基于DSR Time-Sweep的沥青常应变疲劳演化规律分析

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2018.02.05

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2018, Vol. 37 ›› Issue (02): 29-34.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.02.05

基于DSR Time-Sweep的沥青常应变疲劳演化规律分析

朱洪洲1，2，范世平2，卢章天3

(1.山区道路结构与材料重庆市重点实验室，重庆 400074；2.重庆交通大学土木工程学院，重庆 400074； 3.广西交通规划勘察设计研究院有限公司，广西南宁 530029)

收稿日期:2017-01-09 修回日期:2017-06-05 出版日期:2018-02-20 发布日期:2018-03-02
作者简介:朱洪洲(1976—)，男，山东莱州人，教授，博士，主要从事路基路面工程方面的研究。E-mail: zhuhongzhouchina@126.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目（50808189）；重庆交通大学研究生科研创新项目（20160123）

Fatigue Evolution Law of Asphalt under Constant Strain Based on DSR Time-Sweep

ZHU Hongzhou1，2，FAN Shiping2，LU Zhangtian3

(1.Chongqing Key Laboratory of Mountain Road Structures & Materials，Chongqing 400074，P. R. China; 2.School of Civil Engineering，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，P. R. China; 3.Guangxi Transportation Planning Survey & Design Institute Co.Ltd.，Nanning 530029，Guangxi，P. R. China)

Received:2017-01-09 Revised:2017-06-05 Online:2018-02-20 Published:2018-03-02

摘要/Abstract

摘要： 为了研究沥青疲劳特性在常应变模式下的演化规律，采用动态剪切流变仪(DSR)，在应变控制模式下对70#基质沥青和SBS改性沥青进行连续加载疲劳试验，获得基于复数剪切模量(G*)、耗散能变化率(DR)和累计耗散能比(DER)三种物理指标对应的疲劳曲线，并通过疲劳曲线分析沥青疲劳破坏过程。试验结果表明：70#基质沥青的疲劳曲线变化有规律，能较好的表征沥青疲劳破坏过程，确定沥青疲劳寿命；耗散能变化率无法用于表征SBS改性沥青疲劳破坏规律；在相同分析方法中，SBS改性沥青疲劳寿命优于70#基质沥青；随着应变增加，两种沥青疲劳寿命均下降。

关键词: 道路工程, 疲劳性能, 动态剪切流变仪, 沥青, 常应变

Abstract: In order to research the fatigue evolution law of asphalt under constant strain，the Dynamic Shear Rheometer (DSR) was used to conduct the time-sweep test on 70# base asphalt and SBS modified asphalt in strain control model.The asphalt fatigue curve based on complex shear modulus (G*)，damage energy change rate (DR) and cumulative damaged energy ratio (DER) was obtained and the fatigue failure process was analyzed by the fatigue curve.The results show that the fatigue curve of 70# base asphalt has regularity，which can better characterize the fatigue failure process of asphalt and determine the fatigue life of asphalt.The dissipative energy change rate can not be used to represent the fatigue failure law of SBS modified asphalt.In addition，the fatigue life of SBS modified asphalt is better than that of 70 # asphalt with the same analysis method，and the fatigue life of both asphalt decreases with the increase of loading strain.

Key words: highway engineering, fatigue properties, dynamic shear rheometer, asphalt, constant strain

中图分类号:

U414

朱洪洲1，2，范世平2，卢章天3. 基于DSR Time-Sweep的沥青常应变疲劳演化规律分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2018, 37(02): 29-34.

ZHU Hongzhou1，2，FAN Shiping2，LU Zhangtian3. Fatigue Evolution Law of Asphalt under Constant Strain Based on DSR Time-Sweep[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2018, 37(02): 29-34.

