沖擊荷載作用下橡膠瀝青混凝土動態(tài)力學(xué)性能研究.pdf

1、瀝青混凝土作為一種廣泛應(yīng)用的工程材料,在其工作過程中除了承受靜荷載的作用外,還可能承受沖擊、爆炸等動荷載的作用。在道路方面,瀝青混凝土材料除承受變化緩慢的準(zhǔn)靜態(tài)荷載外,由于路表的凹凸不平,車速的增大,時常還承受車載行進(jìn)過程中劇烈的沖擊作用。此外,在自然災(zāi)害、意外事故、恐怖襲擊或戰(zhàn)爭等非常條件下,路面則可能受到較設(shè)計考慮大得多的荷載的瞬時作用,即沖擊荷載或高應(yīng)力波的作用。材料在此類高應(yīng)變率下的特性受應(yīng)力波傳播效應(yīng)、慣性效應(yīng)等的影響,與靜態(tài)

2、、準(zhǔn)靜態(tài)下的力學(xué)參數(shù)有很大的差別。
　　 在世界環(huán)境日益惡化的今天,橡膠瀝青混凝土作為一種新型的節(jié)能環(huán)保材料,其研究使用受到了相關(guān)人士的高度重視。橡膠改性瀝青是將廢舊輪胎原質(zhì)加工成為橡膠粉粒,按一定比例加入基質(zhì)瀝青,在180℃以上的高溫條件下充分拌合而成的改性瀝青膠結(jié)材料。用橡膠瀝青與礦物集料拌和生產(chǎn)的瀝青混凝土具有良好的高溫穩(wěn)定性、低溫柔韌性、抗老化性、抗疲勞性、抗水損壞性等性能。同時,由于橡膠的存在,橡膠改性瀝青混凝土又潛在

3、良好的抵抗沖擊荷載的能力。
　　 本文運用分離式Hopkinson壓桿(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)試驗技術(shù)裝置,對兩組瀝青混凝土的動態(tài)力學(xué)性能進(jìn)行研究,他們分別是普通瀝青混凝土AC-13(Asphalt Concrete)和橡膠瀝青混凝土RAC-13(Rubberized AsphaltConcrete),瀝青瑪蹄脂碎石SMA-13(Stone Mastic Asphalt)和由橡膠瀝青

4、制作的瀝青瑪蹄脂碎石SMRA-13(Stone Mastic Rubberized Asphalt)。試驗過程中對瀝青混凝土在三個溫度(-20℃,25℃,60℃),三個應(yīng)變率(25s-1,60s-1,110s-1)條件下進(jìn)行沖擊試驗,通過分析其應(yīng)力應(yīng)變曲線,對比其動力強(qiáng)度和沖擊韌性值,研究橡膠改性對瀝青混凝土材料對抵抗動態(tài)沖擊荷載的改善作用。
　　 試驗結(jié)果與分析顯示:在沖擊荷載作用下,橡膠的加入可以使瀝青混凝土的塑性明顯增強(qiáng)。