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沥青混合料裂纹扩展阶段的疲劳寿命预测_刘宇

华南理工大学学报(自然科学版)

第36卷第2期Journal of Sou th C hina U n iversity of Technology

V ol .36　N o .22008年2月

(N atu ral Science Edition )February 2008

文章编号:10002565X (2008)022*******

　收稿日期:2007210211

3基金项目:国家自然科学基金资助项目(50278037);西部交通建设科技项目(200431800004)　作者简介:刘宇(19762),男,博士生,主要从事沥青混合料研究.E 2mail:hitrain@https://www.wendangku.net/doc/e12668340.html, 通讯作者:张肖宁(19512),男,教授,博士生导师,E 2mail:p r ozxn@https://www.wendangku.net/doc/e12668340.html,

沥青混合料裂纹扩展阶段的疲劳寿命预测

刘宇1

　张肖宁2

　王端宜

(1.哈尔滨工业大学交通科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150090;2.华南理工大学交通学院,广东广州510640)

摘　要:由于沥青混合料的疲劳裂纹扩展一般难以用传统的Paris 公式描述,文中基于能

耗的观点,研究了沥青混合料裂纹扩展阶段的疲劳演化规律.试验采用半圆弯曲试验方法,在MTS 试验系统上进行了3种级配的沥青混合料的断裂韧度试验和疲劳试验,定义了半圆弯曲试验方法中沥青混合料的裂纹起裂点和疲劳破坏点.研究结果表明:具有断级配的应力吸收层沥青混合料具有很好的抗裂性能和抗疲劳性能;混合料累积疲劳破坏能符合M iner 线性假定;沥青混合料的疲劳寿命与断裂韧度有很好的相关性.通过拟合Van D ijk 能耗公式参数而建立的以断裂韧度为参数的预测模型可以方便地预测沥青混合料裂纹扩展阶段的疲劳寿命.

关键词:沥青混合料;裂纹扩展;疲劳寿命;预测模型;半圆弯曲试验;能耗中图分类号:U 412.2 文献标识码:A

沥青路面的疲劳破坏是其主要破坏特征,自20世纪50年代,Hvee m 等

[1]

发现在行车荷载的作用下

路面会产生疲劳破坏现象以来,沥青路面的疲劳性能研究一直受到各国研究者的关注.沥青路面疲劳破坏研究经历了由经验回归法过渡到经验力学法的认识过程.

传统的疲劳强度理论承认由于荷载的循环作用在材料内部造成的损伤的累积,但没考虑材料内部先天存在的缺陷或材料的不均匀对路面结构造成的不利影响,这使得运用传统疲劳力学方法对沥青路面的疲劳寿命预测与实际情况存在偏差.断裂力学则是从材料构件存在微观裂纹的角度出发研究裂纹在荷载作用下扩展至破坏的过程.沥青混合料一般被认为是一种粘弹性材料,其力学行为介于弹性和塑性之间,采用弹塑性断裂力学更适合于评价沥青混合料的材料特性.R ice 等

[2]

提出的J 积分理论可以避开分析裂纹尖端附近的弹塑性应力应变场,并且物理意义明确,成为断裂力学的一个重要参数.断

裂力学一般以Paris 公式描述材料裂纹扩展的主要过程,然而沥青混合料在循环荷载作用下,出现的裂纹并不像金属裂纹那样清晰可测,初始形成的主裂纹在扩展时会遇到集料颗粒的阻挡,从而发展成多支裂纹进行分散扩展,采用能量的观点描述裂纹的扩展可以提高分析的精度.目前基于能量的观点,一般采用耗散能的理论评价沥青混合料的疲劳性能

[3]

,常规定试件模量降低至初始模量的50%作为

疲劳破坏的标准,此时试件很难出现可观测到的裂纹,并没有描述裂纹扩展过程的疲劳特性,而沥青结构层的寿命主要为裂纹扩展阶段的寿命.另外,耗散能理论至今为止也仅是使用在小梁弯曲疲劳试验上.

