間的黏結(jié)性能，通過(guò)研究黏層的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和疲勞特性，建立鋼橋面板與環(huán)氧聚合物混凝土的疲勞模型；李方超等［10］自行研制動(dòng)態(tài)剪切模具，對(duì)鋼-環(huán)氧瀝青混凝土界面進(jìn)行不同頻率和溫度下的動(dòng)態(tài)剪切試驗(yàn)，最終獲得各試驗(yàn)條件下的動(dòng)態(tài)力學(xué)參數(shù)并建立主曲線預(yù)測(cè)方程；周志剛等［11］通過(guò)直剪試驗(yàn)與有限元分析，探討不同水環(huán)境、不同荷載條件下水泥混凝土板瀝青鋪裝層間抗剪強(qiáng)度和剪切疲勞壽命變化規(guī)律；王選倉(cāng)等［12］通過(guò)剪切疲勞試驗(yàn)，建立了瀝青路面層間剪切疲勞方程及疲勞壽命預(yù)估模型，并提出了基于剪切疲勞破壞的瀝青路面層間設(shè)計(jì)方法.

綜上所述，現(xiàn)有文獻(xiàn)主要針對(duì)下承層與面層層間靜力性能開(kāi)展研究，未見(jiàn)車輛運(yùn)行工況對(duì)UHPC-瀝青面層層間動(dòng)力特性的影響分析.鑒于此，本文擬開(kāi)展UHPC-瀝青面層黏層動(dòng)力性能研究，采用UTM-30 對(duì)UHPC-SMA 界面施加動(dòng)態(tài)剪切荷載，通過(guò)測(cè)試不同環(huán)境溫度、不同加載頻率下的動(dòng)態(tài)模量、相位角，掌握典型黏層材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能；基于時(shí)溫等效原則構(gòu)建動(dòng)態(tài)剪切模量主曲線和相位角主曲線.通過(guò)動(dòng)態(tài)特征主曲線，不僅可以獲得更寬時(shí)間域內(nèi)黏層材料的力學(xué)特性，同時(shí)也可以預(yù)測(cè)黏層的壽命和長(zhǎng)期使用性能，為“鋼-UHPC-SMA”輕型組合橋面的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)提供重要計(jì)算參數(shù).

1 動(dòng)態(tài)力學(xué)參數(shù)

黏彈性材料在外部施加的動(dòng)態(tài)循環(huán)荷載作用下，位移將產(chǎn)生滯后，其應(yīng)力、應(yīng)變響應(yīng)均為時(shí)間的函數(shù)，如圖1 所示.黏層材料具有黏彈性，其動(dòng)態(tài)力學(xué)參數(shù)主要包括動(dòng)態(tài)模量E（t）和相位角δ，其中動(dòng)態(tài)模量E（t）定義為應(yīng)力幅值τ0與應(yīng)變幅值γ0之比（見(jiàn)式（1）），它反映材料剛度的大??；相位角δ表征應(yīng)力（應(yīng)變）滯后于應(yīng)變（應(yīng)力）的程度，是材料彈性變形和黏性變形的相對(duì)指標(biāo)，δ值越小表明材料越接近于彈性性質(zhì)，反之材料接近黏性狀態(tài).完全彈性材料的相位角為0°，完全黏性材料相位角為90°，黏彈性材料相位角介于兩者之間［13］.

圖1 應(yīng)力/應(yīng)變與時(shí)間關(guān)系曲線Fig.1 Stress/strain versus time curve

式中：τ0為剪切應(yīng)力振幅；γ0為剪切位移振幅；t為時(shí)間.

本文采用半正矢波荷載對(duì)UHPC-SMA 層間進(jìn)行加載，其正弦交變剪切應(yīng)力表達(dá)式如下：

式中：ω為角頻率；f為加載頻率.

