溫度對瀝青混凝土路面車轍的影響研究

王慧文　孫曉娟　魏建軍　于紀淼

【摘 要】文章研究了溫度變化對瀝青混凝土路面車轍和內部累積變形產生的影響。研究表明：常溫下車轍深度隨路面溫度增加而增加，但不明顯；路面內部累積變形量隨層數下移逐漸減小，隨溫度增加而增加，上面層和下面層受溫度影響較大，當溫度達到瀝青軟化點以上時內部累積變形增加明顯；累積變形對車轍的貢獻率隨著溫度的增加而增加，但有從中面層逐漸向下面層轉移的趨向。

【關鍵詞】瀝青混凝土；路面；車轍；溫度；累積變形

【中圖分類號】U416.2 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）09-0077-02

車轍是瀝青混凝土路面常見危害，影響車轍的因素很多，內在因素有路面結構的力學特性和材料的物理、化學特性，外在因素包括環境、荷載、交通流量、車速等，最大影響因素為車輛荷載和環境溫度。瀝青混凝土路面在交變溫度和載荷作用下，引起瀝青疲勞和填充料損壞，瀝青老化和黏度降低，引起充填物料脫離和流動，極易產生路面車轍，嚴重影響交通安全。

1 實驗方案

選用HYCZ-瀝青混合料車轍儀，瀝青混凝土溫度分別為40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃，輪壓為0.7 MPa，碾壓速度為42次/min，車輪接觸面為300 mm×50 mm。在上、中、下面層相應深度處布置位移傳感器。瀝青混凝土路面結構如圖1所示，混合拌料級配見表1。

2 路面車轍和動態穩定度

在給定路面結構和瀝青混合拌料級配條件下，隨著溫度增加，路面車轍深度增加（見表2）。在40～60 ℃溫度車轍深度增加較為平緩，60～70 ℃車轍深度增加快速，70 ℃以上高溫對車轍影響較大。

隨著溫度增加，動態穩定度逐漸減小。40～60 ℃時動態穩定度較大，差值不大，此時瀝青混合料結構比較穩定，車轍主要是路面碾壓密實度引起的。60～70 ℃時動態穩定度相差很大，在70 ℃時動態穩定度急劇降低，車轍較大，主要是在高溫情況下，瀝青黏度顯著降低，引起充填物料脫離和流動，結構失穩。

3 路面內部累積變形量

表2中，在相同溫度下，隨著路面深度增加，路面內部的累積變形量減小。上面層累積變形量增幅較大，從中面層到下面層累積變形量有逐漸減小趨勢。隨著溫度增加，各層路面累積變形量逐漸增加，40 ℃變形量最小，70 ℃變形量明顯提高，上面層與下面層層間累積變形受溫度影響較大，中面層層間累積變形受溫度影響較小。40～60 ℃的累積變形量差值基本相同，累積變形增加較緩慢，60～70 ℃的累積變形量差值較大，累積變形增加較快。

表3中，同一溫度下單位累計變化量中面層大，上面層和下面層相對較小而且變化量接近相同。隨著溫度增加，單位累計變化量逐步增加，40 ℃時變化最小，70 ℃時變化最大。在40～60 ℃時，單位累計變化量的增幅不大，明顯為壓密車轍，但60～70 ℃時，增幅較大，出現明顯剪切失穩狀態。從車轍貢獻率可知，中面層貢獻率較大，上面層比下面層的貢獻率小。隨著溫度的增可加，上、中面層對累計變形的貢獻率有減少趨勢，變化幅度不大，但下面層的貢獻率隨著溫度的增加而增加，這可能與路面層結構有關。隨著溫度的增加，路面內部累積變形對車轍貢獻率有向下面層轉移的傾向。

4 結語

常溫下，隨著瀝青混凝土路面溫度增加，車轍深度增加，但影響不大。此時車轍主要決定于路面結構、車輛荷載和流量，所產生的車轍主要為壓密型，與施工時的壓實度等工況有關。瀝青混凝土路面內部累積變形量隨層數下移逐漸減小，隨溫度增加而增加，瀝青路面上面層和下面層的累積變形受溫度影響較大。當路面溫度達到瀝青軟化點以上時，內部累積變形增加明顯。在不同溫度時，中面層的單位累積變形量最大，其次是上面層，最后是下面層。瀝青路面內部層間累積變形對車轍貢獻率隨溫度上升而增加，但有從中面層向下面層轉移的趨向。

參 考 文 獻

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[責任編輯：鐘聲賢]