参考文献

［1］ LIAO M C，CHEN J S，TSOU K W.Fatigue characteristics of bitumen-filler mastics and asphalt mixtures［J］.Journal of Materials in
Civil Engineering，2002，24(7)：916-923.
［2］ KIM Y R，LITTLE D N，SONG I.Effect of mineral fillers on fatigue resistance and fundamental material characteristics：
mechanistic evaluation［J］.Transportation Research Road， 2003，1832(1)：1-8.
［3］ TAN Y，SHAN L，LI X.Fatigue characteristic of asphalt［J］.Geotechnical Special Publication，2008，182：98-107.
［4］袁燕.改性沥青胶浆的疲劳性能评价［D］.广州：华南理工大学，2005.
YUAN Yan.Evaluation of Fatigue Performance of Modified Asphalt［D］.Guangzhou：South China University of Technology，2005.
［5］ MASAD E，CASTELO BARNCO V T F，LITTLE D E，et al.A unified method for the analysis of controlled-strain and controlled-strain
fatigue testing［J］.International Journal of Pavement Engineering，2008，9(4)：233-246.
［6］ YU J M，TSAI B W，ZHANG X N，et al.Development of asphalt pavement fatigue cracking prediction model based on loading mode
transfer function［J］.Road Materials & Pavement Design，2012，13(3)：501-517.
［7］高爽.沥青混合料疲劳损伤机理研究［D］.重庆：重庆交通大学，2008.
GAO Shuang.Research on Fatigue Damage Mechanism of Asphalt Mixture［D］.Chongqing：Chongqing Jiaotong University，2008.
［8］姜睆.沥青胶浆自愈合能力研究［D］.武汉：武汉理工大学，2011.
JIANG Huan.Study on Self-healing Ability of Asphalt［D］.Wuhan：Wuhan University of Technology，2011.
［9］徐辰.沥青自愈合特性及影响因素研究［D］.重庆：重庆交通大学，2013.
XU Chen.Study on Characteristics and Influencing Factors of Asphalt Self-Healing［D］.Chongqing：Chongqing Jiaotong University，
2013.
［10］孙大权，林添坂，曹林辉.基于动态剪切流变试验的沥青疲劳寿命分析方法［J］.建筑材料学报，2015，18(2)：346-350.
SUN Daquan，LIN Tianban，CAO Linhui.Evaluation method for fatigue life of asphalt based on dynamic shear rheometer test
［J］.Journal
of Building Materials，2015，18(2)：346-350.
［11］陈浩浩，吴少鹏，刘全涛，等.沥青的疲劳性能评价方法研究［J］.武汉理工大学学报，2015，37(12)：47-52.
CHEN Haohao，WU Shaopeng，LIU Quantao，et al.Study on evaluation methods for fatigue property of asphalt［J］.Journal of Wuhan
University of Technology，2015，37(12)：47-52.
［12］ BAHIA H U，ZHAI H，ZENG M，et al.Development of binder specification parameters based on characterization of damage
behavior［J
］.Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists，2002，70：442-470.
［13］ BONNETTI K，NAM K，BAHIA H.Measuring and defining fatigue behavior of asphalt binders［J］.Journal of the Transportation
Research Board，2002，1810(1)：33-43.
［14］ PRONK A C，HOPMAN P C.Energy dissipation：the leading factor of fatigue［C］//Highway Research：Sharing the Benefits.London
：［
s.n.］，1991.
［15］刘全涛.沥青胶浆的疲劳性能研究［D］.武汉：武汉理工大学，2008.
LIU Quantao. Study on Fatigue Performance of Asphalt［D］.Wuhan：Wuhan University of Technology，2008
［16］吴少鹏，江承建，林俊涛，等.老化沥青胶结料的疲劳特性研究［J］.武汉理工大学学报(交通科学与工程版)，2013，37(3)：451-455.
WU Shaopeng，JIANG Chengjian，LIN Juntao，et al.Study on fatigue properties of aged asphalt binder［J］.Journal of Wuhan
University of
Technology (Transportation Science and Engineering)，2013，37(3)：451-455.

[1]	张淑宝. 一种中央分隔带分离式改进混凝土护栏的研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 107-111.
[2]	赵伟. 纳米蒙脱石/SBS复掺改性沥青性能试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 118-122.
[3]	郭鹏1，陈思贤1，曹志国1，刘俊1，孟建玮2，鲜江林3. 复配废机油再生剂的制备及性能研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(06): 87-91.
[4]	肖庆一1,2，赵鹏1，孙博伟3，张怡4，丁啸5. 废植物油再生沥青结合料性能研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(06): 92-98.
[5]	何丽红1,2,温仙仙1,2,侯艺桐1,2,邓稳1,2. 阴离子乳化沥青粒径大小及分布影响因素分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(06): 99-104.
[6]	姚爱玲1，王军伟2，许敏3，杨孟乾4，杨涛1. 水泥稳定碎石基层沥青路面隆起开裂数值分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(06): 105-111.
[7]	赵全满，任瑞波，刘瑶，李志刚，户桂灵. 城市道路检查井井周路面破坏机理[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 87-94.
[8]	王志祥1,2，李建阁1，陈楚鹏2. 基于变权重评价的沥青路面使用性能灰色预测[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 95-101.
[9]	肖庆一1，2，3，封仕杰1，孙立东1，陈向伟1. 碱渣掺量对不同龄期下半刚性再生基层力学性能研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 102-109.
[10]	潘兵宏1，2，任卉2，单慧敏1，霍永富1. 客货分离整体式路基互通出口同分带开口长度研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(04): 83-90.
[11]	孔令云1，邹胜楠1，黄麟钬2，吴海鹰3，余苗1，杨博1. 复合式路面疲劳裂纹扩展数值模拟研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(04): 91-97.
[12]	凌天清1，魏巧2，李传强3，袁海2，杨清尘3. 生物柴油-塑料裂解蜡复合温拌改性沥青性能研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(04): 98-104.
[13]	王清洲1，孙超1，檀奥龙2，魏连雨1. 膨胀性泥岩重塑土膨胀力试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(04): 112-117.
[14]	王民1,2，尚飞1，肖丽1，包广志3. 钢桥面浇注式沥青铺装复合梁疲劳损伤规律分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(03): 84-88.
[15]	董仕豪，韩森，尹媛媛，吴松，张启鑫. 基于表面能理论的石灰改性沥青黏附性研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(03): 89-97.

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