在半正矢波應(yīng)力作用時(shí)，其應(yīng)變會(huì)產(chǎn)生滯后（見(jiàn)圖1），其表達(dá)式為：

同理，當(dāng)輸入應(yīng)變

時(shí)，應(yīng)力響應(yīng)為：

動(dòng)態(tài)力學(xué)參數(shù)與溫度、頻率、時(shí)間、應(yīng)力/應(yīng)變水平等有關(guān)，反映材料在不同的外部因素作用下不同的響應(yīng)特性.

2 UHPC-SMA層間動(dòng)態(tài)剪切試驗(yàn)

為反映橋面結(jié)構(gòu)所承受的行車荷載效應(yīng)，需采用動(dòng)態(tài)加載的方式來(lái)模擬UHPC-SMA 黏層材料的受力狀況，分析層間材料動(dòng)態(tài)力學(xué)響應(yīng)特征.

2.1 原材料

2.1.1 UHPC

UHPC 基體由水、石英砂、硅灰、水泥、減水劑和鋼纖維等成分組成，其中鋼纖維按體積分?jǐn)?shù)2.5%摻入.UHPC配合比如表1所示.

表1 UHPC基材配合比Tab.1 Composition ratio of UHPC matrix

2.1.2 黏層

本文采用兩種黏層材料進(jìn)行試驗(yàn)研究，分別是熱熔型改性環(huán)氧樹(shù)脂202（簡(jiǎn)稱：樹(shù)脂202）和高黏高彈改性瀝青（簡(jiǎn)稱：瀝青PG100）.樹(shù)脂202 由A、B 兩種組分按質(zhì)量比100∶80 混合而成.樹(shù)脂202 與瀝青PG100技術(shù)指標(biāo)如表2、表3所示.

表2 熱熔性改性環(huán)氧樹(shù)脂202技術(shù)指標(biāo)Tab.2 Technical index of hot meltmodified epoxy resin 202

表3 瀝青PG-100技術(shù)指標(biāo)Tab.3 Asphalt PG-100 technical index

2.1.3 瀝青面層

2.2 試件制備

制備尺寸為300 mm×300 mm×30 mm 的UHPC 基板，按要求養(yǎng)護(hù).對(duì)其表面進(jìn)行拋丸處理，構(gòu)造深度控制在0.4～0.55 mm 之間，采用鋪砂法測(cè)定.在干凈干燥的UHPC 基板上分別涂刷黏層材料樹(shù)脂202、瀝青PG-100，樹(shù)脂202 用量為0.7 kg/m2，瀝青PG100 用量為1.4 kg/m2，如圖2所示.

圖2 涂刷黏結(jié)劑Fig.2 Apply adhesive

根據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E20—2011）［14］，采用輪碾法成型面層SMA-13，形成復(fù)合試板；待其自然冷卻且達(dá)到強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)后，將試板件切割成尺寸大小為90 mm×90 mm×60 mm 的試塊，用于動(dòng)態(tài)剪切試驗(yàn)，切割后的試件如圖3所示.

圖3 切割后的試件Fig.3 Test piece after cutting

2.3 試驗(yàn)方案

采用伺服液壓系統(tǒng)UTM-30對(duì)UHPC-SMA 層間界面進(jìn)行剪切加載及數(shù)據(jù)采集，自行設(shè)計(jì)與UTM 試驗(yàn)設(shè)備匹配的直剪模具，如圖4 所示.界面的剪力、剪切變形分別由力傳感器和安裝在壓頭頂部的高精度線性差分位移傳感器LVDT（Linear Variable Differential Transformer）采集，系統(tǒng)自動(dòng)記錄試件在每個(gè)加載循環(huán)中產(chǎn)生的剪切荷載和變形.試驗(yàn)采用半正矢波剪切荷載形式，應(yīng)力控制方式，應(yīng)力幅大小為0.1 MPa，荷載頻率分別設(shè)定為0.1 Hz、0.5 Hz、1 Hz、5 Hz、10 Hz、25 Hz；環(huán)境箱溫度分別設(shè)置為5 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、60 ℃.測(cè)試不同試驗(yàn)條件下復(fù)合試件層間動(dòng)態(tài)剪切模量和相位角.

