王 宏 臣

(通遼市交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，內(nèi)蒙古 通遼 028000)

基于時(shí)-溫轉(zhuǎn)換原理的冒雨施工瀝青混合料劈裂回彈模量主曲線研究

王 宏 臣

(通遼市交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，內(nèi)蒙古 通遼 028000)

室內(nèi)成型2組試件(經(jīng)歷和未經(jīng)歷短期老化)、路面鉆取2組芯樣(正常施工、遇雨施工)，對(duì)4組試件的體積參數(shù)和劈裂回彈模量(5個(gè)溫度水平、6個(gè)頻率水平)進(jìn)行檢測(cè)，采用時(shí)-溫等效原理生成AC-20混合料劈裂回彈模量主曲線，并對(duì)4組試件20 ℃主曲線進(jìn)行對(duì)比分析。研究表明，采用室內(nèi)短期加速老化試驗(yàn)?zāi)M拌和樓加熱拌和過(guò)程對(duì)瀝青的老化是可行的；隨著加載頻率的增大,混合料劈裂回彈模量對(duì)加載頻率的敏感性和依賴性降低；瀝青混合料施工過(guò)程突遇下雨天氣，體積參數(shù)雖能夠滿足規(guī)范要求，但混合料劈裂回彈模量大幅降低，力學(xué)性能下降；由劈裂回彈模量西格摩德模型知，混合料劈裂回彈模量(20 ℃溫度，10 Hz加載頻率)降低42.5%。建議，對(duì)于瀝青混合料施工過(guò)程應(yīng)密切關(guān)注天氣變化，及時(shí)調(diào)整拌和樓生產(chǎn)狀態(tài)，突遇下雨工況保證立即停止施工。

道路工程；路面質(zhì)量；下雨施工；劈裂回彈模量；體積參數(shù)

0 引 言

瀝青路面施工大都集中在6—10月份高溫季節(jié)，此季節(jié)時(shí)有突降陣雨工況，尤其是沿海區(qū)域突遭陣雨較為常見(jiàn)。遭遇此天氣狀況，最好的措施即對(duì)自卸汽車(chē)剩余瀝青混合料進(jìn)行覆蓋，攤鋪機(jī)及時(shí)停止施工。但仍存在一些施工企業(yè)認(rèn)為陣雨持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)，對(duì)自卸車(chē)覆蓋、補(bǔ)做路面橫接縫費(fèi)時(shí)費(fèi)力，擾亂施工計(jì)劃，而選擇冒雨施工。我國(guó)現(xiàn)行施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定施工監(jiān)控過(guò)程的主要檢測(cè)指標(biāo)為路面鉆取芯樣的空隙率和壓實(shí)度等體積參數(shù)，僅說(shuō)明已攤鋪瀝青層因遇水未行壓實(shí)的應(yīng)予鏟除[1]，而對(duì)芯樣的力學(xué)性能及黏彈性能未有強(qiáng)制要求。那么在此種工況下施工的瀝青混合料，能否碾壓密實(shí)，混合料體積參數(shù)能否符合規(guī)范要求；或者即使體積參數(shù)符合要求，其承載能力、黏彈性能及水穩(wěn)定性能否滿足路用性能要求。明確以上兩個(gè)疑問(wèn)，對(duì)瀝青路面施工監(jiān)控工作能夠起到指導(dǎo)作用。

