温度对沥青混凝土路面车辙的影响研究

王慧文　孙晓娟　魏建军　于纪淼

【摘 要】文章研究了温度变化对沥青混凝土路面车辙和内部累积变形产生的影响。研究表明：常温下车辙深度随路面温度增加而增加，但不明显；路面内部累积变形量随层数下移逐渐减小，随温度增加而增加，上面层和下面层受温度影响较大，当温度达到沥青软化点以上时内部累积变形增加明显；累积变形对车辙的贡献率随着温度的增加而增加，但有从中面层逐渐向下面层转移的趋向。

【关键词】沥青混凝土；路面；车辙；温度；累积变形

【中图分类号】U416.2 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2018）09-0077-02

车辙是沥青混凝土路面常见危害，影响车辙的因素很多，内在因素有路面结构的力学特性和材料的物理、化学特性，外在因素包括环境、荷载、交通流量、车速等，最大影响因素为车辆荷载和环境温度。沥青混凝土路面在交变温度和载荷作用下，引起沥青疲劳和填充料损坏，沥青老化和黏度降低，引起充填物料脱离和流动，极易产生路面车辙，严重影响交通安全。

1 实验方案

选用HYCZ-沥青混合料车辙仪，沥青混凝土温度分别为40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃，轮压为0.7 MPa，碾压速度为42次/min，车轮接触面为300 mm×50 mm。在上、中、下面层相应深度处布置位移传感器。沥青混凝土路面结构如图1所示，混合拌料级配见表1。

2 路面车辙和动态稳定度

在给定路面结构和沥青混合拌料级配条件下，随着温度增加，路面车辙深度增加（见表2）。在40～60 ℃温度车辙深度增加较为平缓，60～70 ℃车辙深度增加快速，70 ℃以上高温对车辙影响较大。

随着温度增加，动态稳定度逐渐减小。40～60 ℃时动态稳定度较大，差值不大，此时沥青混合料结构比较稳定，车辙主要是路面碾压密实度引起的。60～70 ℃时动态稳定度相差很大，在70 ℃时动态稳定度急剧降低，车辙较大，主要是在高温情况下，沥青黏度显著降低，引起充填物料脱离和流动，结构失稳。

3 路面内部累积变形量

表2中，在相同温度下，随着路面深度增加，路面内部的累积变形量减小。上面层累积变形量增幅较大，从中面层到下面层累积变形量有逐渐减小趋势。随着温度增加，各层路面累积变形量逐渐增加，40 ℃变形量最小，70 ℃变形量明显提高，上面层与下面层层间累积变形受温度影响较大，中面层层间累积变形受温度影响较小。40～60 ℃的累积变形量差值基本相同，累积变形增加较缓慢，60～70 ℃的累积变形量差值较大，累积变形增加较快。

表3中，同一温度下单位累计变化量中面层大，上面层和下面层相对较小而且变化量接近相同。随着温度增加，单位累计变化量逐步增加，40 ℃时变化最小，70 ℃时变化最大。在40～60 ℃时，单位累计变化量的增幅不大，明显为压密车辙，但60～70 ℃时，增幅较大，出现明显剪切失稳状态。从车辙贡献率可知，中面层贡献率较大，上面层比下面层的贡献率小。随着温度的增可加，上、中面层对累计变形的贡献率有减少趋势，变化幅度不大，但下面层的贡献率随着温度的增加而增加，这可能与路面层结构有关。随着温度的增加，路面内部累积变形对车辙贡献率有向下面层转移的倾向。

4 结语

常温下，随着沥青混凝土路面温度增加，车辙深度增加，但影响不大。此时车辙主要决定于路面结构、车辆荷载和流量，所产生的车辙主要为压密型，与施工时的压实度等工况有关。沥青混凝土路面内部累积变形量随层数下移逐渐减小，隨温度增加而增加，沥青路面上面层和下面层的累积变形受温度影响较大。当路面温度达到沥青软化点以上时，内部累积变形增加明显。在不同温度时，中面层的单位累积变形量最大，其次是上面层，最后是下面层。沥青路面内部层间累积变形对车辙贡献率随温度上升而增加，但有从中面层向下面层转移的趋向。

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[责任编辑：钟声贤]