圖4 動(dòng)態(tài)剪切試驗(yàn)Fig.4 Dynamic shear test

參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》［14］的相關(guān)規(guī)定，不同頻率下的循環(huán)次數(shù)取值見(jiàn)表4.

表4 各荷載頻率下的循環(huán)次數(shù)Tab.4 Number of cycles at each load frequency

3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析

3.1 數(shù)據(jù)處理

在每一種溫度和頻率的試驗(yàn)過(guò)程中，UTM-30采集系統(tǒng)自動(dòng)記錄多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的剪切力、位移.將剪切應(yīng)力、剪切位移及時(shí)間等數(shù)據(jù)導(dǎo)入Matlab 中，得到如下模型：

式中：τ、γ分別為時(shí)刻t的剪切應(yīng)力和位移；a1、b1、c1分別為力-時(shí)間曲線中的回歸常數(shù)、剪切應(yīng)力幅值及相位角；a2、b2、c2分別為位移-時(shí)間曲線中的回歸常數(shù)、剪切位移幅值及相位角.

根據(jù)式（1）（7）（8），動(dòng)態(tài)剪切模量按式（9）計(jì)算.

兩方程相位角之差即為所求相位角的值，按式（10）計(jì)算.

3.2 分析與討論

3.2.1 動(dòng)態(tài)剪切模量與溫度的關(guān)系

樹(shù)脂202 與瀝青PG100 動(dòng)態(tài)剪切模量E（t）與溫度的關(guān)系如圖5所示.

圖5 樹(shù)脂202、瀝青PG100黏層動(dòng)態(tài)剪切模量與溫度曲線Fig.5 Dynamic shear modulus and temperature relationship curves of resin 202，asphalt PG100

由圖5 可看出：1）樹(shù)脂202 與瀝青PG100 的動(dòng)態(tài)模量均隨著溫度的升高而降低，表明溫度是影響?zhàn)硬牧蟿?dòng)態(tài)模量的主要因素之一.2）相同溫度、相同頻率下，樹(shù)脂202 的剪切模量明顯高于瀝青PG100.如：5 ℃時(shí)，樹(shù)脂202在頻率0.1Hz、0.5Hz、1Hz、5Hz、10Hz、25Hz下，其模量值分別比瀝青PG100高13.66%、9.36%、5.56%、9.34%、8.65%、6.88%.5～60 ℃下樹(shù)脂202 的所有頻率的平均動(dòng)態(tài)模量分別比瀝青PG100 大0.16 MPa、0.23 MPa、0.45 MPa、0.65 MPa、1.03 MPa、1.08 MPa；頻率為1 Hz 時(shí)，樹(shù)脂202 在各溫度（5～60 ℃）的動(dòng)態(tài)模量值分別比瀝青PG100 高出5.56%、12.35%、42.28%、71.43%、245.24%、631.25%，且隨著溫度的升高這種趨勢(shì)更顯著.3）相對(duì)于瀝青PG100，樹(shù)脂202具備更好的高溫性能，如60 ℃時(shí)，樹(shù)脂202動(dòng)態(tài)模量仍大于1.13 MPa，而瀝青PG100僅為0.15 MPa左右.

由于樹(shù)脂202 為二階熱固性材料，經(jīng)過(guò)復(fù)合試件制備過(guò)程中高溫?cái)備伳雺海瑯?shù)脂材料發(fā)生不可逆化學(xué)反應(yīng)而硬化成型，固化后分子間交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此具備剛性大、強(qiáng)度高、耐高溫的特性.而瀝青PG100 為熱塑性材料，分子鏈為線型或帶支鏈的結(jié)構(gòu)，鏈與鏈之間無(wú)化學(xué)鍵交聯(lián)，隨著溫度升高，瀝青軟化，材料模量迅速下降.

