沥青路面磨耗层与下卧层组合结构力学行为分析

摘要

路面结构的层间状态在服役过程中受到各种因素的影响会发生改变，层间结合状态的改变对路面结构的力学行为会产生很大的影响。该文通过组合结构试验与数值分析，探究不同磨耗层与下卧层组合结构在不同应力和黏结状态下的力学行为。作为对比分析，试验考虑3种目前常用的沥青路面磨耗层（面层）材料：AC-13、OGFC-13和SMA-13。试验结果表明：不同组合结构由于材料特性的差异表现出不同的层间黏结性能与疲劳特性；与AC-13+AC-20组合结构相比，OGFC-13+AC-20和SMA-13+AC-20的抗剪切疲劳性能较强，但是抗弯拉疲劳性能较弱。层间压-剪破坏主要发生在层间界面和界面过渡区，可以观察到材料空隙结构的压缩与黏结界面的嵌挤变形；局部界面会有集料在挤压和剪切过程中破坏，随着界面剪切变形和滑移。弯拉应力作用下组合结构的疲劳破坏行为与压-剪应力作用下明显不同，材料特性的差异对其抗弯拉变形能力有显著影响，且疲劳失效形态受到层间黏结与接触咬合状态的影响；随着材料损伤的开展，裂缝由组合梁试件底部沿着集料周边向上开展，到层间界面时会沿着界面向两侧横向开展造成局部脱黏，随后再向上开展直到组合结构试件失效。

关键词

沥青路面 / 层间界面 / 组合结构 / 力学行为