近年来在欧洲和美国应用和发展了一种采用半圆试件进行弯拉试验的方法,国外称之为半圆弯曲

(SCB )试验,SCB 试验原用于评价岩石材料的力学性能,后由Krans 等

[4]

引入到沥青加铺层的设计,用

于评价加铺层的抗裂性能,稍后有Mull 等[5]

采用

SCB 试验评价了橡胶沥青混合料的抗裂性能,Mull

等[6]也尝试采用SCB试验方法对沥青混合料的疲劳性能进行了初步研究.SCB试验可以对多种成型方法的沥青混合料进行分析和评价,尤其是可以对路面芯样进行方便快捷的评价,使之具有很大的应用潜力,将为路面施工对设计的符合性检验提供一个可行的途径.

本次试验采用SCB试验方法,对3种级配的应力吸收层沥青混合料进行断裂韧度试验和疲劳试验,评价其抗裂性能,并以能耗的观点描述裂纹的扩展过程中疲劳演化规律,建立以断裂韧度为参数的疲劳寿命预测模型.

1　试验研究

1.1　试验材料

本次试验采用的沥青为广州路翔公司提供的聚合物改性沥青,由S BS及其他聚合物改性而成.聚合物改性沥青的基本性能见表1.

表1　聚合物改性沥青性能

Table1　Pr operties of poly mer modified as phalt

指标针入度(100g,5s)/(×10-1mm)运动粘度/(Pa?s)

15℃25℃30℃135℃165℃

5℃延度

/c m

软化点

T R&B/℃

旋转薄膜加热试验残留物1)

质量变化/%5℃延度/c m针入度比/%

检测值2658943.41.146190-0.1340.184.7　1)老化条件为163℃,85m in.

集料为辉绿岩,力学性能符合规范要求,矿粉为

石灰石矿粉.混合料设计为应力吸收层类型,最大公

称粒径为4175mm.级配参照Strata推荐级配进行设

计,级配构成见表2,级配1和级配2设计为连续级

配,级配3设计为断级配,断级配的目的是希望即使

在这种细级配中也能形成骨架结构,有更多的沥青

胶浆填充空隙,以提高混合料的抗裂性能和抗疲劳

性能.按Super pave的设计方法,以体积参数作为控

制指标,在空隙率为(119±012)%水平下确定级配

1、2、3的最佳油石比(质量比)分别为915%、10%

和10%.

表2　沥青混合料级配

Table2　Aggregate gradati on of as phalt m ix

筛孔

通过率%

级配1级配2级配3

9.500100.0100.0100.0

4.7509

5.099.891.2

2.3607

3.375.267.8

1.1805

2.854.048.8

0.60040.437.145.8

0.30024.222.727.7

0.15012.412.516.5

0.0758.49.311.8

1.2　试件成型与试验装置

考虑到与路面实际压实状况的符合程度及混合料的设计方法,采用旋转压实成型方法,试件为直径150mm的圆柱形.采用具有较高切割精度的芬兰产双面锯将旋转压实成型试件切割为25mm厚的圆形试件,将之从中间切割开,成为半圆形试件,用厚度为016mm的金刚石切割片在半圆试件中间切出切口.试验在MTS810系统上进行,夹具为三点弯曲夹具,两支点距离选为直径的018倍,即120mm,试验温度为25℃.荷载与位移由MTS810系统采集.SCB 试验装置如图1所示

图1　SC B试验装置图

Fig.1　Loading configurati on of se m i2circular bending test 2　断裂韧度试验

弹塑性力学中的J积分理论以能量的观点考察裂纹扩展过程中物体能量的变化,对于平面应力和平面应变问题有很好的适用性.研究者依据大量试验,建立了J积分准则:当围绕裂纹尖端的J积分达到临界值J

