聚酯玻纤布复合沥青混合料疲劳性能

倪富健; 尹应梅

聚酯玻纤布复合沥青混合料疲劳性能

倪富健^1,,
尹应梅²

1.
东南大学交通学院, 江苏南京 210096
2.
广东工业大学建设学院, 广东广州 510090

基金项目:

国家自然科学基金项目 60472120

详细信息

作者简介:
倪富健(1968-), 男, 江苏海安人, 东南大学教授, 从事路基路面工程研究

中图分类号: U414
计量
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出版历程
- 收稿日期: 2005-02-25
- 刊出日期: 2005-09-25

Fatigue properties of asphalt mixture with fiberglass polyester mat

Ni Fu-jian^1
,,
Yin Ying-mei²

1.
School of Transportation, Southeast University, Nanjing 210096, China
2.
School of Construction, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510090, China

More Information

Author Bio:
Ni Fu-jian(1968-), male, professor, 86-25-83794931, nifujian@jsmail.com.cn

摘要

摘要: 通过UTM试验系统对纯沥青混合料(BN)、复合1^#聚酯玻纤布沥青混合料(BT)与复合2^#聚酯玻纤布沥青混合料(BU)进行了应变控制疲劳性能试验, 建立了应变与疲劳寿命的疲劳方程和累计疲劳能耗与应变的回归方程, 引入能量方法对疲劳试验结果进行了分析。结果发现聚酯玻纤布复合沥青混合料疲劳性能优于纯沥青混合料疲劳性能, 累计能耗与疲劳寿命相关, 聚酯玻纤布能够提高沥青混合料的疲劳性能, 能量法是研究和评价沥青混合料疲劳性能的有效方法。
- 道路工程 /
- 沥青混合料 /
- 聚酯玻纤布 /
- 能量方法 /
- 疲劳性能
Abstract: The fatigue properties of neat asphalt mixture(BN), asphalt mixture with 1^# fiberglass polyester mat(BT) and asphalt mixture with 2^# fiberglass polyester mat(BU) were analysed by universal testing machine(UTM), the fatigue life equation expressed strain and the equation between cumulative dissipated energy and cycles were established, the testing result was studied by energy method.It is found that the properties of BT and BU are better than BN, the cumulative dissipated energy has good relation with fatigue life.Energy method is feasible for evaluating and predicting the fatigue properties of asphalt mixtures, fiberglass polyester mat can greatly improve the fatigue performances of asphalt mixtures.
- road engineering /
- asphalt mixture /
- fiberglass polyester mat /
- energy method /
- fatigue property

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图 1 聚酯玻纤布

Figure 1. Fiberglass polyester mats

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图 2 疲劳试验模型

Figure 2. Fatigue test model

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图 3 疲劳试验结果

Figure 3. Fatigue test result

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图 4 荷载作用次数与劲度、相位角的关系

Figure 4. Relations of stiffness, angle and cycles

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图 5 应变与疲劳寿命曲线

Figure 5. Curves of strain and fatigue life

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图 6 应力与应变滞后回路

Figure 6. Lag loop of stress and strain

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图 7 应变水平与总能耗曲线

Figure 7. Curves of cumulative energy and strain level

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图 8 荷载作用次数与累计能耗关系

Figure 8. Relations of cumulative energy and cycles

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表 1 沥青的试验指标与技术要求

Table 1. Test indices and technical properties of asphalt

试验指标	25 ℃针入度/0.1mm	针入度指数	15 ℃延度/cm	软化点/℃	闪点/℃	含蜡量/%	25 ℃密度/(g·cm^-3)	溶解度/%
埃索AH-70^#	63	-0.91	> 150	48.5	290	1.95	1.043	99.6
技术要求	60~80	—	> 100	44.0~54.0	230	≤3.00	实测	≥99.0

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表 2 AC-20Ⅰ沥青混合料的级配

Table 2. Aggregate gradation of AC-20Ⅰ asphalt mixture

AC-20Ⅰ	通过下列方孔筛(mm)的质量百分率/%
AC-20Ⅰ	26.500	19.000	16.000	13.200	9.500	4.750	2.360	1.180	0.600	0.300	0.150	0.075
级配下限	100	90.00	78.00	63.00	48.00	30.00	22.00	15.00	11.00	6.00	4.00	3.00
级配上限	100	100.00	94.00	83.00	68.00	50.00	38.00	29.00	21.00	16.00	10.00	7.00
试验级配	100	96.50	87.90	74.90	56.10	40.80	29.80	22.20	15.50	10.20	7.58	5.04

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表 3 马歇尔试验结果

Table 3. Result of Marshall test

试验指标	最佳油石比/%	空隙率/%	矿料间隙率/%	残留稳定度/%	冻融劈裂试验强度比/%	动稳定度/(次·mm^-1)
试验结果	4.2	3.9	13.5	85.7	81.6	1 585
技术要求	—	3.0~6.0	≥13.0	≥75.0	≥70.0	≥800

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表 4 UTM疲劳试验结果

Table 4. Fatigue test result on UTM

编号	混合料材料类型	应变水平/με	疲劳寿命N_f/次
编号	混合料材料类型	应变水平/με	1	2	3	4	平均值	变异系数%
BN	AC-20Ⅰ	200	311 930	324 970	331 950	—	322 950	3.14
		400	15 940	26 810	20 080	23 610	21 610	21.60
		600	3 830	3 780	4 460	3 010	3 770	15.75
BT	AC-20Ⅰ+1^#	200	766 800	662 400	516 100	520 300	616 400	32.02
		400	22 660	38 330	40 090	28 740	38 720	23.00
		600	5 760	5 330	8 500	—	6 530	26.33
BU	AC-20Ⅰ+2^#	200	652 290	539 110	723 000	—	638 130	22.40
		400	40 530	36 110	51 100	30 020	39 440	22.50
		600	4 450	6 470	7 170	8 420	6 630	25.10

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表 5 疲劳试验累计能耗结果

Table 5. Cumulative dissipated energy result of fatigue test

编号	混合料材料类型	应变水平/με	累计能耗W_FAT/10⁴ Pa
编号	混合料材料类型	应变水平/με	1	2	3	4	平均值	变异系数%
BN	AC-20Ⅰ	200	2 460.32	2 505.41	2 552.26	—	2 506.00	1.83
		400	559.17	764.40	618.87	671.87	653.58	13.32
		600	263.35	273.83	299.57	217.09	263.46	13.08
BT	AC-20Ⅰ+1^#	200	5 101.09	4 693.47	3 579.10	3 763.50	4 284.29	17.06
		400	975.77	1 049.60	1 127.98	796.90	987.56	14.32
		600	375.50	358.97	527.72	—	420.73	22.11
BU	AC-20Ⅰ+2^#	200	4 171.20	3 919.69	5 276.27	—	4 455.72	16.20
		400	1 187.59	1 091.60	1 389.32	920.36	1 147.22	17.05
		600	299.46	433.38	463.95	549.40	436.55	23.80

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参考文献(8)

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[7]	Dijk W V, Visser W. The energy approach to fatigue for pavement design[J]. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, 1975, 46(1): 1-37. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JTTE202106001.htm
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