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道路沥青的软化车辙

时间:2015年12月26日 信息来源:本站原创 点击: 【字体:

 

道路沥青    
       车辙是指道路沥青上在行车荷载的反复作用下,路面发生的不可恢复的永久变形,由于沥青路面的车辙主要发生在高温季节,所以车辙问题被认为是高温稳定性问题。
 车辙的产生不仅影响路面的平整度,导致行车舒适性降低;较大车辙的路段,车辆变向难以控制,且雨天时路面排水不畅,车辆易于发生漂滑而影响高速行车的安全;另外,经过车轮反复的碾压,在轮辙边缘会形成纵向开裂,进而导致路面的水损坏。
 根据车辙形成原因的不同,车辙可分为两大类型:
     这类车辙主要发生在半刚性或刚性基层沥青路面上,车辙主要源于沥青面层,由于沥青面层混合料的高温稳定性不足,在车轮荷载反复作用下,产生压缩和剪切流动。通常轮迹带的沥青面层在下凹的同时,两侧伴随着隆起,二者组合起来构成车辙。
     结构型车辙
 这类车辙是由于路面结构在荷载反复作用下产生的整体永久变形而形成。这类车辙主要发生在柔性基层
     车辙形成过程
 纵观车辙的形成过程,大体上可分为三个阶段:
     初始阶段的压密过程
 在沥青路面碾压成型开放交通以后,沥青面层以及各结构层材料中均存在一些空隙,在汽车荷载作用下。
     沥青混合料的流动过程
 高温下的沥青混合料处于以粘性为主的粘弹性状态,在车轮荷载作用下,沥青及沥青胶浆便产生流动,
      矿质集料的重新排列及矿质骨架的破坏
 高温下处于半固体状态的沥青混合料,由于沥青及沥青胶浆在荷载作用下的流动,此时矿质骨架逐渐成为荷载的主要承担者,再加上沥青的润滑作用,矿质集料会产生错动,促使沥青及胶浆向其富集区流动。
 1、3 沥青混合料的永久变形
 作为粘弹性材料的沥青混合料,在一恒定荷载作用下,变形随时间不断增长,这种特性称为蠕变。
 材料的蠕变过程,可以分为三个阶段(见图1),第一阶段的变形速率逐渐减小,称为迁移蠕变;第二阶段变形速率保持稳定,为稳定蠕变阶段;第三阶段变形急剧增大,是破坏的开始,也称加速蠕变阶段。
 蠕变试验通常采用单轴静载、三轴静载、单轴动载和三轴动载四种方式。静态加荷时,应力为常数σ 0,记录试件应变ε1 与时间的关系,得到混合料的静态蠕变曲线,从而可计算蠕变模量E=σ 0/ε t。
 它是反映道路沥青混合料抵抗高温永久变形能力的一个指标。
 蠕变变形,也就越大。因此,上下坡路段(因减速或制动)的车辙往往要比平缓路段严重的多。
 

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