對石蠟改性性能的對比較與典型SMA混合料的研究(中文版)

1、對石蠟改性性能的對比研究與典型的SMA（瀝青瑪蹄脂碎石混合料）混合料摘要： 瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）是一種通過減少路面使用期間永久形變量來降低維護和修復(fù)路面的費用的熱瀝青。此外，溫瀝青混合料（WMA）最近已被用于降低瀝青混凝土的混合和壓實溫度，從而間接地降低瀝青混合料的初始投資成本，這對于能源高耗國來說尤為重要。本研究的主要目的是將這些技術(shù)結(jié)合起來，以產(chǎn)生更有效的瀝青混合材料。為此，兩個不同的添加劑（纖維素纖維和苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯（SBS）被用來構(gòu)造典型的SMA混合料，同時使用一種WMA添加劑（蠟）用于制備溫瀝青瑪蹄脂碎石混合料標本改良過后的瀝青粘合劑需進行粘合劑性能測試。通

2、過進行馬歇爾試驗、間接拉伸強度（ITS）實驗、水分的易感性測試、動態(tài)蠕變實驗和彈性模量測試來對不同類型的SMA混合物的性能進行評估。然后通過機械經(jīng)驗設(shè)計過程來檢驗改良的效果。結(jié)果表明費Fischer-Tropsch蠟（FT）可以提高基底膠接性質(zhì)。盡管含蠟量的不同可以降低膠結(jié)劑流失量，但這種降低是不足夠的，所以只有在必要的時候才使用額外的添加劑。盡管在提高蠟對SMA混合料的影響中取得和些許進步，但其影響還是微不足道的。此外，通過比較測試的結(jié)果，獲得了SMA混合料的各種性能之間所具有良好且顯著的相關(guān)性，。因此，可以得出結(jié)論，對于對應(yīng)的未改良的混合料，使用了纖維素纖維，SBS和FT蠟的將分別增加道路

3、使用壽命的1.08，1.243和1.154倍以上。DOI：10.1061 /（ASCE）MT.1943 5533.0000584。 2013年美國土木工程師學(xué)會。數(shù)據(jù)庫主題詞：瀝青；混合物；蠕變；水分；對比研究。關(guān)鍵詞：石基質(zhì)瀝青溫拌瀝青；菲舍爾；費托（FT）蠟；動態(tài)蠕變試驗；水分敏感性；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS）；纖維素纖維。對于許多年，瀝青攤鋪行業(yè)一直試圖減少簡介多年來，本行業(yè)為減少環(huán)境污染的加劇和生產(chǎn)成本等問題已設(shè)法降低瀝青鋪路時瀝青混凝土的施工溫度。在這樣的背景下，一種新興的溫拌瀝青（WMA）新技術(shù)已經(jīng)在不同國家被廣泛的開發(fā)使用。WMA技術(shù)的研究始于1997年德國對京都議定

4、書中減少溫室氣體排放的研究。2002年以來該技術(shù)被美國、歐洲廣泛使用。溫拌瀝青技術(shù)是為瀝青混凝土生產(chǎn)過程提供一個廣泛的方法來減少拌和與壓實溫度，從而降低能源消耗（KristjáNSDóTTIR等人，2007年）。使用WMA混合料的其他好處在于制造和放置方面。它可以在寒冷的季節(jié)實施，減少排放，減少運距，節(jié)約成本，減少老化等等（甘地2008;小莫卡塔里等人2011年）在前人研究的基礎(chǔ)上（愛德華茲和redelius 2003年瓊斯2004年赫爾利和全2005年kanitpong等人，2006年，2007年，甘地2008;超細2009;哈姆扎等人，2010年薩姆帕斯席爾瓦等人201