3.2.2 動(dòng)態(tài)剪切模量與頻率的關(guān)系分析

樹(shù)脂202、瀝青PG100動(dòng)態(tài)模量E（t）與頻率的關(guān)系如圖6所示.

從圖6 可看出：1）5 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、60 ℃下，樹(shù)脂202、瀝青PG100 的動(dòng)態(tài)剪切模量值均隨著加載頻率的升高而增大，但前者較后者變化幅度相對(duì)較小.2）0～10 Hz 范圍內(nèi)，約等效于車速0～60 km/h 時(shí)［15］，動(dòng)態(tài)剪切模量隨頻率（車速）增大而增大，表明在較低車速區(qū)間，需要考慮材料模量的變化對(duì)層間受力性能的影響；當(dāng)頻率＞10 Hz 時(shí)，動(dòng)態(tài)剪切模量趨于穩(wěn)定，即車速＞60 km/h 條件下，可忽略車速對(duì)黏層材料動(dòng)態(tài)模量的影響.3）低頻（0.1～5 Hz）即低速（0～30 km/h）、高溫（60 ℃）條件下，瀝青PG100抗剪模量?jī)H為0.08～0.19 MPa，遠(yuǎn)低于樹(shù)脂202的1.13～1.27 MPa.

圖6 樹(shù)脂202、瀝青PG100黏層動(dòng)態(tài)剪切模量與頻率曲線Fig.6 Dynamic shear modulus and frequency curves of resin 202，asphalt PG100

3.2.3 相位角與溫度的關(guān)系分析

黏層材料的相位角隨試驗(yàn)溫度、加載頻率的變化曲線如圖7所示.

圖7 樹(shù)脂202、瀝青PG100黏層相位角與溫度曲線Fig.7 Phase angle and temperature curve of resin 202，asphalt PG100

由圖7 可知：1）樹(shù)脂202 與瀝青PG100 的相位角均隨著試驗(yàn)溫度的升高而增大，相位角越大，材料的黏性特征越明顯；溫度低于15 ℃時(shí)，兩種材料的相位角均較小，接近于彈性性質(zhì)，隨著溫度的升高，黏性性能逐漸凸顯.2）相同溫度且頻率相同時(shí)，樹(shù)脂202的相位角低于瀝青PG100；15 ℃時(shí)樹(shù)脂202在各頻率（0.1～25 Hz）下的相位角分別比瀝青PG100 低28%～45%；頻率為1 Hz 時(shí)，樹(shù)脂202 在各溫度（5～60 ℃）的相位角值分別比瀝青PG100低27%～42%.3）當(dāng)溫度≥45 ℃時(shí)，瀝青PG100相位角隨溫度的升高而增加的趨勢(shì)更加明顯，如60 ℃，5 Hz（約30 km/h 車速）條件下，與樹(shù)脂202 相比，瀝青PG100 相位角高出67.26%.研究說(shuō)明，瀝青PG100 比樹(shù)脂202 黏性性能更突出，特別是高溫低速工況.

3.2.4 相位角與頻率的關(guān)系分析

樹(shù)脂202 與瀝青PG100 相位角隨加載頻率的變化曲線如圖8所示.

圖8 樹(shù)脂202、瀝青PG100黏層相位角與頻率關(guān)系曲線Fig.8 Phase angle and frequency curve of resin 202，asphalt PG100

由圖8 可知：1）樹(shù)脂202 與瀝青PG100 的相位角均隨著加載頻率的增大而減小，表明加載頻率（車速）對(duì)兩類材料的受力性能會(huì)產(chǎn)生影響.2）當(dāng)頻率≤10 Hz時(shí)，隨著頻率的升高，相位角快速下降；而頻率＞10 Hz，即行車速度大于60 km/h 時(shí)，相位角趨于穩(wěn)定.研究表明，車輛低速行駛比高速行駛更加強(qiáng)化黏層材料的黏性性能.

