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沥青混合料抗压回弹模量试验方法研究

更新时间:2009-03-28

2000年起我国沥青混合料试验规程施行的《沥青混合料单轴压缩试验》(T0713 — 2000)[1]规定了静态抗压回弹模量试验方法,在近20年的科学研究和工程实践中,该方法为我国现代化道路事业的发展提供了关键设计参数[2-6]。另一方面,2017年正式实施的新设计规范要求高等级公路必须对混合料的抗压回弹模量进行测试,然而其测试方法仍然存在争议[7-9]

1) 极限荷载大小。规范按0.7P(0.7倍无侧限抗压强度)最大荷载进行逐级加载,这是参照野外CBR试验,0.7P的试验方法与CBR取值较为接近,但其实两者并无直接关联。

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2) 数据采集方式。规范采用千分表进行竖向变形的采集,也建议采用带有液压伺服系统的加载设备进行试验,但其数据采集方式带来的“端部效应”无法规避。

虽然规范对以上问题进行了详细的说明,并要求“切不可各行其是”,其目的也是为了在工程实际中统一标准,并不妨碍对这几个问题进行试验研究。事实上,为了明确不同的试验方法对测试结果带来的影响,完善设计参数,使试验更准确地模拟路面结构在行车荷载下的力学响应行为,必须针对以上几个问题进行研究。

1 极限荷载

1.1 实际行车荷载的作用

采用车重15 t的双轮组货车,通过毫米方格纸来测量不同轴载对应的轮胎接地压力,所得结果如表1。显然,标准轴载下行车荷载对路面的实际作用在0.7 MPa左右,即使考虑超载的情况,其接地压强也不超过1 MPa,远小于现行规范的0.7P

  

表1 不同轴载下轮胎的接地压强轴载/t接地压强/MPa轴载/t接地压强/MPa4.70.57014.10.96610.00.75816.80.974

1.2 沥青混合料塑性屈服强度

混合料抗压屈服过程中,假设以线性变形结束、塑性变形开始时混合料的受力状态作为其屈服强度,则其强度试验结果见表2。

  

表2 强度试验结果MPa无侧限强度屈服强度0.5P0.7P6.23.33.14.3

根据表1、表2试验结果可以发现,沥青混合料的极限荷载0.7P远大于其实际承受的行车荷载,当试验荷载小于0.5P时,沥青混合料处于弹性变形区间;当试验荷载为0.7P时,混合料已处于塑性变形阶段。

风影双手合十,念了一句,阿弥陀佛。她冲上前来,扳住他的身子,不停地摇晃着,嚷嚷个没完没了,你这个没良心的,怎么就忍心离开我?你好狠的心!原来你的心思一直在那些泥菩萨身上,从来没有想到过我。我们这个茶庄生意总的来说还不错,你也算个小老板了,小日子过得有滋有味的,你为什么突然要离开?你走了叫我怎么办?你这个没良心的!你的良心是不是喂了野狼野狗?

1.3 极限荷载取值研究

上述说明试验施加极限荷载应低于0.5P,越接近实际行车荷载越好。但其值还受到以下因素影响: ①按规范“荷载读数准确至100 N”的要求,试验容许误差在10%以内的试验,最小级位荷载应大于1 kN; ②荷载越小对模量取值精度的影响越大。因此试验过程的极限荷载应取(0.3~0.5)P之间为宜,为确定该合理取值,以下进行重复性加载试验进行研究。

由于只需要明确规范方法和改进方法在实际工程应用中的差异,暂不考虑材料细观特性等对模型计算的优化问题,因此取用双圆均布垂直荷载作用下的3层连续模型,其模型及参数设置见图4。

通过4次重复试验来研究试验对混合料的塑性损伤。试验最大荷载为(0.3~0.5)P,取AC — 13和SMA — 13两种沥青混合料进行平行试验,每组5个平行试件,温度为20 ℃,2种沥青混合料均采用秦皇岛SBS沥青,级配组成设计见表3,试验结果见图1。同时,对4次重复试验后的强度值与标准值(直接进行强度试验)结果进行对比,见图2。

  