5、0年）WMA技術(shù)已被用于熱拌瀝青（HMA）并取得顯著的效果。然而，研究的影響WMA性能的添加劑石基質(zhì)瀝青（SMA）混合物是稀缺的。WMA技術(shù)的應(yīng)用中除使用水基技術(shù)（乳狀液和泡沫），合成粘合劑，粘合劑混合技術(shù)等等外，使用最廣泛的應(yīng)用程序是直接摻入石蠟作為粘合劑。其中，有一種被廣泛使用的Sasobit蠟，它包括一種從煤的氣化菲舍爾 - 費托（FT）過程中產(chǎn)生的長鏈脂肪烴（40-115鏈長度碳原子），Sasobit的熔點約為85-115°C（甘地2008年）。另一種類型的FT蠟則容易在伊朗rheofalt LT-70中產(chǎn)生，其熔點為70°C。此外， SMA(如抗車轍瀝青混合料)是

6、一種具有高粗骨料骨架抗力的間斷級配瀝青混凝土。粗骨料餾分混合物是一種耐久性高、抗?jié)裥院玫纳皾{，而這種砂漿是由水泥瀝青，填料，和穩(wěn)定添加劑所制成（布朗和manglorkar 1993）。SMA源于1960年的德國，當(dāng)時研究人在尋找耐磨損鑲釘輪胎需要的一種瀝青混合料的制造方法。SMA混合料于上世紀90年代在美國開始使用，其在歐洲的成功使用后，現(xiàn)在世界各地都在廣泛的運用。SMA混合料具有的優(yōu)良性質(zhì)包括較高的車轍和抗滑性能、耐久性、改進的抗反射裂縫、更好的排水性和少噪音污染等（oghadas內(nèi)賈德等人 2010）。由于SMA混合料的性質(zhì)和瀝青有較大的差距（通常為5.57.5%），于是SMA混合料與纖維

7、或聚合物相混合后必須具有化學(xué)穩(wěn)定性（Al hadidy和談2009）。纖維如滌綸，礦物質(zhì)，纖維素，和聚合物如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS），乙烯醋酸乙烯酯（伊娃），聚乙烯等是SMA混合料常用的在典型的原料，它們可防漏從而提高這些混合物的機械性能（塔伊富爾等人。2007 behbahani等。2009。） 由于2002年瀝青補貼的取消，全球瀝青的官方價格在增加，然而伊朗瀝青的價格確已經(jīng)在過去的10年里增加了十倍（aflaki和塔巴塔対2009）。雖然自2000年以來能源補貼在提升但是能源的成本也上升了。需要必要的方法和技術(shù)來應(yīng)對經(jīng)濟的一直增加，因此，瀝青行業(yè)最重要的是新的和更有效的技術(shù)來應(yīng)對社

8、會的需求。因此，現(xiàn)代新技術(shù)是將引進的新的經(jīng)濟的方法與經(jīng)過驗證的現(xiàn)有的方法有機的結(jié)合。研究目標本研究的主要目的如下：探頭使用9.5毫米的SMA混合料的級配，可行性通過NCHRP 425號（布朗和庫勒，1999），推薦伊朗的材料；評估基礎(chǔ)的蠟改性的性質(zhì)與SBS改性粘結(jié)劑，并使它們形成比較；確定是否FT蠟可降低粘結(jié)漏,達到SMA混合料的允許水平；典型的改性混合物穩(wěn)定劑FT蠟評價拉伸強度和SMA的水分敏感性；研究彈性模量和抗車轍性能用不同類型的SMA混合料，包括纖維素，SBS，蠟的改性混合物；通過使用社會科學(xué)統(tǒng)計分析程序（SPSS）統(tǒng)計軟件包設(shè)置SMA混合料不同的性能之間的關(guān)系，包括馬歇爾穩(wěn)定度，馬歇