在瀝青路面結(jié)構(gòu)驗(yàn)算過(guò)程，采用混合料抗壓回彈模量計(jì)算彎沉及層底拉應(yīng)力，且保證層底拉應(yīng)力小于容許拉應(yīng)力，而容許拉應(yīng)力則采用劈裂強(qiáng)度與路面結(jié)構(gòu)系數(shù)的比值計(jì)算[2]。為能夠與路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)相對(duì)應(yīng)，彈性模量參數(shù)理應(yīng)采用劈裂彈性模量來(lái)替代[3]。加之，由于現(xiàn)場(chǎng)鉆取芯樣幾何尺寸所限(AC-20層設(shè)計(jì)厚度7.0 cm)，不能成型高徑比為1.5∶1(150 mm∶100 mm)[4-5]的圓柱型試件，故采用間接拉伸試驗(yàn)測(cè)定試件的劈裂回彈模量[6]有重要的理論與實(shí)踐價(jià)值。瀝青混合料為黏彈性材料，其模量等力學(xué)常數(shù)常常具有時(shí)間和溫度依賴性[7-9]。特采用室內(nèi)成型2組馬歇爾試件(未經(jīng)過(guò)/經(jīng)過(guò)短期老化)、路面鉆取2組芯樣(正常、遭遇陣雨施工路段)，檢測(cè)AC-20瀝青混合料施工過(guò)程各組試件的體積參數(shù)及劈裂回彈模量，主要針對(duì)混合料劈裂回彈模量的時(shí)-溫轉(zhuǎn)換效應(yīng)及各組試件劈裂回彈模量主曲線進(jìn)行對(duì)比研究，探究施工過(guò)程中遭遇短時(shí)陣雨的瀝青路面是否能夠滿足路用性能要求，為類(lèi)似工程提供參考。

1 原材料及配合比

瀝青和集料的技術(shù)指標(biāo)分別見(jiàn)表1、表2，其中集料的檢測(cè)按照礦料合成配比混合后以4.75 mm為關(guān)鍵篩孔分為粗、細(xì)集料進(jìn)行檢測(cè)。瀝青和集料的技術(shù)性能均滿足我國(guó)現(xiàn)行瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范的要求。填料采用石灰?guī)r磨細(xì)的礦粉，無(wú)潮濕結(jié)團(tuán)現(xiàn)象。

AC-20瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)采用馬歇爾試驗(yàn)，在目標(biāo)配合比的基礎(chǔ)上，采用拌和樓二次篩分集料確定生產(chǎn)配合比礦料比例：19～25 mm∶12～19 mm∶6～12 mm∶4～6 mm∶0～4 mm∶礦粉=11∶30∶22∶9∶25∶3，合成級(jí)配見(jiàn)表3，最佳油石比4.6%。瀝青混合料的最大理論密度采用計(jì)算法確定，最大理論密度為2.557 g/cm3。

表1 瀝青的技術(shù)指標(biāo)Table 1 Technical indicators of asphalt

表2 集料的技術(shù)指標(biāo)Table 2 Technical indicators of aggregates %

表3 礦料合成級(jí)配Table 3 Composite gradation of aggregates

2 試驗(yàn)方案

2.1 試件成型及體積參數(shù)

基于4組AC-20瀝青混合料試件，1組和2組為經(jīng)拌合樓二次篩分的集料，室內(nèi)成型；3組和4組試件為同一天施工路段，松鋪系數(shù)1.720，設(shè)計(jì)厚度7 cm，于路面施工后第2天鉆取芯樣。

其中，1組試件為室內(nèi)小型拌和機(jī)拌和后(干拌45 s，濕拌60 s)直接成型，共成型20個(gè)試件。2組試件成型前，先對(duì)室內(nèi)拌和均勻的混合料進(jìn)行短期老化，以模擬瀝青混合料在拌合樓拌和、運(yùn)輸及施工現(xiàn)場(chǎng)階段的老化過(guò)程，從而保證室內(nèi)試件與路面芯樣的一致性，共成型20個(gè)試件。短期老化過(guò)程將拌和均勻的瀝青混合料置于搪瓷盤(pán)中(攤鋪厚度20 kg/m2)，然后置于135 ℃烘箱，恒溫4 h(強(qiáng)制通風(fēng))，恒溫過(guò)程每小時(shí)對(duì)混合料均勻翻拌1次。3組試件為正常施工路段(未下雨)，在行車(chē)道、超車(chē)道和緊急停車(chē)道每100 m鉆取3個(gè)芯樣(1個(gè)/車(chē)道)，此階段攤鋪機(jī)攤鋪速度為2.5 m/min，隨機(jī)選取20個(gè)芯樣。4組試件為3組芯樣同一天施工路段，碾壓階段突然遭遇陣雨天氣(約中雨大小，持續(xù)時(shí)間45 min左右)， 此攤鋪階段攤鋪機(jī)攤鋪速度6 m/min，施工段長(zhǎng)度約60 m，每15 m鉆取3個(gè)芯樣(1個(gè)/車(chē)道)，共12個(gè)芯樣。由于所成型試件另需進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)，劈裂回彈模量試驗(yàn)平行試驗(yàn)4次，每組4個(gè)試件。限于篇幅所限，筆者僅對(duì)體積參數(shù)及劈裂回彈模量進(jìn)行對(duì)比分析，關(guān)于試件水穩(wěn)定性的研究另撰文表述。