时,裂纹开始扩展,J

被称为断裂韧度. L ittle,Abdulshafi和Dongre等[729]采用J积分理论研

究了不同类型的沥青混合料,认为用断裂韧度J

作为沥青混合料的断裂参数是合适的,对于抗裂性能是一个敏感指标.1991年SHRP研究计划提交的“沥青低温性能研究”报告中,将J积分作为沥青混合料的

24华南理工大学学报(自然科学版)第36卷

低温抗裂性能的评价指标.目前测定断裂韧度J

多采用三点弯曲试件的标定公式,半圆形试件尚没有标定的单试件公式,本次试验中,每种沥青混合料采用3个不同切口深度试件进行断裂韧度测定.试验荷载为单调加载,加载速率为015mm/m in.试验中,沥青混合料的断裂韧度可以根据下面的公式得到:

J C=U1

a2-a1

(1)

式中:U为试件破坏时吸收的能量;b为试件的厚

度;a为试件切口的深度.

通过采集的数据可以绘出施荷点的荷载-位移曲线,再计算达到最大荷载时曲线下的面积,就得到试件破坏时混合料所吸收的能量,即可计算混合料的断裂韧度.根据式(1),通常只需要两个不同切口深度的试件即可测定混合料的断裂韧度.本次试验采用3个试件,其切口深度分别为17、21和25mm,分别测定其断裂能,再用最小二乘法拟合单位厚度断裂能与切口深度的曲线,曲线斜率即为该温度下混合料的断裂韧度J

图2为单位厚度断裂能与切口深度关系曲线,

图2中曲线的斜率即为断裂韧度J

,由于半圆型试件来源于同一个旋转压实试件,试件的均匀性好,从图2可以看到拟合直线的相关系数大,相关系数都达到01998以上,级配3、级配2、级配1混合料的直线斜率分别为3195、1103和1157.这3种沥青混合料的断裂韧度有明显的差别.断裂韧度越大,表明这种混合料的抗裂性能越好,级配3、级配2和级配1的断裂韧度分别为3195、1103和1157kJ/m2,级配3的断裂韧度值最大,几乎是另外两种混合料的3倍左右,表明级配3混合料的抗裂性能优于其它两个混合料,

应力吸收层沥青混合料采用断级配构成的骨架结构,可以起到明显改善混合料抗裂性能的作用.级配2混合料和级配1混合料的级配和油石比相近,其断裂韧度相差不大.

图2　单位厚度断裂能与切口深度关系

Fig.2　Relati onshi p of the fracture energy per unit thickness and the crack length

材料的断裂韧度是材料自身的材料性质,其值不因材料形状和大小而不同,将本次试验的结果与相关研究的结果进行对比,结果见表3.

表3　不同沥青混合料断裂韧度对比

Table3　Comparis on of the critical fracture resistance for vari ous as phalt m ixtures 混合料类型级配3级配2级配1C MCRA CAR AC25+5%SE BS AC25+2%Elval oy 断裂韧度J

/(kJ?m-2) 3.95 1.03 1.57 1.231)0.651)0.422)0.482)

　1)来源于文献[5];2)来源于文献[10].

由表3可以看出几种混合料断裂韧度在一个数量级,且可以发现本次试验设计的应力吸收层沥青混合料的断裂韧度J

大于相近试验条件下的CAR 及C MCRA混合料的断裂韧度,这是由于混合料采用了高弹聚合物改性沥青,沥青粘度高,用量较大,胶浆丰富,有助于改善沥青的抗裂性能.与本次试验级配相近的AC25改性沥青混合料的断裂韧度由于在较低的温度测得,其断裂韧度明显低于本次试验中得到的混合料的断裂韧度.

3　疲劳试验

3.1　裂纹扩展过程分析

疲劳半圆试验的试件采用10mm切口深度来模拟混合料存在的缺陷.施加恒定振幅的正弦波荷载,荷载振幅为300N,约为半圆试件弯拉破坏最大荷载的1/5,荷载频率为10Hz,预压荷载10N,MTS系统每0101s采集一次试荷点荷载和位移,并架设摄像机录制裂纹开展过程.

