半柔性路面材料单轴抗压性能的细观损伤研究文献综述

 2022-10-08 11:10

文献综述(或调研报告):

摘要:

半柔性路面作为一种新兴的路面结构形式,其利用嵌挤原则,通过骨料之间的相互嵌挤作用和灌入的水泥胶浆形成材料强度,用于针对沥青混凝土路面的车辙问题和水泥混凝土路面的平整度问题,而结合了两者优点的半柔性路面材料性能仍需要试验研究。其抗裂性能由单轴压缩试验确定,其半柔性材料与母体破坏形式以及对应关系的理论模型则通过本构建立。为评价半柔性路面材料的抗裂性能,分析其开裂机理,用试验分析评价不同温度、不同母体孔隙率下半柔性路面材料的抗裂性能。

关键词:半柔性;路面;抗裂性能;细观力学模型;

引言:

中国高等级公路大多数采用半刚性基层路面结构。多年的道路运营发现,半刚性基层沥青路面在早期损害方面问题较为严重,甚至在公路建成后的2到3年内就出现损坏,对于整个公路行业的发展产生较为明显的影响。另一方面,在当前公路行业发展中,相关单位过多地将精力放在了公路建设上,对于后续维修养护环节的重视度不够。国内学者通过研究进行分析,发现半柔性材料路面结构能有效避免或减少沥青路面的早期病害,提高其使用性能和寿命。本文通过对乳化沥青或泡沫沥青稳定集料本设计通过对半柔性材料进行单轴压缩试验,整合试验数据,判断半柔性材料不同时温条件下的破坏模式与抗裂性能,运用本构关系建立粘弹性损伤模型,以及建立预测半柔性整体抗裂性能的理论模型。

正文:

半柔性路面是将专门配制的水泥胶浆灌入空隙率为20%~30%的母体沥青混合料中形成的一种路面。由于半柔性路面中沥青混凝土的存在,使该路面材料具有一定的应力松弛能力,因此可以不设或少设温度缝;由于具有较高的刚性,半柔性路面可以承受较重的荷载而不产生车辙。[1]它结合了混凝土和沥青路面的特点,利用特别设计的水泥砂浆填充多孔沥青混合料 25-32%的空隙,待其凝结硬化后形成刚柔并济的路面结构。半柔性沥青混合料路面的基体是大空隙沥青混合料,与常规的沥青混合料路面相比,具有高温抗变形、不易积水、不容易因路面结构产生大的变形而引起车辙等方面性能的优势;与水泥混凝土路面相比,半柔性沥青混合料路面具有较短的施工工期,行车舒适性较好以及维修方便等众多优势。[11]早在上世纪六十年代末,半柔性路面的理念就被提出。

从国外现有的半柔性路面及材料的应用情况来看,半柔性路面是一种比较成功、性能良好且经济的新型路面;但国内尚处于起步阶段,且对于半柔性路面材料性能改性等相关方面的研究未展开详细的探寻。[8]

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