2.2 劈裂回彈模量試驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理方法

劈裂回彈模量試驗(yàn)溫度設(shè)定-10、5、20、35、50 ℃5個(gè)水平，加載頻率擬定25、10、5、1、0.5、0.1 Hz 6個(gè)水平，試驗(yàn)平行次數(shù)4次，取4次試驗(yàn)的平均值。采用雙面鋸將試件切割成高徑比為1∶2的試件(高度∶直徑=50 mm∶100 mm)，施加一半正矢波荷載，加載時(shí)間0.1 s間歇0.9 s。采用UTM試驗(yàn)儀對(duì)瀝青混合料試件的劈裂回彈模量進(jìn)行檢測(cè)，試驗(yàn)所用壓條寬度為12.7 mm，內(nèi)測(cè)曲率半徑為50.8 mm。試驗(yàn)前先施加一試驗(yàn)荷載(試驗(yàn)荷載為0.2劈裂強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的荷載)5%的預(yù)壓力進(jìn)行接觸預(yù)壓10 s，試驗(yàn)溫度掃描按照由低溫到高溫的順序，各試驗(yàn)溫度下的頻率掃描按照頻率由高到低的順序，試件加載過(guò)程應(yīng)變應(yīng)在50～150 με范圍[10]。依據(jù)我國(guó)現(xiàn)行公路瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程T0716—2011，劈裂回彈模量采用式(1)和式(2)計(jì)算。

(1)

(2)

式中：E為回彈模量，MPa；P為施加荷載，N；μ為回彈泊松比；h為試件高度，mm；Δh為瞬時(shí)回彈變形，mm；Δy為瞬時(shí)可恢復(fù)垂直變形，mm。

西格摩德(sigmoidal)方程被定義為通用方程，原因是其不僅適用于瀝青及瀝青混合料的模量、相位角，同時(shí)適用于抗壓強(qiáng)度及劈裂強(qiáng)度等。故采用AASHTO 61—09的方法對(duì)劈裂回彈模量試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，生成劈裂回彈模量的主曲線。采用Spss軟件對(duì)公式(3)進(jìn)行西格摩德方程非線性回歸，得到α、δ、β和γ回歸系數(shù)；位移因子log[α(T)]定義為公式(4)，對(duì)計(jì)算出的位移因子進(jìn)行二次函數(shù)修正；依據(jù)修正后的位移因子，將各試驗(yàn)溫度下的劈裂回彈模量平移至參考溫度，對(duì)平移后劈裂回彈模量進(jìn)行西格摩德函數(shù)擬合，得到參考溫度下的劈裂回彈模量的主曲線，根據(jù)位移因子修正二次函數(shù)模型計(jì)算出任意溫度下的位移因子，繼而通過(guò)對(duì)參考溫度下主曲線的平移得到任意溫度下的劈裂回彈模量主曲線。

(3)

(4)

式中：E*為劈裂回彈模量，MPa；α、δ、β和γ為公式(3)的回歸系數(shù)；fr為參考溫度的加載頻率，Hz；f為試驗(yàn)溫度的加載頻率，Hz；T為試驗(yàn)溫度，℃；log[α(T)]為位移參數(shù)。