表3 AC-13和SMA-13混合料级配设计集料粒径/mm通过率/%SMA—13AC—13集料粒径/mm通过率/%SMA—13AC—13161001001.1814.017.713.297.798.00.612.513.49.554.760.60.311.49.94.7524.934.80.1511.08.82.3616.725.40.0759.77.1

  

图1 回弹模量随试验次数衰减趋势

  

图2 抗压强度结果对比

黄莺上上下下看刘雁衡几眼,证实不曾用刑,这才放下心,眼泪却更多了。刘雁衡手中正好握着手绢,因为刚刚擦过箫,特意翻折好之后才递给她。黄莺接过去,抹了两把,她的一张脸被北风吹得通红,这会儿让泪一洗,更生出一番颜色来。

1) 对于抗压回弹模量试验,最大荷载为0.3P时AC — 13和SMA — 13混合料的模量取值在重复试验后均趋于稳定,4次试验后的模量衰减最轻,分别减小14%和16%。

赵天亮醒了,他身上盖着麻袋,仰面躺在草帘子上——仓库里所有的知青,都是这么睡了一夜。赵天亮把头向左扭去,只见徐进步、孙敬文以及周边的几个男知青全都趴着,双手托腮,跷着脚丫子,兴致高涨地向草帘子对面张望;他右边的王凯、沈力、杨一凡三名北京知青也同样,一心一意地向对面伸着脑袋观看什么。

参考文献:

4) 侧面应变片测得的模量更符合经验法的参考取值,但其操作复杂,变异性较大;顶面LVDT法得到的模量相对稍小,但0.5P标准取值与应变片结果较为接近,且试验相对较稳定,因此建议采用顶面LVDT法来进行回弹模量的变形采集。

从图1和图2的试验结果来看:

2 数据采集方法

数据采集方法决定了试验的准确性。为具体研究不同数据采集方法的差异,保证其他影响因素的统一,除了常规的MTS自身变形采集系统外,分别选用: ①甘油+滑石粉+石蜡的端部处理法; ②顶面两端设置线性位移传感器(Linear Variable Differential Transducers, LVDT)法; ③侧面应变片法。共4组平行试验作为对比(每组6个试件)进行回弹模量试验,试验结果见表4,并得到以下结论:

1) 不论何种采集方式测得的回弹模量均随应力增大而增大,说明沥青混合料的“应力依赖性”客观存在,不因采集方法变化而变化。

2) 端部处理后试件的回弹模量降低10%~20%,说明端部处理后,消减了端部摩擦力的约束效果,使得模量降低。

3) 引入的独立数据采集设备(LVDT及应变片)测试结果均比MTS自采的大5%~30%,说明仪器自身数据采集系统得到的试验结果存在一定偏差。

3) 当最大荷载为0.3P时,2次重复试验后的模量和强度结果偏差均较小,满足试验规程对平行试件容许误差10%以内的要求。换言之,最大荷载为0.3P的沥青混合料试验,可对同一试件进行静态模量、动态模量和强度的试验,而不影响结果的相对准确性。能节约试件成型2~3倍工作量,尤其需钻芯取样的道路,可远远减小路面的损伤。

  

表4 不同采集方法结果对比应力水平/MPa常规MTS/MPa端部处治/MPa顶面两端LVDT/MPa应变片/MPaAC—13SMA—13AC—13SMA—13AC—13SMA—13AC—13SMA—130.30588.3424.0505.3365.7684.4476.31031.4897.00.60617.6448.1529.0388.3722.1505.91044.9902.91.00650.1475.1555.1414.0764.3539.41058.8908.81.30686.4505.8584.0443.3811.8577.91073.1914.81.60727.2540.6616.3477.1865.8622.21087.6920.92.00773.5580.9652.6516.5927.6674.41102.7927.10.5P1155.3732.3947.8666.31445.0872.21204.4947.2(4.8%)(5.6%)(13.5%)(11.2%)(6.1%)(4.4%)(9.3%)(11.8%) 注:括号内为变异系数。

3 试验结果及应用研究

3.1 回弹模量试验结果

说完,她跑回座位,趴在桌子上“嘤嘤”地哭起来。意料之中,张绍凡哭过后就去班主任那告状了,在校我挨了老师一顿批,回家又挨了老爸一顿揍。

  