9、爾商，間接拉伸強度，永久變形，和彈性模量；通過機械經(jīng)驗的設(shè)計探討SMA混合料層改造的效益，包括厚度減少或改善路面的使用壽命。材料礦物骨料是由位于東北部的德黑蘭肯多文瀝青植物(Asb基蘭煤礦)供應(yīng)，其組合性能如表1所示。礦物填料是通過200號篩分的巖塵，填料的體積比重為2.702公斤=1立方厘米。瀝青水泥樣本研究AC-60 / 70，由伊朗德黑蘭的煉油廠和石油公司pasargad提供。這種類型的粘合劑是全國廣泛使用的，所使用的粘合劑的物理性能如表2所示。我們使用來制造SMA標本準備托盤的纖維素纖維只能與瀝青混合。SMA混合料中加入總質(zhì)量的0.3%的纖維素纖維混合粘結(jié)劑。換句話說，SMA樣品0.3

10、%的純纖維被用來構(gòu)建此SMA樣品。這類添加劑均與瀝青水泥在混合之前的集合體混合。FT蠟的基本性質(zhì)（rheofalt lt-70）提供在表3中。生產(chǎn)蠟改性粘結(jié)劑時，蠟（2，3，和4%重量的粘合劑）加入到預(yù)熱150°C的粘結(jié)劑. 用低速攪拌器混合攪拌至少10分鐘。表3給出了這種蠟的基本性質(zhì)。線性結(jié)構(gòu)SBS被用來修改瀝青粘結(jié)劑,ITERPRENE SBS /G-L。按照先前的研究(伊爾德利姆2007)，混合粘結(jié)劑與聚合物按5%的SBS瀝青水泥加入到加熱了的粘合劑(170°C)，并在這溫度轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)在1500轉(zhuǎn)。大約30分鐘后,我們增大速度高達4000 rpm每1 h做成了均勻粘結(jié)劑

11、。這項研究中的所采用的規(guī)范的SBS如表4所示。實驗程序粘合劑流變測試通過測量相應(yīng)的測試，修改綁定未修改的流變學(xué)特性,包括滲透、針入度指數(shù)、軟化點和延性。相關(guān)的結(jié)果如表5。根據(jù)表5,不同的蠟可以顯著提高粘合劑性能，并通過這個改進增加蠟的百分比。另外,還可以減少5%的SBS滲透，提高軟化點的基粘結(jié)劑分別為30.2%或31.4%，然而,正面的影響是不一樣的。%4SBS的蠟?zāi)芴岣呋A(chǔ)粘合劑的滲透和軟化點分別為39.7和45.1%。 因為它的熱塑性，瀝青粘結(jié)劑的一致性可能會改變。溫度敏感性的變化速度反應(yīng)該粘合劑的濃度的變化。長期滲透指數(shù)用來探討溫度敏感在瀝青粘合劑中的變化是有用的。瀝青針入度指數(shù)越來越多

12、，與溫度敏感性相關(guān)的卻較少。針入度指數(shù)值常用方程（1）計算。SBS和蠟對粘合劑的滲透指數(shù)的正效應(yīng)（見表5）。SBS和蠟4%兩個以上（包括SBS和蠟）百分之五可增加粘合劑的滲透指數(shù)?？紤]到蠟4%不同的百分比的改性劑提高流變性能不同，最佳粘合劑的流變性能是什么比例呢。然而，這并不表明這種蠟的用量可以定量的注入基底膠接劑，瀝青混合料的測試運行中所有蠟改性的混合物在混合性能有不同比例的蠟效率 設(shè)計：混合料的攪拌與壓實溫度 構(gòu)建SMA標本時攪拌壓實溫度和粘度分別為170 +20和280 + 30 CST（布朗和manglorkar1993）。根據(jù)圖1，制備可控核含纖維素的基底膠接劑SMA標本時拌和與壓實