3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1 試件厚度及體積參數(shù)

按照公路瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程的要求，采用表干法測(cè)定各芯樣的毛體積相對(duì)密度，計(jì)算空隙率和其他體積參數(shù)。試件的厚度和體積參數(shù)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 試件厚度及體積參數(shù)檢測(cè)結(jié)果Table 4 Test results of specimen thickness and volume parameter

由表4知，1組、2組為室內(nèi)成型試件，厚度處于馬歇爾試件標(biāo)準(zhǔn)高度63.5±1.3 mm范圍，標(biāo)準(zhǔn)差小，表明試件成型良好。2組試件混合料同1組試件完全一致，而空隙率卻提高了0.3%，原因是2組試件進(jìn)行4 h的短期老化過(guò)程，集料對(duì)瀝青有一定的吸收作用，使得用于填隙的瀝青膠漿體積減少，空隙率增大。且老化作用使得瀝青趨于硬化，黏度提高，施工性能(可壓實(shí)性)變差，這也是規(guī)范規(guī)定現(xiàn)場(chǎng)取樣混合料需保溫至實(shí)驗(yàn)室及時(shí)試驗(yàn)的原因。

3組、4組試件厚度代表值分別為73.3 mm、66.7 mm均滿足設(shè)計(jì)厚度的要求(70-5 mm=65 mm)，4組試件厚度之所以小的原因可能是攤鋪機(jī)攤鋪速度過(guò)快(6 m/min)，但夯錘和熨平板頻率一定，導(dǎo)致混合料初始?jí)簩?shí)度較低，經(jīng)壓路機(jī)充分壓實(shí)后厚度代表值較3組(2.5 m/min)試件小6.6 mm；3組、4組試件的標(biāo)準(zhǔn)差較室內(nèi)成型試件(1組、2組)大，說(shuō)明室內(nèi)試件成型過(guò)程更穩(wěn)定，也符合工程常識(shí)；且4組試件厚度的標(biāo)準(zhǔn)差較3組試件大，表明攤鋪速度對(duì)控制瀝青層厚度的均一性較為重要，速度快容易導(dǎo)致瀝青層厚的較大波動(dòng)，使得瀝青路面的承載能力不均勻，容易出現(xiàn)應(yīng)力集中和承載能力薄弱區(qū)。且攤鋪速度過(guò)快，必然要求布料器加快輸送速度，易引起混合料的離析，建議施工過(guò)程攤鋪機(jī)攤鋪速度控制在2～3 m/min范圍。

表4知，3組和4組試件的厚度及體積參數(shù)均滿足我國(guó)現(xiàn)行施工技術(shù)規(guī)范要求。4組試件對(duì)應(yīng)路段在攤鋪過(guò)程遭遇陣雨天氣，那么是否表明4組試件能夠滿足工程質(zhì)量要求呢？如果滿足要求，那么是否意味著瀝青混合料的攤鋪碾壓過(guò)程可以冒雨施工呢？為確定以上兩個(gè)疑問(wèn)，特進(jìn)行劈裂回彈模量試驗(yàn)，對(duì)各組瀝青混合料的力學(xué)性能及黏彈性能進(jìn)行對(duì)比分析。

3.2 劈裂回彈模量分析

4組試件劈裂回彈模量檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 劈裂回彈模量檢測(cè)結(jié)果Table 5 Test results of splitting resilient modulus

根據(jù)公式(3)，公式(4)計(jì)算各試驗(yàn)溫度劈裂回彈模量平移至參考溫度(20 ℃)的位移因子；同時(shí)為了對(duì)位移因子進(jìn)行修正[11]，特進(jìn)行l(wèi)ogα(T)和T的二次函數(shù)擬合，函數(shù)模型如公式(5)，模型回歸系數(shù)見(jiàn)表6。采用修正后的位移因子對(duì)各溫度的劈裂回彈模量進(jìn)行平移，平移至參考溫度，圖1給出第1組試件的劈裂回彈模量數(shù)據(jù)和平移后的主曲線作為示例。