断裂力学中传统的Paris公式认为裂纹扩展速率和应力强度因子之间存在指数关系,如下式所示:

d c

d n

=A(Δk)n(2)式中:d c/d n为裂纹扩展速率;A,n为与材料性质有关的常数;Δk为应力强度因子的幅值,常用有限元求出.应用Paris公式研究材料的裂纹扩展规律时,常要在试验中测量裂纹的扩展速率,这时要求材料有支配的主裂纹存在,并可以容易地测定裂纹的扩展速率,而沥青混合料的裂纹常表现为多支裂纹,扩

　第2期刘宇等:沥青混合料裂纹扩展阶段的疲劳寿命预测

展较为复杂. 图3为半圆试件在正弦荷载下疲劳裂纹扩展过程的截图,用Phot oshop 将截图进行处理,使裂纹更加清晰.从图3中可见裂纹从切口尖端开始扩展,扩展时的裂纹不唯一,扩展的裂纹沿集料颗粒间缝隙曲折前进,待接近破坏时,在受拉区出现了多支裂纹并迅速开展,裂纹的位移难以测定,若采用Paris 公式描述裂纹的扩展会遇到较大的困难

图3　疲劳裂纹扩展过程

Fig .3　The p r ocess of the fatigue crack p r opagati on

图4为3种级配的沥青混合料施荷点位移随循环次数变化的曲线,从图4中可以明显看到三种沥青混合料的位移在循环荷载作用下分为3个阶段,在施加荷载初期位移增加很快,随后位移随着循环

次数的增加进入稳定增加阶段,几乎成线性发展,在试件接近破坏时位移加速发展.还可以看到,级配3的疲劳寿命明显大于级配1和级配2.在位移发展的过程中存在两个反弯点,如图5所示,反弯点由两条切线交点来确定,第一反弯点定义为裂纹起裂点,第二反弯点定义为疲劳破坏点.依据这两个反弯点,将裂纹扩展过程分为3个阶段,第一阶段为裂纹起裂阶段,这一阶段是试件在荷载作用下,出现粘塑性变形,切口张大,施荷点位移增加较快,即将开始出现裂纹扩展;第二阶段是裂纹稳定扩展阶段,切口张开,变形纹趋于稳定,裂纹出现并以稳定的规律扩展,试件位移线性增加;第三阶段是裂纹加速扩展阶段,试件从第二反弯点开始失去稳定,裂纹加速扩展,直到完全破坏,因此将第二反弯点定义为疲劳破坏点.根据定义确定级配3的疲劳寿命为13400次,级配1的疲劳寿命为7200次,级配2的疲劳寿命为6700次.室内试验疲劳寿命与实际路面使用寿命之间存在一个转换因子,这个转换因子与试验方法和路面破坏标准相关

图4　三种沥青混合料位移随循环次数变化曲线

Fig .4　The curve of the dis p lace ment with the nu mber of cycle

of the three kinds of as phalt m

ixtures

图5　开裂点与疲劳破坏点关系

Fig .5　Relati onshi p of the iinitial crack point and fatigue failure

point

3.2　疲劳破裂能

裂纹扩展时,外荷载的功转化成弹性变形能、粘

44华南理工大学学报(自然科学版)第36卷

塑性变形能和裂纹表面能.疲劳过程耗散的能量则是由粘塑性变形能和裂纹表面能构成.一般由如下公式表示:

δ∏=δU ′+δΓ(3)

式中:

∏

为耗散的能量;U ′为粘塑性应变能;Γ为裂纹表面能,为将∏与损伤力学中的耗散能区别,称之为疲劳破裂能.以级配3沥青混合料为例,将每次循环所施加正弦荷载与其相对应位移描绘出来,得到图6.从图6可以看到,每一个循环中,在正弦加载阶段,施荷点位移随荷载增加而增加,在卸载阶段,随荷载减小出现位移回复,由于试件在荷载作用下出现粘塑性变形和裂纹扩展,位移不能回复到初始位置,形成滞后环.如图6所示,在初加荷载的第100个循环,由于混合料的粘弹性质,系统并未加载

