基于DSR時間掃描的瀝青常應力疲勞演化規(guī)律分析
本文選題:道路工程 + 疲勞壽命; 參考:《公路交通科技》2017年11期
【摘要】:為了研究瀝青疲勞特性在常應力模式下的演變規(guī)律,采用動態(tài)剪切流變儀(Dynamic Shear Rheometer,DSR),在應力控制模式下對70#基質瀝青和SBS改性瀝青進行時間掃描試驗,獲得復數(shù)剪切模量(G*)、耗散能變化率(DR)和累計耗散能比(DER)3種物理指標隨荷載作用次數(shù)的變化曲線,通過分析3種曲線變化規(guī)律確定瀝青疲勞壽命:(1)G*值下降到初始值50%時對應的荷載作用次數(shù)(NG*);(2)DR-N曲線轉折點對應的加載次數(shù)(NDR);(3)DER-N曲線轉折點(70#基質瀝青)和曲線偏離DER=N直線20%時(SBS改性瀝青)對應的加載次數(shù)(NDER),并建立瀝青疲勞破壞方程。結果表明:NG*處于復數(shù)剪切模量加速下降階段,而NDR和NDER處于瀝青緩慢破壞和加速破壞轉折階段,NG*是根據(jù)經驗所確定,而NDR和NDER是根據(jù)曲線轉折點定義,物理意義明確;70#基質瀝青和SBS改性瀝青疲勞壽命(NG*、NDR和NDER)與應力在雙對數(shù)坐標中表現(xiàn)出良好的線性關系;70#基質瀝青疲勞破壞規(guī)律性強,疲勞曲線有明顯的轉折點,能明確定義瀝青疲勞壽命;而改性瀝青由于改性劑的作用,瀝青彈性恢復能力增強,瀝青疲勞曲線變化規(guī)律不明顯;相同分析方法下,SBS改性瀝青疲勞壽命明顯優(yōu)于70#基質瀝青;隨著加載應力提高,兩種瀝青的疲勞壽命均下降。
[Abstract]:In order to study the evolution of asphalt fatigue characteristics under constant stress mode, dynamic Shear rheometer was used to test 70# matrix asphalt and SBS modified asphalt under stress control mode. The curves of complex shear modulus, dissipation energy change rate (DRN) and accumulative dissipation energy ratio (DERN) with the number of loads are obtained. Through analysis of three curves, it is determined that the fatigue life of asphalt decreases to the initial value of 50 and the loading times corresponding to the turning point of the DR-N curve are higher than that of the turning point of the DR-N curve, and the curve deviates from the DER=N of the base asphalt (the turning point of the DER-N curve is the turning point of the DER-N curve) and the curve deviates from the DER=N. The loading times of SBS modified asphalt were calculated and the fatigue failure equation of asphalt was established. The results show that the complex shear modulus of NDR * and NDER are at the stage of accelerated decrease of complex shear modulus, while NDR and NDER are determined by experience, while NDR and NDER are defined according to the curve turning point. The physical meaning is clear. The fatigue life of Y70# matrix asphalt and SBS modified asphalt shows a good linear relationship with the stress in the double logarithmic coordinate. The fatigue failure regularity of the 70# matrix asphalt is strong, and the fatigue curve has obvious turning point. The fatigue life of SBS modified asphalt is obviously better than that of 70# base asphalt under the same analytical method, and the elastic recovery ability of modified asphalt is enhanced and the change law of asphalt fatigue curve is not obvious. With the increase of loading stress, the fatigue life of both kinds of asphalt decreases.
【作者單位】: 山區(qū)道路結構與材料重慶市市級重點實驗室;重慶交通大學土木工程學院;廣西交通規(guī)劃勘察設計研究院有限公司;
【基金】:國家自然科學基金項目(50808189)
【分類號】:U414
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本文編號:1869008
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