(5)

式中：Ti為試驗(yàn)溫度，℃；logα(Ti)為各試驗(yàn)溫度下的位移因子；A、B和C為回歸系數(shù)。

圖1 第1組試件的劈裂回彈模量數(shù)據(jù)及平移后的主曲線Fig.1 Data of splitting resilient modulus and master curve of the 1st group specimens after shifting

試件平移至20℃回歸系數(shù)ABCR2-10℃5℃20℃35℃50℃1組0．0008-0．13412．44570．99953．86671．79520．0837-1．2678-2．25932組0．0012-0．17352．95710．99984．81212．1196-0．0329-1．6454-2．71793組0．00005-0．08841．79250．99722．68151．351750．0445-1．24025-2．50254組0．0003-0．10772．06410．99073．17111．53310．0301-1．3379-2．5709

由圖1知，依據(jù)表6中位移因子將試驗(yàn)溫度劈裂回彈模量平移至20 ℃后，主曲線線性走勢(shì)明顯，表明經(jīng)二次函數(shù)模型修正后的位移因子精確度高，采用修正的位移因子平移的方法得到主曲線走勢(shì)圖是可行的；瀝青混合料的時(shí)間-溫度等效性顯著，即高頻率(或低溫時(shí))荷載短作用時(shí)間可以得到低頻率(或高溫時(shí))荷載長(zhǎng)作用時(shí)間相同的響應(yīng)。圖1可見(jiàn)，主曲線走勢(shì)為逼近-遞增-逼近型，兩端逼近型即存在模量的極大值和極小值，此極值的預(yù)估方法[12]在AASHTO 61-09中有具體說(shuō)明。

現(xiàn)已有20 ℃劈裂回彈模量主曲線，根據(jù)各溫度平移至20 ℃的位移因子，其相反數(shù)即為20 ℃平移至其他溫度的位移因子，據(jù)此將20 ℃主曲線平移至任意溫度。圖2～圖5分別為第1、第2、第3和第4組試件的-10、5、20、35、50 ℃劈裂回彈模量主曲線簇。

圖2 第1組試件的劈裂回彈模量主曲線簇Fig. 2 Splitting resilient modulus master curve clusters of the 1st group specimens

圖3 第2組試件的劈裂回彈模量主曲線簇Fig. 3 Splitting resilient modulus master curve clusters of the 2nd group specimens

圖4 第3組試件的劈裂回彈模量主曲線簇Fig. 4 Splitting resilient modulus master curve clusters of the 3rd group specimens

圖5 第4組試件的劈裂回彈模量主曲線簇Fig. 5 Splitting resilient modulus master curve clusters of the 4th group specimens

圖2～圖5知，隨著溫度的升高劈裂回彈模量主曲線逐步右移，即相同的荷載作用頻率下，溫度升高劈裂回彈模量降低，瀝青混合料彈性減弱黏性增強(qiáng)；黏性增強(qiáng)意味著經(jīng)歷一個(gè)加載卸載過(guò)程，加載卸載應(yīng)力-應(yīng)變曲線(不處于相同軌跡)包絡(luò)面積增大，瀝青混合料耗散能量增加，易產(chǎn)生殘余變形，抗車(chē)轍性能減弱。

圖2～圖5均為等梯度溫度間隔(15 ℃)的劈裂回彈模量主曲線簇，而在較低頻率范圍主曲線間隔較高頻范圍間隔大，表明隨著加載頻率的增大混合料劈裂回彈模量對(duì)加載頻率的敏感性和依賴性降低。

為了將各組試件劈裂回彈模量(黏彈性能)進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)各組試件20 ℃主曲線數(shù)據(jù)，再次采用西格摩德方程對(duì)劈裂回彈模量與加載頻率進(jìn)行雙對(duì)數(shù)擬合，回歸系數(shù)見(jiàn)表7。依據(jù)各組試件20 ℃劈裂回彈模量西格摩德主曲線方程，采用origin軟件繪制第1～第4組試件20 ℃主曲線圖，見(jiàn)圖6。