到设定的10～310N 的荷载,而是介于50～250N 之间,在第1000至第10000个循环中,荷载和位移保持相对稳定,滞后环面积也基本保持不变,在第14000次循环中,试件接近失稳,裂纹发展加快,滞后环面积也相应扩大.单次循环荷载形成的滞后环面积,即施荷与卸荷所做功之差,为试件疲劳破坏所消耗的疲劳破裂能,包括粘塑性变形能和裂纹表面能

图6　单次循环荷载位移曲线

Fig .6　The curve of the dis p lace ment with the l oad

将3种级配的沥青混合料的单次循环疲劳破裂能,按每间隔100个循环计算出来,得到如图7所示3种混合料单次疲劳破坏能随循环次数变化趋向,从图7可以看到3种沥青混合料的单次循环破裂能

开始比较小,在经约400次循环后,裂纹开始稳定扩

展,单次循环破裂能几乎保持在一个水平,直至试件失稳后破裂能快速增加.级配3与级配1的单次循环破裂能很相近,略小于级配2的单次循环破裂能

图7　单次循环疲劳破裂能与疲劳寿命关系

Fig .7　Relati onshi p of the fatigue crack energy of single cycle

and the fatigue life

图8为3种级配沥青混合料疲劳破裂能随疲劳寿命增加的变化趋势,按循环次数将试件疲劳裂纹扩展吸收的总能耗计算出来,从图8中可以看出,3种级配的沥青混合料疲劳破裂能随疲劳寿命的增加而呈线性增加,半圆弯曲试验疲劳破裂能耗累积符合M iner 疲劳累积的线性准则.级配3沥青混合料的疲劳寿命最大,其疲劳破裂能也最大

图8　疲劳破裂能与疲劳寿命关系

Fig .8　Relati onshi p of fatigue crack energy and the fatigue life

3.3　疲劳寿命预估模型

van D ijk

[11]

给出了到达疲劳破坏时总的累积能

耗与疲劳寿命的关系式,即:

W f =A (N f )

(4)式中:N f 为疲劳寿命;W f 为累积能耗;A 和Z 为试验确定的系数.将试验数据代入式(4)中进行拟合,得

4　第2期刘宇等:沥青混合料裂纹扩展阶段的疲劳寿命预测

到参数A的值为01022,Z的值为01769,相关系数r2达到0192.

表4　三种沥青混合料试验结果

Table4　The test results of the three kinds of as phalt m ixtures 混合料类型疲劳寿命/次断裂韧度/(kJ?m-2)总破裂能/J

级配17200 1.5718.23

级配26800 1.0321.51

级配313400 3.9533.16

将相关试验结果汇总于表4,可以发现级配3沥青混合料的断裂韧度远高于级配1和级配2,与之相对应,级配3沥青混合料的疲劳寿命和疲劳破裂能也远高于级配1和级配2.级配1和级配2沥青混合料的断裂韧度、疲劳破裂能和疲劳寿命相差不大.断裂韧度和疲劳破裂能都是基于能量的角度得到的结果,从试验的结果看,断裂韧度大的混合料类型有明显较长的疲劳寿命,由此将断裂韧度和总破裂能进行简单的线性拟合,得到如下公式:

W f=4168J C+14.08(5)

式(5)相关系数r2为0186.将式(5)代入式(4)即可得到一个采用断裂韧度J

预测沥青混合料裂纹扩展阶段疲劳寿命的预测模型:

4.68J C+14.08=0.022(N f)0.769(6)

通过断裂韧度建立疲劳寿命预测模型,只要测

定混合料的断裂韧度J

就可以得到混合料裂纹扩展阶段疲劳寿命,使混合料裂纹扩展疲劳寿命的预测简单快捷,并有较高的精度.