綜上所述，黏層的動(dòng)態(tài)剪切模量、相位角與加載頻率、環(huán)境溫度密切相關(guān).高溫、低頻（低速）條件下，黏層材料的動(dòng)態(tài)模量較低、相位角較大，表現(xiàn)出明顯的黏彈性性能，特別是瀝青PG100；樹(shù)脂202 由于其固化后性能較為穩(wěn)定，受溫度和頻率的影響也較小.因此在城市道路的公交站臺(tái)、十字路口、停車場(chǎng)、長(zhǎng)大縱坡、急彎陡坡等低速行駛區(qū)域，應(yīng)根據(jù)道路等級(jí)、氣候特點(diǎn)、交通荷載等因素，經(jīng)技術(shù)論證后確定合理的黏層材料.特別是夏季溫度高、高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、長(zhǎng)大縱坡的重載大交通的道路橋梁，建議采用樹(shù)脂202黏層（其高溫性能顯著優(yōu)于瀝青PG100），以避免發(fā)生薄面層的滑移、脫落等病害.

4 基于時(shí)溫等效原理的動(dòng)態(tài)剪切模量和相位角主曲線

4.1 時(shí)間-溫度等效原理與主曲線

對(duì)于瀝青、樹(shù)脂等黏彈性材料，溫度和時(shí)間影響其力學(xué)松弛過(guò)程，同一力學(xué)過(guò)程既可以在高溫高荷載頻率下觀測(cè)得到，又可以在低溫低荷載頻率下得到，也就是說(shuō)高溫度短時(shí)間觀察與低溫度長(zhǎng)時(shí)間觀察是等效的，即時(shí)間-溫度等效原理（簡(jiǎn)稱：TTS 原理）.如圖9所示，較低溫度T1和較低頻率lgf1（較長(zhǎng)作用時(shí)間）與較高溫度T0和較高頻率lgf0（較短作用時(shí)間）有相同的動(dòng)態(tài)模量［16］.

圖9 兩個(gè)不同溫度下的動(dòng)態(tài)模量曲線Fig.9 Dynamic modulus curves at two different temperatures

基于時(shí)間-溫度等效原理，在較窄的時(shí)間范圍內(nèi)，測(cè)定不同溫度下的動(dòng)態(tài)模量、相位角曲線，以某一溫度作為基準(zhǔn)（即參考溫度），將各溫度下的測(cè)試曲線沿著時(shí)間坐標(biāo)按一定平移距離lgα（T）平移后疊加，從而可以形成一條時(shí)間范圍很大的主曲線（Mas?ter curve）.

繪制黏層材料動(dòng)態(tài)模量和相位角主曲線的關(guān)鍵在于確定平移因子lgα（T）.平移因子lgα（T）是溫度的函數(shù)，通常采用WLF（Williams，Landel＆Ferry）方程來(lái)描述［16］，但它對(duì)材料類型、試驗(yàn)溫度等都有明確的要求，在適用范圍上存在局限性［17］.參考文獻(xiàn)［18-19］，本文運(yùn)用最小二乘法進(jìn)行平移因子的計(jì)算；以25 ℃為參考溫度，采用Matlab 編程計(jì)算平移因子lgα（T），計(jì)算結(jié)果如表5、表6所示.

表5 樹(shù)脂202、瀝青PG100動(dòng)態(tài)模量位移因子計(jì)算結(jié)果Tab.5 Calculation results of dynamic modulus displacement factor of resin 202 and asphalt PG100

表6 樹(shù)脂202、瀝青PG100相位角位移因子計(jì)算結(jié)果Tab.6 Calculation results of phase angle displacement factor of resin 202 and asphalt PG100

此外，為使平移因子lgα（T）與頻率對(duì)數(shù)坐標(biāo)軸lgf匹配，以方便曲線的平移，需引入折算頻率fr［20-21］：

式中：f為頻率.