13、溫度分別為158和146°C。石蠟改性瀝青的施工溫度小于基粘結(jié)劑；例如，4%蠟?zāi)芙档蛿嚢铚囟雀哌_144°C?；谏a(chǎn)能力，建議生產(chǎn)商選擇不同劑量的蠟，研究表明可分別為2，3，和4%粘合劑的重量。推薦制造商控制SBS改性瀝青的施工溫度為175°C到165°C?；旌狭霞壟鋬?yōu)化設(shè)計：425號NCHRP報告（布朗和庫勒，1999）提出了SMA混合料的設(shè)計方法。制備SMA標本選擇9.5毫米級配的SMA混合料。庫勒和布朗進行的實驗數(shù)據(jù)顯示，要成功地設(shè)計出碎石與碎石相膠接和抗車轍需要細級配的SMA混合料（9.5毫米和4.5毫米）。越細的SMA混合越耐用（庫勒和布朗20

14、03）；但是，它需要更多的花費來壓實。在伊朗的一個知名的混合料設(shè)計中，馬歇爾設(shè)計混合時采用標準ASTM 1559（ASTM 1989a）程序來評估混合物的體積性質(zhì)。如圖2所示，在計算優(yōu)化級配范圍時，首先考慮三個極限（上，中，下）。下列報告建議，混合物中最初加6.2%粘結(jié)劑。計算SMA混合物的體積性質(zhì)時，需要計算的參數(shù)，有VCA，VMA，Va，列于表6。此處，要求它是必須滿足VCA比1和VMA > 17。如表6所示，中間的VCA比為0.927，是空隙率的6.95%。粘合劑的這個數(shù)量的空隙率，和其他樣品相比較高，因此選擇中間極限為最佳級配不合理。更明智的做法是選擇中間到上部的最佳級配，在一個

15、方式中的VCR比接近1。這個選擇過程的目的是為了生產(chǎn)更經(jīng)濟的粘結(jié)劑的混合料。本最佳級配是如圖2所示。性能試件的制備與最佳級配進行如表6。所有的VMA值均大于17%，如表6所示?；旌狭显O(shè)計：最佳的粘結(jié)劑含量最佳的粘結(jié)劑含量（OBC）應(yīng)該在3VA4的標準范圍內(nèi)。模擬炎熱氣候時空隙量為4%。三系列的SMA混合料，應(yīng)該將混合物分組來計算OBC，分別確定SBS /蠟和纖維素的OBC。給每個子集添加不同比例的粘結(jié)劑，從而來評價混合物的體積性質(zhì)和確定的OBC的數(shù)值。粘結(jié)劑的優(yōu)化結(jié)果表明，SBS、纖維素分別控制為7.1%和6.8%得到改性混合物OBC（表7）。在下面的部分中，我們將解釋由于排空的影響，在蠟改性

16、瀝青混合料中，為減少粘合劑漏下來，我們添加了0.3%的纖維素纖維到混合料中的原因。因此，WSMA混合物的OBC值確定為6.8%。實驗室試驗時為防止瀝青水泥的一致性變異，粘合劑都保持相同的蠟的百分比?；旌狭显O(shè)計：流走一種對混合物的排空的潛力進行測試的程序?qū)MA混合料進行了測試，并在425號NCHRP報告中進行了描述。排空試驗的結(jié)果如圖3，表明漏下來的混合物的價值超過所要求的規(guī)格。這部分的重點在于WSMA樣品的制備，改變蠟的含量不能有效降低排空的價值；因此，WSMA混合物在纖維改性蠟的使用上就顯得十分必要。0.3%的纖維素纖維用于降低蠟改性瀝青的排空量。因此，對改性混合物的SBS 、WSMA的控

