论文部分内容阅读
沥青路面因其良好的路用性能在公路建设中被广泛应用,并成为主要的路面结构形式。然而在我国北方地区,低温开裂成了沥青路面中最常见的一种病害形式,受大气降温、行车荷载与自身感温性能等因素的影响,路面还会产生由基层裂缝引起的反射裂缝,行车荷载和温度应力引起的疲劳裂缝等,下雨后雨水从裂缝中渗入将会造成层与层的剥离、沥青与集料的脱落,甚至造成基层或路基的软化使道路丧失承载力。因此如何选用沥青、集料与外加剂的类型与掺量以减少和控制裂缝的产生对道路的建设与养护来说尤为重要。本研究是在沥青中加入SBS改性剂以提高沥青的粘度,增加沥青与集料的粘附性,从而提高沥青混合料的低温性与水稳性。目前为止国内外对SBS改性沥青混合料低温性能的力学指标的研究还不系统,评价沥青混合料低温抗裂性能的指标也不统一。本文基于弹塑性断裂力学J-积分理论,用切口小梁断裂试验所得到的延性断裂韧度,对沥青混合料的低温抗裂性能进行了分析。并通过不同温度与不同SBS含量下的小梁弯曲试验及劈裂试验,从小梁弯拉强度、弯拉应变、劲度模量与劈裂强度等力学指标出发,对SBS改性沥青混合料的低温性能进行了系统的对比与研究,并通过冻融劈裂试验对SBS改性沥青混合料的水稳性进行了探讨。试验结果表明：延性断裂韧度随SBS含量的增加先增大后减小,在5%时达到最大值,小梁弯拉强度与小梁弯拉应变分别在SBS含量为5%和4.6%时达到最大值,而劲度模量随SBS含量的增加先减小后增大,在SBS含量约为4.2%时达到最小值,劈裂强度与小梁弯拉强度随SBS含量的变化关系相似,在SBS含量为4%时达到最大值。综合考虑,沥青混合料低温性能最佳的SBS掺量为4%～5%；拉伸破坏应变与劈裂劲度模量随SBS含量的变化没有表现出较好的相关关系,所以难以通过劈裂试验的角度提出控制温缩裂缝的极限拉伸应变和极限劈裂劲度模量：当SBS含量在4%～5%时,冻融劈裂试验的强度比在86%～91%之间,满足规范对水稳性的要求。