表7 20 ℃主曲線西格摩德方程回歸系數(shù)Table 7 Regression coefficient of 20℃ master curve for sigmoidal equation

圖6 各組試件20 ℃主曲線對(duì)比Fig. 6 Comparison of 20 ℃ master curve of every specimen

圖6繪制了加載頻率為10-9～109Hz范圍的各組試件20 ℃劈裂回彈模量主曲線，頻率范圍較大，目的是更能夠容易看出主曲線兩端的逼近性，逼近極大值和極小值。

圖6中3組試件和2組試件主曲線走勢(shì)一致、線性十分接近，尤其是10-3～103Hz頻率范圍(較常用頻率范圍)基本重合，表明2組試件和3組試件黏彈性能基本一致；2組試件為室內(nèi)拌合+短期加速老化，表明室內(nèi)短期加速老化同拌和樓拌和過(guò)程對(duì)瀝青的老化效果相似，采用室內(nèi)短期加速老化試驗(yàn)替代拌和樓拌和過(guò)程對(duì)瀝青的老化是可行的；但2組試件主曲線兩端所逼近的極值略小于3組試件，可能是由于3組試件(VV=4.4%)較2組試件(VV=4.6%)殘留空隙率小、更為密實(shí)的原因。

各組試件20 ℃劈裂回彈模量主曲線線性由上至下依次為3組、2組、1組及4組試件，且4組試件的極小值遠(yuǎn)小于其他3組，3組和2組試件模量較大的原因是均經(jīng)歷的拌和樓的短期老化(或模擬老化)過(guò)程，尤其是在礦粉加入后，密級(jí)配瀝青混合料膜厚較小(約為5～15 um范圍)，此過(guò)程在熱能的激發(fā)下，使得瀝青薄膜的分子鍵處于熱激發(fā)狀態(tài)，繼而與氧發(fā)生氧化硬化反應(yīng)，瀝青膠結(jié)料變得脆硬，模量變大。1組試件未經(jīng)歷老化，室內(nèi)拌和后及時(shí)成型模內(nèi)自然降溫，其劈裂回彈模量主曲線處于第3，小于2組試件，但其兩端逼近的極值卻持平甚至高于第2組和第3組試件(極小值持平2組，極大值略高于3組)，原因是1組試件殘留空隙率最小(4.3%)，表明較大的壓實(shí)度是提高混合料剛度的關(guān)鍵措施。

4組試件經(jīng)歷的拌和樓加熱老化階段，現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程突遇陣雨，碾壓過(guò)程雨滴落入混合料后有大量水蒸汽產(chǎn)生，攤鋪機(jī)攤鋪速度為6 m/min，體積參數(shù)檢測(cè)結(jié)果滿足我國(guó)施工技術(shù)規(guī)范要求。然而其劈裂回彈模量主曲線卻遠(yuǎn)小于第2和第 3組試件，甚至遠(yuǎn)小于第1組試件，劈裂回彈模量主曲線逼近的極大值和極小值也均小于其它3組試件；20 ℃溫度，10 Hz加載頻率下，其劈裂回彈模量?jī)H為3組試件的42.5%，混合料承載能力、力學(xué)性能大幅降低。根據(jù)表面電位理論和表面能理論[12]，由于水分子的極性較瀝青強(qiáng)、較瀝青更能浸潤(rùn)集料表面，攤鋪過(guò)程突降雨水，雨水相對(duì)于瀝青扮演了一個(gè)喧賓奪主的角色，能夠?qū)⑽接诠腆w集料表面的瀝青置換，降低了瀝青與散體集料的黏結(jié)強(qiáng)度，促進(jìn)瀝青從集料表面的剝落，混合料耐久性降低。綜上所述，4組試件在大噸位(30噸輪胎壓路機(jī))壓路機(jī)的碾壓作用下，雖能能夠滿足體積參數(shù)要求，但混合料劈裂回彈模量大幅降低，故對(duì)于瀝青混合料施工過(guò)程應(yīng)密切關(guān)注天氣變化，及時(shí)調(diào)整拌和樓生產(chǎn)狀態(tài)，突遇下雨工況保證立即停止施工，并采取相應(yīng)處理措施。

