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摘要: 通过劈裂拉伸和控制应力的方式对再生混合料的疲劳性能进行了室内试验研究, 总结了疲劳方程和疲劳曲线, 分析了温度对疲劳性能的影响, 并与相似试验条件下一般水泥稳定类材料的疲劳规律进行了比较。结果表明, 随温度降低再生混合料的疲劳阻抗提高了, 同时其疲劳寿命对应力水平的敏感程度也有所增强, 在高应力水平下其具有比一般水泥稳定类材料更为优越的疲劳性能。Abstract: The paper studied the fatigue properties of recycled mixture under stress-controlling mode through cleavage test, analyzed the influence of temperature on them and made properties comparison with general cement-stabilized materials in some condition. The research indicates that with the temperature dropping, the fatigue impedance is enhanced and the susceptibility of fatigue life towards the stress level is also raised. The recycled mixture possesses more superior fatigue properties than general cement-stabilized materials under high stress levels.
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Key words:
- road engineering /
- asphalt pavement /
- cold-recycled /
- fatigue properties /
- temperature
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表 1 水泥技术指标检测结果
Table 1. Testing result of cement technology properties
标准稠度/% 初凝时间/min 终凝时间/min 安定性(沸煮法) 抗压强度/MPa 抗折强度/MPa 3 d 28 d 3 d 28 d 25.6 80 230 合格 20.1 48.8 4.6 7.8 表 2 废旧沥青混合料级配组成
Table 2. Aggregate gradation of recycled asphalt mixture
试验方法 通过下列筛孔(方孔筛/mm) 的质量百分率/% 37.500 31.500 19.000 9.500 4.750 2.360 0.600 0.075 原样筛分 100 96.7 85.6 59.7 30.8 14.7 5.4 0.5 抽提筛分 — 100.0 98.8 87.1 56.6 36.6 25.6 8.0 基层级配要求 100 90~100 67~90 45~68 29~50 18~38 8~22 0~7 表 3 再生混合料力学性质试验结果
Table 3. Mechanical testing result of recycled mixture
龄期/d 6%水泥 无侧限抗压强度/MPa 抗压回弹模量/MPa 劈裂强度/MPa 15℃ 25℃ 35℃ 15℃ 25℃ 35℃ 15℃ 25℃ 35℃ 7 2.63 1.65 1.22 1 101 979 730 0.37 0.23 0.16 28 3.02 1.80 1.44 1 281 1 181 861 0.44 0.29 0.23 90 3.48 2.59 1.94 1 465 1 277 936 0.49 0.37 0.27 表 4 再生混合料劈裂疲劳试验结果
Table 4. Fatigue testing result of recycled mixture
温度/℃ 应力比 疲劳寿命均值/次 标准差 试件个数 15 0.861 9 2 770 276.2 5 0.807 3 6 517 1 094.7 5 0.714 0 12 574 1 809.0 6 0.614 4 33 075 6 671.6 5 25 0.908 5 1 420 235.2 4 0.859 1 2 270 223.9 5 0.762 6 4 426 533.5 6 0.663 0 10 613 1 669.4 5 0.622 7 20 325 1 166.7 4 35 0.920 1 928 153.9 5 0.871 8 1 450 263.2 5 0.771 0 2 570 546.4 6 0.677 5 6 398 1 093.8 6 表 5 再生混合料疲劳方程回归结果
Table 5. Fatigue regression equation of recycled mixture
温度/℃ 保证率/% 疲劳方程lgNf =k-n (r/R) 相关系数 k n 15 50 7.076 5 4.146 8 -0.972 9 95 6.718 6 3.839 5 -0.985 1 25 50 6.625 8 3.836 8 -0.982 1 95 6.190 3 3.451 7 -0.983 6 35 50 6.032 3 3.328 1 -0.987 5 95 5.839 8 3.282 7 -0.973 0 表 6 不同材料疲劳方程比较
Table 6. Comparison of fatigue equations
混合料类型 温度/℃ 疲劳方程lgNf=k-n (r/R) 相关系数 k n 再生混合料 15 7.076 5 4.146 8 -0.972 9 25 6.625 8 3.836 8 -0.982 1 35 6.032 3 3.328 1 -0.987 5 水泥稳定土 —— 8.728 1 7.392 8 -0.996 0 水泥稳定粒料 —— 10.091 0 8.409 4 -0.998 0 -
[1] 李强. 水泥稳定废旧沥青混合料用于路面基层(底基层)的研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2002. [2] 肖桂彰. 道路复合材料[M]. 北京: 人民交通出版社, 1999. [3] Richard E Y Y, Kieran G S. Recycled crushed concrete stabilized with cementitious binders[A]. The 3th International Conference on Road and Airfield Pavement Technology[C]. Beijing: China Communications Press, 1998. [4] Santucci L E, Hayashida M T. Design and testing of cold recycled asphalt mixes[J]. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, 1983, 52(3): 230-262. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGGL202110007.htm [5] JTJ 057-94, 公路工程无机结合料稳定材料试验规程[S]. [6] 叶国铮. 柔性路面疲劳与优化设计[M]. 北京: 人民交通出版社, 1989. [7] 沙爱民. 半刚性路面材料结构与性能[M]. 北京: 人民交通出版社, 1998. [8] JTJ 014-97, 沥青路面设计规范[S].