17、制在于對未改性和改性纖維素的控制。性能測試:馬歇爾試驗雖然馬歇爾試驗通常是對熱拌瀝青混凝土混合物進行混合設(shè)計，但馬歇爾穩(wěn)定度和流值等是SMA混合料通常的測量信息，而不是驗收的標準(Al-Hadidy和奕秋2009 a,b)。由表8可知,所有的修改混合物的馬歇爾穩(wěn)定度比未修改的混合物更高。不同比例的蠟可以相對增加SMA混合料的馬歇爾穩(wěn)定度,但效果不明顯。例如,改進2%、3%和4%的蠟的馬歇爾穩(wěn)定度分別是2.1、6.5和3.7%。因此,對不同的WSMA混合,3%的蠟表現(xiàn)出最高的馬歇爾穩(wěn)定度。然而, 所有混合物中SBS蠟改性是最穩(wěn)定的,馬歇爾穩(wěn)定度高達19.5%。SBS改性標本展出的一個較小程度上的

18、流動值,其他混合物不符合。例如,WSMA以2%的混合改性蠟比纖維素改性混合物有更高的流動值?？梢酝ㄟ^計算馬歇爾穩(wěn)定度的流值確定馬歇爾系數(shù)?；旌衔镎故境鲆粋€更大的改進性能。如表8，SBS改性和3%的蠟改性混合物有最大馬歇爾商值。 性能測試：濕度敏感性不利的水分影響可能取決于環(huán)境條件，如區(qū)域降水量或長期凍結(jié)（沙1999）。水分會以兩種不同的方式影響瀝青混合物：粘附損失和凝聚力喪失。前者是粘合劑從集料表面薄膜分離；后者主要原因則是瀝青混凝土降解，僵硬度降低。根據(jù)先前的研究,可以通過降低膠結(jié)劑和聚合物之間的吸附力來增加瀝青混合料的濕度敏感性(Kanitpong 等人。2007;Wasiuddin et

19、 al。2008;Sheth 2010)。然而,一些報告指出減少施工溫度可以改善水分敏感性 (甘地2008;Merusi et al。2010;桑切斯阿隆索et al . 2010)。此外,有不少報告指出不同的WMA混合物的濕度敏感性有不同的數(shù)值 (赫爾利和Prowell 2005;2006;2010年Sampath Hurley)。評價瀝青混凝土混合物的濕度敏感性的標準方法是AASHTO (AASHTO 2011 T 283;通常稱為修改測試用Lottman)。425號報告中指出，砂漿SMA混合料的TSR值應(yīng)滿足標準(至少70%)。因此,混合物為滿足TSR，水分敏感低于70%時，為使混合物達

20、到要求它可能有必要使用添加劑或抗剝落劑。用于評估水分磁化率的SMA混合料共有36個樣本。六個相同的樣本(三對干燥和潮濕的條件)每個類型的混合物有三個。表9為水分敏感性的測試結(jié)果。如表9所示,未改性和SBS改性混合物其最值(分別在兩個干和濕條件)最小。此外,纖維素纖維還改善了SMA混合料的拉伸強度，對于不同的WMSA混合物，提高蠟的質(zhì)量可以少量提高ITS值，對于蠟含量4%的WMSA混合料來說其值一般小于3% (641和532)。導(dǎo)致這些結(jié)果的原因可能與失粘有關(guān),這些原因可以歸結(jié)于蠟的影響。對于TSR值, 相對于其他性能的修改來說，SBS有更好的效果,從而增加在抗?jié)裥詷吮镜腟MA值可高達89%。然

21、而,不同的百分比的蠟對于改善TSR值沒有較好的效果。2%的蠟含量對于混合料的TSR值沒有任何影響，但使用3%或4%的蠟含量對于TSR值有一個2%的增長。因此,這證實了在文獻中提到的蠟含量對于TSR值有影響的思想 (甘地2008;Merusi et al。2010;桑切斯阿隆索et al . 2010)。觀察到的抗水性能力的增加可歸因于混合料中蠟的疏水性。然而,由于蠟?zāi)軠p少粘合劑和骨料之間的附著力，從而纖維素改性的SMA與蠟改性的SMA的TSR值幾乎無差異。性能測試:動態(tài)蠕變試驗各種實驗測試,如靜態(tài)蠕變、動態(tài)蠕變,輪跟蹤和間接拉伸試驗通常用于評估潛在的瀝青混合料的永久變形。在著名的方法中，動態(tài)蠕