4　结论

在裂纹扩展过程中应用能耗的概念,描述沥青混合料裂纹扩展阶段的疲劳演化规律可以避免分析其复杂的裂纹扩展速率,进而可以得到更便于实际应用的疲劳寿命预测模型.

研究得到结论如下:

(1)采用断级配设计的应力吸收层具有良好的

抗裂性能和抗疲劳性能,断裂韧度J

可以明显区别不同类型沥青混合料的抗裂性能,断裂韧度与疲劳寿命有很好的相关性.

(2)通过半圆弯曲断裂试验得到的荷载位移曲线来确定混合料起裂点和疲劳破坏点更具有直观性和明确的物理意义.

(3)在恒定荷载振幅的半圆弯曲疲劳试验中,混合料的单次循环破裂能在混合料裂纹扩展阶段基本保持稳定,累积疲劳破坏能符合M iner线性假定.

(4)以断裂韧度J

为参数的疲劳预测模型可以更好地分析沥青混合料裂纹扩展阶段的疲劳寿命,避免了Paris公式中裂纹开展速率难以确定的缺点.另外,由于试验中涉及的混合料类型及载荷种类有限,模型参数的普遍适用性有待进一步的研究.

参考文献:

[1]　Hvee m F N.Pave ment fatigue deflecti ons and fatigue fai2

lures[C]∥H igh way Research Board bulletin114.W a2

shingt on,D.C:Trans portati on Research Board,1955:43287.

[2]　R ice J R,Bosengren G F.Plane strain def or mati on near a

crack ti p in a power la w hardening material[J].Journal

of the M echanics and Physics of Solids,1968,16:1212. [3]　吴旷怀,张肖宁.相同条件下大样本沥青混合料的疲

劳性能[J].华南理工大学学报:自然科学版,2007,35

(7):31235.

W u Kuang2huai,Zhang Xiao2ning.Fatigue p r operties of

large2sa mp le as phalt m ixture under the sa me conditi ons

[J].Journal of South China University of Technol ogy:Na2

ture Science Editi on,2007,35(7):31235.

[4]　Krans R L,Tol m an F,Van de Ven M F C.Se m icircular

bending test:a p ractical crack gr owth test using as phalt

concrete cores[C]∥3th R I L E M Conference on Reflective

Cranking in Pave ments.Maastricht:[s.n.],1996:3312342.

[5]　Mull M A,Sturt K,Yehia A.Fracture resistance charac2

terizati on of che m ically modified cru mb rubber as phalt

pave ment[J].Journal of Materials Science,2002,37:

5572566.

[6]　MullM A,O th man A,Moha mmad L.Fatigue crack gr owth

analysis of HMA e mp l oying the se m i2circular notched

bend s peci m en[C]∥85th Annual Meeting of TRB.

W ashingt on D C:Trans portati on Research Board,2006:

1665.

[7]　L ittle D,M ah moub K.Engineering p r operties of first ge2

nerati on p lasticized sulfur binders and l ow te mperature

gracture evaluati on of p lasticized sulfur paving m ixtures

[C]∥64th Annual M eeting of T RB.W ashingt on D C:

Trans portati on Research Board,1985:1032111.

[8]　Abdulshafi A A,M ajidzadeh K.J2integral and cyclic p las2

ticity app r oach t o fatigue and fracture of as phalt m ixtures

[C]∥64th Annual M eeting of T RB.W ashingt on D C:

Trans portati on Research Board,1985:1122123.

[9]　Dongre R,Shar ma M G,Anders on D A.Devel opment of

fracture criteri on f or as phalt m ixes at l ow te mperatures

[C]∥68th Annual M eeting of T RB.W ashingt on D C:

Trans portati on Research Board,1989:942105.

