高模量沥青混凝土动态模量的研究

崔德荣

【摘要】对沥青混合料和掺入不同PR.MODULE量的沥青混合料进行了不同温度下和不同的加载频率下的动态模量实验研究。结果表明，加载频率一定时，动态模量睡着温度的升高而降低；温度一定时，动态模量随着频率的增大而增大；温度、频率一定时，沥青混合料的动态模量都普遍随着PR.MODULE的掺量的增大而增大，且PR.MODULE的掺量必有一个最优值。

【关键词】沥青混合料；PR.MODULE；动态模量；温度

交通量的急剧增长，使得我国大多数的高等级公路在设计年限前提前进入了大修或者改建的阶段，交通量的大幅增长和超载以及重载情况的猖獗是我国道路使用达不到设计年限的主要原因。针对这个问题，国内外道路研究者试验了许多方法，其中高模量沥青混合料的研究是一个热门的方向。高模量沥青混合料路面的维护周期较普通沥青路面延长，而且在经济方面，它可以通过减薄面层厚度达到减少道路建设所需资金和节约石料以及石油资源的效果。

如今，我国对于高模量沥青混料的研究并不全面，其高模量沥青混合料在材料的组成及其路面的实际使用性能方面了解的并不清楚。因此，本文通过在70#基质沥青中加入不同掺量的PR-Module高模量沥青混合料外掺剂，对不同掺量以及未添加的高模量沥青混合料的动态模量进行试验。

1 试验参数

本文对PR.MODULE掺量分别为0.3%，0.5%，0.7%以及未添加的AC-25沥青混合料进行动态模量的实验，实验所用级配为AC-25，动态模量实验参数见表1.1。

2 实验步骤

（1）将试件上下两端分别整平使其能与上下加载板都接触吻合 。

（2）将位移传感器安置于试件侧面中部使其与试件端面垂直沿圆周等间距安放3个。调 节位移传感器，使其测量范围可以测量试件中部的压缩变形。

（3）将试件放置在试验加载架的加载板中心位置，在试件与上下加载板间各放一块聚四 氟乙烯薄板，应注意使试件中心与加载架的中心对齐。

（4）将试件放入试验机的环境箱中，设定试验温度，直至试件中部也达到试验温度，容许偏差为±0.3℃。

（5）当试件内外的温度达到测试温度以后，方可开始进行加载试验。施加一个大小为试 验荷载5%的接触荷载对试件进行预压（试验荷载的大小是通过调节使试件的轴向应变能控 制在50～150微应变之间得到，为获得合适的试验荷载，建议多成型一个同类型的试验试件），持续10s，使试件与上下加载板接触良好，然后调节位移传感器 。

（6）对试件施加半正矢波或偏移正弦波轴向压应力试验荷载，在设定温度下从20～0.1Hz由高频至低频进行重复加载试验。在试验之前，先对试件进行加载预处理，预处理的方法是对试件施加半正矢波或偏移正弦波轴向压应力试验荷载，频率为25Hz，200个循环。在两个 频率下，试验至少间隔2min，但不应超过30min。试验采集最后5个波形的荷载及变形曲线 记录并计算试件轴向可恢复变形和动态模量。

（7）对该试件进行下一个温度的试验，温度的选择低温到高温进行试验。 当试件在设定 温度的各频率下试验的累计塑性变形超过1500微应变，该试件应予以废弃。

3 实验结果

根据实验结果，使用excel软件对数据生成折线图，图3-1～图3-4描绘了PR.MODULE掺量分别为0.3%，0.5%，0.7%不添加情况下的AC-25沥青混合料在不同温度下的动弹模量曲线。

4 试验结论

从图3-1～图3-4中可以看出，四种混合料动态模量在加载频率一定时随着温度的增加而减小，当温度一定而加载频率逐渐减小时动态模量值也随之减小；在任一温度和加载频率下AC-25沥青混合料的动态模量值都普遍随着PR-Module高模量添加剂的掺量的增加而增大的。对比普通AC-25和PR.Module掺量为0.7%的AC-25沥青混合料，当在温度增加或者加载频率减小时，混合料的动态模量模量值都是呈现下降的趋势，但PR.Module掺量为0.7%的AC-25混合料动态模量相对于AC-25的提高比例呈上升趋势，如在加载频率为0.1Hz情况下，10℃、20℃、30℃和40℃提高比例分别为17%、35%、49%和49%，因此结果表明PR-Module添加剂在高温和加载频率快的情况下对混合料的动态模量性能提高大。

参考文献：

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