22、變試驗是用來評價瀝青混合料的車轍性能的最好方法(Kaloush et al . 2002)。此外,研究結(jié)果表明從車輪跟蹤測試測量獲得的車轍深度的測量和從單軸蠕變試驗獲得變形應(yīng)變(Kalyoncuoglu和Tigdemir 2010;Mirzahosseini et al . 2010)。UTM- 5的使用是為了評估SMA的蠕變行為。標本的負載是單軸和動態(tài),代表重復(fù)應(yīng)用軸負載在路面結(jié)構(gòu)。所有標本(三個相同的對于每個替代)準備一個具有4%空隙的馬歇爾壓實機。所有的樣品的瀝青標本高度幾乎相同。對于不同類型的混合物，其他條件也相同;所有的標本加載一個400 KPa的水平應(yīng)力 (58.4 psi)被應(yīng)用

23、于。裝貨的形狀是矩形有一個負載和休息期間是1 s,測試前, 將所有樣本放置在一個溫度為45的環(huán)境室中，放置4h，使整個樣本的溫度分布均勻。持續(xù)測試每個樣品直到循環(huán)10000次或者加載試樣達到第三階段。圖4給出了對于每種類型的SMA混合料累積應(yīng)變和變化的循環(huán)數(shù)。每一條曲線都代表了通過測試每一種混合物的三個樣品所得的對應(yīng)的三條不同的曲線。未改性的混合物明確指出了混合物抗永久變形能力的降低，然而，在所有的SMA樣品中大多數(shù)SBS改性混合物可以抗車轍。蠟含量的不同可以在某種程度上增加SMA混合物的抗車轍能力。比起其他蠟含量百分數(shù)來說，蠟含量為3%的作用效果較為明顯。改性纖維素與蠟含量2%的改性SMA混

24、合料的抗車轍能力幾乎沒有差異，這種結(jié)果可以歸因于這種含量的蠟并沒有在瀝青中形成一個統(tǒng)一的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而未能改變其性能。        為了建立起對比不同類型的SMA混合物抗車轍能力的標準，這個標準是指在蠕變曲線進入第三區(qū)的流變指數(shù)FN。在這種情況下，圖5通過FN清楚的描述個比較了SMA的抗車轍性能。       總之，基于從馬歇兒的穩(wěn)定性和動態(tài)蠕變試驗中所取得的成果，是用蠟含量3%的SMA混合料來構(gòu)建更有效的WSMA混合物是合乎邏輯的。因此，蠟含

25、量3%的WSMA混合物被認為是進行彈性模量試驗和機械經(jīng)驗設(shè)計的最佳WSMA混合物性能測試:彈性模量彈性模量,Ir,是瀝青混合物其中最重要的一個性能,這是進一步用于機械設(shè)計路面結(jié)構(gòu)的程序。它衡量路面反應(yīng)條件的動態(tài)應(yīng)力和相應(yīng)的應(yīng)變。彈性模量通常是瀝青混合料在間接拉伸模式下(以下D4123 ASTM,棕色和Foo(1991)進行測量，用于評估瀝青混凝土混合物的彈性性質(zhì)(布朗和Foo 1991)。彈性模量通常是通過公式(2)計算。如下所示:對每一組混合物,制備生產(chǎn)的三個類似的馬歇爾試件，大約 15%的間接抗拉強度作用于樣品垂直于直徑的方向。頻率、負載,和休息時間分別被調(diào)整為1赫茲,0.1s和0.9 s