[10]　Bhurke A,Shin E,D rzal L.Fracture mor phol ogy and

fracture t oughness measure ment of poly mer modified as2

64华南理工大学学报(自然科学版)第36卷

phalt concrete [C ]∥76th

Annual M eeting of TRB.W ashingt on D C:Trans portati on Research Board,1997:970942.

[11]　van D ijkW ,V isserW.The energy app r oach t o fatigue f or

pave ment design [J ].A ss ociati on of A s phalt Paving Technol ogists,1977,46:12240.

Predi cti on of Fati gue L ife of AsphaltM i xture in Crack Growth St age

L iu Yu 1

　Zhang X iao 2ning 2

　W ang D uan 2y i

(1.School of Trans portati on Science and Engineering,Harbin I nstitute of Technol ogy,Harbin 150090,Heil ongjiang,China;

2.School of Traffic and Communicati ons,South China University of Technol ogy,Guangzhou 510640,Guangdong,China )

Abstract:I n order t o overcome the difficulty in the descri p ti on of fatigue crack gr owth of as phalt m ixture by the tra 2diti onal Paris f or mula,the fatigue evolve ment la w of as phalt m ixture in the crack gr owth stage was investigated based on the concep ti on of energy consu mp ti on,and the fracture resistance and fatigue tests of three kinds of m ix 2tures with different gradati ons were perfor med by adop ting the se m i 2circular bending test method in a MTS testing syste m.Moreover,the initial cracking point and the fatigue destr oying point were both defined .Experi m ental re 2sults show that (1)the as phalt m ixture with gap gradati on in the stress 2abs orbing layer is of better crack and fatigue resistances;(2)the accumulated energies in the crack gr o wth stage accord well with the M iner linear hypothesis;and (3)the fatigue life of as phalt m ixture is in good accordance with the fracture resistance .It is als o f ound that the p redicti on model established by fitting the para meters of Van D ijk energy 2consu mp ti on for mula can conveniently p redict the fatigue life of as phalt m ixture in the crack gr owth stage .

Key words:as phalt m ixture;crack gr owth;fatigue life;p redicti on model;se m i 2circular bending test;energy con 2sump ti on

　(上接第34页)

A M ethod to Rapi dly M easure Strength of

L i m e 2flyash Treated Broken Stone

W ang J ia 2ni 1

　Tan Yi 2qiu 1

　Zhang S hu 2juan 2

　B ai J ing 2

　J iang Zhen 2jun 3

　S ong Yan 2x ian

(1.School of Trans portati on Science and Engineering,Harbin I nstitute of Technol ogy,Harbin150090,Heil ongjiang,China;

2.J ilin Pr ovincial Communicati on Scientific Research I nstitute,Changchun 130012,J ilin,China;

3.J ilin Pr ovincial Tianda Management of Civil Engineering Company L td .,Changchun 130061,J ilin,China;

4.Petr ochina L iaohe Petr ochem ical Company I nstitute,Panjin 124022,L iaoning,China )

Abstract:The l ong durati on of the conventi onal strength 2measuring method f or li m e 2flyash treated br oken st one may result in s o me difficulties in constructi on .I n order t o s olve this p r oble m ,a ne w method t o rap idly measure the strength is p r oposed,in which the conventi onal natural 2p ressure saturati on and the curing te mperature of 20℃are res pectively substituted by the negative 2p ressure saturati on and the te mperature of 60℃,and the strength correlati 2vity bet w een the rap idly 2cured and the standard sa mp les is obtained by statistical fitting .A s compared with the con 2venti onal method,the p r oposed method,which shortens the testing ti m e fr om 7d t o 10h,is more integrated and syste matic .The effectiveness of the p r oposed method is finally verified by its app licati on t o a constructi on p r oject in Northeastern China .

Key words:li m e 2flyash treated br oken st one;strength;rap id measure ment;negative 2p ressure saturati on;high 2te mperature curing;regressi on analysis

4　第2期

刘宇等:沥青混合料裂纹扩展阶段的疲劳寿命预测