冷拌沥青混凝土蠕变特性研究
冷拌沥青混凝土蠕变特性研究
摘 要:冷拌沥青混凝土(CMA )相比传统热拌沥青混凝土(HMA )具有能耗低、无污染、便于生产且对骨料及摊铺温度要求低等优势。本文采用诺丁汉沥青混凝土试验仪(NAT )和英国标准通过间接抗拉强度实验(ITSM )和重复轴向荷载实验(RLAT )对冷拌沥青混凝土的蠕变性能做了一定的研究,探讨了温度和应力对蠕变性能的影响,为今后大规模推广应用冷拌沥青混凝土提供了有价值的参考。
关键词:冷拌沥青混凝土;蠕变曲线;温度;应力
1、引言
随着我国国民经济的持续高速发展,国家在基础设施领域取得了举世瞩目的成就。截止2011年底,我国现已拥有公路总里程约为410万公里。公路网络极大地方便了人们的出行和货物的流通,促进了经济健康快速发展,与此同时,作为主要路面材料的热拌沥青混凝土所带来的高能耗,高污染和维护保养等问题也给政府相关部门和工程界带来了严峻的挑战。
2、简介
传统热拌沥青混凝土拥有力学特性好、可靠性高等优点,但是缺点同样明显,例如生产过程能耗高、骨料干燥度要求高且摊铺温度高。冷拌沥青混凝土是指在常温或远低于传统沥青混凝土拌合温度下进行拌合的沥青混凝土,其无需庞大复杂的专业拌合站,在现场即可以拌合生产,省去了代价高昂的运输过程,且对摊铺时间没有要求。
根据沥青粘结剂的不同可以分为乳化沥青混凝土和泡沫沥青混凝土。无论采用乳化沥青还是泡沫沥青,沥青粘结剂中都还有大量的水,与骨料拌合后水分逐步蒸发,粘结剂与骨料结合,强度逐渐增长,所以拌合过程中对骨料的含水量无严格要求,摊铺成型后防水性能好,且可以回收利用现有老化路面的面层材料用于生产新的混凝土。由于冷拌沥青混凝土特殊的工作机理,导致其强度相对较低,且养护期(强度增长期)时间较长,为了改善力学性能,冷拌沥青混凝土通常采用改性沥青。
车辙是几乎所有柔性路面都会面临的主要病害,尤其是在夏季温度较高的国家和地区。车辙主要与路面材料的蠕变性能相关,工程中通常采用最小蠕变率和最大应变量来评价材料的蠕变性能,研究路面材料的蠕变性能有助于加深对车辙现象的理解和病害的防治。本文主要通过实验得到不同温度(20℃、30℃、40℃)和应力(100KPa 、200KPa 、300KPa )条件下冷拌沥青混凝土的刚度模量以及最小应变率等蠕变曲线数据,以便评估温度、应力和蠕变性能之间内在的关系。实验结论和成果将有助于为今后更深入的研究和推广冷拌沥青混凝土提供参考和依据。