4 結(jié) 語(yǔ)

室內(nèi)拌和+短期加速老化后瀝青混合料的劈裂回彈模量主曲線與正常施工路段基本重合，表明二者黏彈性行為較為一致，室內(nèi)短期加速老化試驗(yàn)與拌和樓加熱拌和過(guò)程對(duì)瀝青的老化效果近乎一致。隨著加載頻率的增大(溫度的降低)混合料劈裂回彈模量對(duì)加載頻率(溫度)的敏感性和依賴性降低。

瀝青混合料施工過(guò)程突遇下雨天氣，雖能夠在大噸位壓路機(jī)的碾壓作用下，使得體積參數(shù)滿足規(guī)范要求，但混合料劈裂回彈模量大幅降低。如在20 ℃溫度下，10 Hz加載頻率下降低42.5%。表明根據(jù)我國(guó)規(guī)范的檢測(cè)指標(biāo)(壓實(shí)度或空隙率)，有可能將力學(xué)性能較差的瀝青混合料評(píng)價(jià)為質(zhì)量合格。下雨工況施工瀝青混合料劈裂回彈模量顯著降低，因此為保證瀝青路面路用性能，應(yīng)嚴(yán)禁冒雨繼續(xù)施工。對(duì)于瀝青混合料施工過(guò)程應(yīng)密切關(guān)注天氣變化，及時(shí)調(diào)整拌和樓生產(chǎn)狀態(tài)，突遇下雨工況保證立即停止施工。

[1] 交通部公路科學(xué)研究所.公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范:JTG F40—2004[S].北京:人民交通出版社,2004.

Ministry of Communications Highway Science Research Institute.TechnicalSpecificationforConstructionofHighwayAsphaltPavements:JTGF40—2004[S].Beijing:China Communications Press, 2004.

[2] 交通部公路科學(xué)研究所. 公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范: JTG D50—2006[S].北京:人民交通出版社,2006.

Ministry of Communications Highway Science Research Institute.SpecificationforDesignofHighwayAsphaltPavements:JTGD50—2006 [S]. Beijing:China Communications Press, 2006.

[3] 羅作芬,鄭傳超. 瀝青混合料劈裂回彈模量的研究[J]. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,39(3):107-111.

LUO Zuofen, ZHENG Zhuanchao. Research on the resilient moduli of the asphalt mixture under splitting loading [J].JournalofHebeiUniversityofTechnology, 2010,39(3):107-111.

[4] 楊娥, 張肖寧. TLA 改性瀝青的動(dòng)態(tài)剪切模量及主曲線分析[J]. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào), 2012, 34(2): 45-48.

YANG E, ZHANG Xiaoning. Research on TLA modified asphalt dynamic shear modulus and its master curve [J].JournalofWuhanUniversityofTechnology, 2012, 34(2): 45-48.

[5] 馬莉骍, 黃俊峰. 基于動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)的瀝青混合料老化性能研究[J]. 公路工程, 2014, 39(3): 317-321.

MA Lixin, HUANG Junfeng. Research on aging performance of asphalt mixture based on dynamic modulus test [J].HighwayEngineering, 2014, 39(3): 317-321.

[6] 郭乃勝. 聚酯纖維瀝青混凝土的靜動(dòng)態(tài)性能研究[D].大連：大連海事大學(xué),2007.

GUO Naisheng.StaticandDynamicPerformanceofPolyesterFiberReinforcedAsphaltConcrete[D].Dalian：Dalian Maritime University, 2007.

[7] 吳文彪, 田小革, 呂松濤, 等. 瀝青混合料松弛特性的時(shí)間-溫度-老化等效關(guān)系[J]. 建筑材料學(xué)報(bào), 2011, 14(3): 340-344.

