·1276· 北京科技大学学报 第33卷 加荷条件等的影响非常敏感.动态模量相关研 本文利用MTS路面动态测试系统测试了AC- 究最早始于1960年Papazian对沥青混合料动态模 16和AC-20两种沥青混合料的动态压缩弹性模 量测试方法的研究，1979年被ASTM收编为标准测 量，并分析了应变测试方法、测试温度、应力振幅 试方法(D3497一79沥青混凝土混合料动力模量的 及加载频率对两种沥青混合料的动态压缩弹性模 标准测试方法)圆.美国公路战略研究计划 量的影响，分析了静态压缩弹性模量与动态模量 (Strategic Highway Research Program,SHRP)a研究结 的关系 束后，国家公路协作计划NCHRP9-19项目一 Superpave Support and Performance Models Manage- 1试验材料及测试方法 ment耗资260万美元对这一问题进行了长达7年 1.1材料技术性能 的深入研究(1999年5月一2006年8月)0.我国 试验用基质沥青为埃索AH-70,AC-20采用基 王旭东因于1998年对沥青混合料的动态模量进行 质沥青，AC-16采用SBS改性沥青，两种混合料的 了比较系统的研究，胡霞光和李德超6-对沥青混 矿料级配均符合《公路沥青路面施工技术规范》 合料的试验方法与指标进行了探讨，试验采用方法 (JTGF40一2004)0的要求 都是我国现行规范的顶面法，顶面法测的是试件全 1.2动态压缩弹性模量测试方法 高度（上下压盘之间）的变形，而美国标准中的应变 试件规格为直径100mm、高度100mm的圆柱 测试方法为侧面法（侧面法测试的是试件高度方向 体，对每一试件采用两种应变的测试方法—顶面 上一定区段的变形，也称引伸仪法)，两种方法测试 法和侧面法，见图1.动态加载方式是正弦波重复加 结果相差很大.赵延庆等网实测了某柔性基层沥青 载，加载峰值为预定的压力峰值，谷值为峰值大小的 路面试验段各层沥青混合料在不同温度和荷载作用 10%,每一个试验条件下，动载作用200个循环，取 频率下的动态模量，刘宇等回采用半圆试件测试了 最后5个循环的应力与弹性应变幅值的平均值计算 沥青混合料的动态模量. 动态压缩弹模. 图1应变测试装置图.(a)顶面法：(b)侧面法 Fig.1 Installation drawing of strain test methods:(a)top surface method:(b)side method 试验时，测出了5、10、15和20℃四个温度下， 出，随着加载时间即循环次数的增加，试件的位移在 不同的应力大小、不同的加载频率对动态压缩弹性 逐渐增大 模量的影响.应力的变化范围为0.1~0.7MPa.加 0.034 载频率的波动范围具体为：对ACH6,第1方案试验 采用1、4、16和30Hz,第2方案采用2.5、5、10和 0.035 15Hz;对AC-25采用了2.5、5、10和15Hz的加载 -0.036 频率 -0.037 M 2混合料动态压缩弹性模量试验结果分析 0.0300 40.5 41.0 顶面法与侧面法两种方法，尽管应变的数值相 时间 差很大，可试件的位移（应变）随时间的变化规律相 图2侧面法测得的试件动态位移与时间之间的关系 同.图2为侧面法测试的加载时间与试件位移的关 Fig.2 Relationship between time and dynamic displacement of sam- 系曲线，图中位移的负值表示试件受压.从图2看 ples tested by the side method北 京 科 技 大 学 学 报 第 33 卷 加荷条件等的影响非常敏感［1--2］． 动态模量相关研 究最早始于 1960 年 Papazian 对沥青混合料动态模 量测试方法的研究，1979 年被 ASTM 收编为标准测 试方法( D3497—79 沥青混凝土混合料动力模量的 标准 测 试 方 法) ［3］． 美国公路战略研究计划 ( Strategic Highway Research Program，SHRP) 研究结 束后，国家公路协作计划 NCHRP9--19 项 目——— Superpave Support and Performance Models Manage￾ment 耗资 260 万美元对这一问题进行了长达 7 年 的深入研究( 1999 年 5 月—2006 年 8 月) ［4］． 我国 王旭东［5］于 1998 年对沥青混合料的动态模量进行 了比较系统的研究，胡霞光和李德超［6--7］对沥青混 合料的试验方法与指标进行了探讨，试验采用方法 都是我国现行规范的顶面法，顶面法测的是试件全 高度( 上下压盘之间) 的变形，而美国标准中的应变 测试方法为侧面法( 侧面法测试的是试件高度方向 上一定区段的变形，也称引伸仪法) ，两种方法测试 结果相差很大． 赵延庆等［8］实测了某柔性基层沥青 路面试验段各层沥青混合料在不同温度和荷载作用 频率下的动态模量，刘宇等［9］采用半圆试件测试了 沥青混合料的动态模量． 本文利用 MTS 路面动态测试系统测试了AC-- 16 和 AC--20 两种沥青混合料的动态压缩弹性模 量，并分析了应变测试方法、测试温度、应力振幅 及加载频率对两种沥青混合料的动态压缩弹性模 量的影响，分析了静态压缩弹性模量与动态模量 的关系． 1 试验材料及测试方法 1. 1 材料技术性能 试验用基质沥青为埃索 AH--70，AC--20 采用基 质沥青，AC--16 采用 SBS 改性沥青，两种混合料的 矿料级配均 符 合《公路沥青路面施工技术规范》 ( JTG F40—2004) ［10］的要求． 1. 2 动态压缩弹性模量测试方法 试件规格为直径 100 mm、高度 100 mm 的圆柱 体，对每一试件采用两种应变的测试方法———顶面 法和侧面法，见图 1． 动态加载方式是正弦波重复加 载，加载峰值为预定的压力峰值，谷值为峰值大小的 10% ，每一个试验条件下，动载作用 200 个循环，取 最后 5 个循环的应力与弹性应变幅值的平均值计算 动态压缩弹模． 图 1 应变测试装置图． ( a) 顶面法; ( b) 侧面法 Fig． 1 Installation drawing of strain test methods: ( a) top surface method; ( b) side method 试验时，测出了 5、10、15 和 20 ℃ 四个温度下， 不同的应力大小、不同的加载频率对动态压缩弹性 模量的影响． 应力的变化范围为 0. 1 ～ 0. 7 MPa． 加 载频率的波动范围具体为: 对 AC--16，第1 方案试验 采用 1、4、16 和 30 Hz，第 2 方案采用 2. 5、5、10 和 15 Hz; 对 AC--25 采用了 2. 5、5、10 和 15 Hz 的加载 频率． 2 混合料动态压缩弹性模量试验结果分析 顶面法与侧面法两种方法，尽管应变的数值相 差很大，可试件的位移( 应变) 随时间的变化规律相 同． 图 2 为侧面法测试的加载时间与试件位移的关 系曲线，图中位移的负值表示试件受压． 从图 2 看 出，随着加载时间即循环次数的增加，试件的位移在 逐渐增大． 图 2 侧面法测得的试件动态位移与时间之间的关系 Fig． 2 Relationship between time and dynamic displacement of sam￾ples tested by the side method ·1276·