图3 回弹模量试验结果

3.2 路表弯沉和层底拉应力计算

政策三:3月9日,国务院办公厅印发《关于促进全域旅游发展的指导意见》,这标志着全域旅游成为国家战略。这是大众旅游时代,我国旅游业发展战略的一次重要提升。

  

图4 计算模型及参数

在不考虑季节影响系数及不利因素的情况下,利用图3得到沥青层回弹模量E2计算3层体系下的路表计算回弹弯沉值和层底拉应力,结果见表5所示。

  

表5 计算结果对比试验方法路表弯沉/(0.01mm)层底拉应力/MPa标准方法105.70.249改进方法96.30.272

显然,在将回弹模量作为实际工程设计参数应用时,采用推荐方法模量值计算的路表弯沉偏小,而沥青层底拉应力偏大。考虑到0.023 MPa的差异对沥青混合料的劈裂强度来说影响极小,因此认为推荐试验方法对路面结构承载能力控制要求更严格,改进的模量试验方法更安全。

以AC — 13型混合料为例,分别进行标准试验方法和改进试验方法15 ℃和20 ℃的回弹模量试验,结果见图3所示,可见改进试验方法得到的15 ℃和20 ℃回弹模量均高于标准方法。

4 结论

1) 推荐了0.3P最大荷载、顶面两端设LVDT采集竖向变形的试验方法,通过该方法测试的回弹模量在道路结构承载能力设计时偏安全,对路面质量控制偏安全。

2) 推荐的试验方法测试的是沥青混合料弹性工作区间的回弹模量,对试件塑性损伤较小,可重复进行试验并成倍减少试验工作量,尤其对旧路可减轻钻芯取样带来的人为损伤,便于在实际工程中应用。

2) 对于抗压强度试验,最大荷载为0.3P时AC — 13和SMA — 13混合料的模量取值在重复试验后最接近标准值,分别减小11.1%和9.7%。

[1] JTJ 052 — 2000,公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].

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[4] 韩萍,段丹军,沥青混合料抗剪性能试验方法分析研究[J].公路工程,2014(4).

对照组当中的患者主要采用常规的护理方式进行护理,主要为规范化脑血管病二级防治,主要包括抗血小板聚集,活血化瘀,调整血压,控制血脂、血糖,维持患者酸碱、电解质和水平衡,呼吸道功能保持畅通,预防感染且要对症治疗。同时积极进行康复训练。治疗组在常规基础上加用加味桂枝茯苓丸颗粒剂,1天2次,连续2周。

Dentsply Sirona公司在2003年就成功应用了PC和Ethercat端的Beckhoff控制技术。对此Daniel Roy说到:“首要任务是找到一种系统,可以无缝实现轴的控制且不使用另外的集成硬件,对第三方零件开放。我们当时只使用了PC端Beckhoff控制系统,这种具有SPS和NC功能的多合一自动化。带来的是高效化的Beckhoff IPC。故搭载4核处理器Intel Core i7硬件平台的总机PC C6920足够控制IM4P磨床——全部的4个机器模块,包括SPS功能下的工件处理以及集成的安全功效。”

本报讯 日前,农业农村部、生态环境部联合印发《国家土壤环境监测网农产品产地土壤环境监测工作方案(试行)》(以下简称《方案》)。《方案》指出,开展农产品产地土壤环境监测,健全全国农产品产地土壤环境监测体系,提升监测预警能力和水平,是强化农产品产地土壤环境监管的有效手段,是落实《土壤污染防治法》《土壤污染防治行动计划》的具体举措,对保障农产品质量安全具有重要意义。

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有患者、有平台、有用武之地,十多年来,1000多名来自五湖四海的博士、硕士,分批分期不间断来到沧州市中心医院。学科人才规划中,医院始终把握“一不断层、二不犯挤”两大原则;同时,医院管理“想员工之所想”,温秀玲自己就曾经为了医生职称晋升的“指标”问题,亲自跑到省里主管部门陈情恳求。

 
彭昭,袁海清,卢冠群
《湖南交通科技》 2018年第01期
《湖南交通科技》2018年第01期文献

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