黏彈性材料的動(dòng)態(tài)剪切模量與相位角主曲線可采用Sigmoidal函數(shù)表達(dá)［22］：

式中：η、α、β、γ為回歸系數(shù).

主曲線的繪制流程如圖10所示.

圖10 主曲線繪制流程圖Fig.10 Master curve drawing flow chart

4.2 黏層動(dòng)態(tài)剪切模量主曲線

根據(jù)主曲線繪制流程，得到樹(shù)脂202、瀝青PG100的動(dòng)態(tài)模量主曲線，如圖11所示.

圖11 黏層動(dòng)態(tài)模量主曲線Fig.11 Dynamic modulus master curve of adhesive layer

黏層動(dòng)態(tài)模量主曲線方程見(jiàn)式（14）（15）.

樹(shù)脂202：

瀝青PG100：

對(duì)回歸方程進(jìn)行擬合優(yōu)度檢驗(yàn)，其中樹(shù)脂202的R2=0.993，殘差平方和SSR=0.016 8；瀝青PG100 的R2=0.996，殘差平方和SSR=0.049；動(dòng)態(tài)模量主曲線函數(shù)通過(guò)F檢驗(yàn)，回歸方程的擬合度優(yōu)良.

4.3 黏層相位角主曲線

樹(shù)脂202、瀝青PG-100 的相位角主曲線如圖12所示.

黏層相位角主曲線方程見(jiàn)式（16）（17）.

樹(shù)脂202：

瀝青PG100：

由圖12 可知：相位角主曲線擬合程度較好，對(duì)回歸方程進(jìn)行擬合優(yōu)度檢驗(yàn)，系數(shù)如圖12 所示，其中樹(shù)脂202 的R2=0.978、殘差平方和SSR=31.244；瀝青PG100 的R2=0.989，殘差平方和SSR=38.361.

圖12 黏層相位角主曲線Fig.12 Phase angle master curve of adhesive layer

通過(guò)動(dòng)態(tài)模量主曲線和相位角主曲線，不僅可以獲得因?yàn)楝F(xiàn)有試驗(yàn)條件的限制而無(wú)法獲得的高頻率（短時(shí)間）下的材料特性，同時(shí)也可以預(yù)測(cè)黏層材料的壽命和長(zhǎng)期使用性能.

5 結(jié)論

1）黏層材料的動(dòng)態(tài)剪切性能與溫度、加載頻率等因素密切相關(guān)，動(dòng)態(tài)模量隨著溫度的升高而減小，隨著頻率的增加而變大；而相位角卻隨著溫度的升高而變大，隨著頻率的增加而減??；黏層材料表現(xiàn)出明顯的黏彈性性能.

2）樹(shù)脂202 比瀝青PG100 具備更好的抗剪性能.相同溫度、相同頻率下，樹(shù)脂202 的剪切模量明顯高于瀝青PG100，其相位角明顯低于瀝青PG100，高溫環(huán)境尤為明顯.60 ℃時(shí)，樹(shù)脂202 剪切模量仍大于1.13 MPa，而瀝青PG100僅為0.15 MPa左右.

3）UHPC-瀝青面層黏層最不利工況為高溫與低頻.夏季溫度高、高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、長(zhǎng)大縱坡的重載大交通道路橋梁，建議采用樹(shù)脂202 黏層，以避免發(fā)生薄面層的滑移、脫落等病害.

4）基于時(shí)溫等效原理和Sigmoidal 函數(shù)，得到樹(shù)脂202、瀝青PG100 的動(dòng)態(tài)模量主曲線、相位角主曲線.通過(guò)動(dòng)態(tài)抗剪性能主曲線，不僅可以獲得超出目前試驗(yàn)條件的高頻率和長(zhǎng)時(shí)間下的材料特征，同時(shí)也可以預(yù)測(cè)黏層材料的壽命和長(zhǎng)期使用性能.