WU Wenbiao, TIAN Xiaoge, LV Songtao, et al. Time-temperature-aging equivalent relation of asphalt mixture based on relaxation property[J].JournalofBuildingMaterials，2011,14(3):340-344.

[8] 周鍵煒, 王大明, 白琦峰. 瀝青混合料動(dòng)態(tài)模量主曲線研究[J]. 公路工程, 2009, 34(5): 60-62.

ZHOU Jianwei，WANG Daming, BAI Qifeng. Research on master curve of dynamic modulus of asphalt mixture[J].HighwayEngineering, 2009, 34(5): 60-62.

[9] 陳磊磊, 錢(qián)振東. 基于簡(jiǎn)單性能試驗(yàn)的環(huán)氧瀝青混合料動(dòng)態(tài)模量研究[J].建筑材料學(xué)報(bào),2013，16(2): 341-344.

CHEN Leilei, QIAN Zhendong. Study on dynamic modulus of epoxy asphalt mixture based on simple performance test[J].JournalofBuildingMaterials, 2013，16(2): 341-344.

[10] 交通部公路科學(xué)研究所.公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程:JTG E20—2011[S].北京:人民交通出版社, 2011.

Ministry of Communications Highway Science Research Institute.StandardofTestMethodsofBitumenandBituminousMixturesforHighwayEngineering:JTGE20—2011[S].Beijing:China Communications Press, 2011.

[11] 劉福明. 瀝青混合料動(dòng)態(tài)模量預(yù)估方程的驗(yàn)證分析[J]. 中外公路, 2012,32(1):208-213.

LIU Fuming. The validation analysis of dynamic modulus of asphalt mixture forecast equation[J].JournalofChina&ForeignHighway,2012,32(1):208-213.

[12] 沈金安. 瀝青及瀝青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社, 2001.

SHEN Jin’an.RoadPerformanceofAsphaltandAsphaltMixture[M].Beijing:China Communications Press, 2001.

SplitResilientModulusMasterCurveofAsphaltMixtureConstructedinRainWeatherBasedonTime-TemperatureConversionPrinciple

WANG Hongchen

(Tongliao Traffic Construction Engineering Quality Supervision Station, Tongliao 028000, Inner Mongolia,P.R.China)

2 groups of specimens were molded in laboratory (with and without short-term aging procedure) and 2 groups of core samples were drilled from pavement (constructed in normal and rain condition). And then the volume parameters and split resilient modulus (5 temperature levels and 6 frequency levels) of the above 4 groups of specimens were tested by the AC-20 mixture split resilient modulus master curve generated by time-temperature equivalent principle, and the master curves of these four groups of specimens at 20℃ were compared and analyzed. The results show that it is feasible to simulate the mixing and heating process of asphalt mixture for aging of asphalt by short-term indoor accelerated aging test; the splitting resilient modulus of mixtures will be less sensitive and dependent on loading frequency with the increase of loading frequency; if the asphalt mixture encounters rain weather in construction process, the volume parameters of mixture will meet the requirements of specification, but there will be much decrease of split resilient modulus and mechanics performance; according to sigmoidal model of split resilient modulus,when the temperature is 20℃ and loading frequency is 10Hz, the mixture split resilient modulus will decrease by 42.5%. Therefore, it is suggested that the weather changes in asphalt mixture construction process should be paid close attention to and the mixing floor production status should be adjusted timely; meanwhile, it should be guaranteed to immediately stop the construction when rain condition is encountered.

highway engineering; pavement quality; construction in rain; split resilient modulus; volume parameters;

10.3969/j.issn.1674-0696.2017.11.08

2016-08-17；

2016-11-04

王宏臣(1969—)，男，通遼科左后旗人，高級(jí)工程師，主要從事公路工程相關(guān)工作。E-mail：356188808@qq.com。

U416.2

A

1674-0696(2017)11-037-07

(責(zé)任編輯：朱漢容)