基于沥青混合料接触应力测试的旋转压实嵌锁点判定

作者：张德; 程志强^*; 谢胜加; 陆青清; 蒋曦; 黄宝山

来源：同济大学学报(自然科学版), 2023, 51(12): 1919-1930.

• 沥青混合料
• 旋转压实
• 智能颗粒
• 接触应力变化率
• 嵌锁点

基于智能颗粒传感器测试旋转压实过程中沥青混合料内部颗粒接触应力，提出了应力变化率指标Rs以及应力嵌锁点（LPS）判定方法。选取AC-13、AC-20与SMA-13这3种沥青混合料，进行旋转压实成型，测试粗集料接触应力，从细观力学角度识别混合料宏观力学嵌锁状态，并与传统基于旋转压实高度变化识别嵌锁点的结果进行对比。结果表明：(1)位于试件上部与底部智能颗粒的测试信号存在频谱混叠和谐波干扰，建议将智能颗粒布置于受干扰小的试件中部进行测试；(2)对于AC悬浮密实型沥青混合料，存在3个压实阶段：压实初始粗细集料相互接触挤压，Rs快速增大，进入快速压实阶段；随着悬浮在粗骨料周围的细集料与沥青胶结料开始承担荷载，Rs相对减小，进入蠕变阶段；当各组分间形成稳定内部结构，应力达到嵌锁状态；(3)对于SMA骨架密实型沥青混合料，可分为2个压实阶段：粗集料在初始压实作用下快速形成咬合骨架，并在外荷载作用下接触应力不断增强，进入紧固压实阶段，应力幅值与Rs呈增长趋势；当集料形成稳定骨架受荷结构时，达到应力嵌锁状态；(4) SMA-13混合料压实可能会受温度离析影响，在拌和温度170℃条件下，颗粒应力幅值在紧固压实阶段产生波动，并非线性增加；(5)与传统基于试件高度变化的嵌锁点判定结果对比，基于Rs判定的LPS均滞后于体积嵌锁点。

• 单位
  土木与环境工程系; 同济大学