26、。測試前4小時使用恒溫箱將所有的標本都放在其中并均勻的保持在25°C。每三個樣本進行測試，平取其平均值為混合物的Mr。根據(jù)圖6，SBS改性混合物具有最高的Mr。OWSMA混合物也有一個為纖維素改性試樣的1.212倍彈性模量，這可能表明FT蠟?zāi)軌蛱岣邽r青混合物的彈性模量。性能測試結(jié)果的統(tǒng)計分析為了探討不同性質(zhì)的SMA混合料之間可能的相互關(guān)系，應(yīng)進行統(tǒng)計分析。在這項研究中，性能測試結(jié)果之間的關(guān)系如馬歇爾穩(wěn)定度，馬歇爾商，動態(tài)蠕變，和彈性模量試驗都使用線性回歸進行了檢查。此外，對每個組合，提供與相關(guān)方程相應(yīng)的信息。線性回歸的方法用于檢驗性能測試結(jié)果的相關(guān)性。線性關(guān)系的精度影響隨著相關(guān)系數(shù)（

27、R）和皮爾森雙尾的意義（P）變化。如前所述，每個測試，三個相同的樣品進行了測試。圖7中的每個點代表這三個樣品的平均值。從R和P值，對于不同SMA混合料性能之間有很好的線性關(guān)系。所有的P值均小于0.05，其中可以確的是這些關(guān)系是足夠重要的。機械經(jīng)驗的設(shè)計在這個研究中，從兩個不同的方面來評估改造的效益，（1）在路面結(jié)構(gòu)層厚度的減少（2）在路面系統(tǒng)使用壽命的延長。前者已被廣泛稱為層厚度減少（LTR）。對于未改性混合物和改性混合物，當(dāng)使用壽命保持不變時，LTR是用來確定路面的允許結(jié)構(gòu)層厚度的減少量。而后者稱為交通效益比（TBR），可以被付諸實踐用以定義當(dāng)路面部分保持同樣的兩個先前提到的混合物時所容許額

28、外數(shù)量的傳遞軸的量。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)出車轍和疲勞開裂可能是瀝青混凝土結(jié)構(gòu)失敗最關(guān)鍵的類型。車轍已被描述為在路面層沿輪路徑的永久變形的積累。另外，在瀝青混凝土表面裂縫的傳播，由于負載重復(fù)，可以被稱為疲勞開裂。路基的頂部層的豎向抗壓應(yīng)變和在瀝青混凝土層的底部的水平拉伸應(yīng)變作為兩個車轍和疲勞現(xiàn)象的重要指標。在這項研究中，kenlayer軟件，一中由黃先生所研究（黃1993）的有效可信的程序用于分析典型的多層彈性路面系統(tǒng)（黃1993）。一個用于分析典型路面部的情況如圖8所示。輪胎的80 KN標準軸荷載被認為是作用在表面上的路面部分的荷載。使用不同的改性劑以及多層彈性設(shè)計來評估路面壽命增長和

29、結(jié)構(gòu)層厚度的減少，從而可以得到一系列SMA混合料的彈性模量和結(jié)構(gòu)層厚度以運輸和道路研究實驗室(TRRL)顯示的10.16毫米(0.4英寸)車轍深度作為柔性路面失效判據(jù)，并提供了方程（3）來估計容許的車轍荷載重復(fù)次數(shù)，可靠性為85%（黃1993），如下：為了研究瀝青混合料的效率和定義從疲勞開裂失效許用載荷重復(fù)Eq。按TRRL(黃1993)所提供的公式(4)計算得到，如下所示:因此,對于每個組混合物,兩個N值可以用方程式(3)和(4)計算出。較小的值應(yīng)該被考慮作為允許荷載重復(fù)的數(shù)量，因為這樣一個值會更關(guān)鍵。此外，為修改LTR型混合物，方程式 (5)和(6)可以使用計算的值,如下:此處T和C分別代表

30、層的厚度和荷載重復(fù)的臨界數(shù)量；M和U分別代表修改及未改性路面系統(tǒng)。錢德拉(2008) 分別從有益角度使用方程式(5)和(6)評估纖維對減少結(jié)構(gòu)層厚度和延長壽命的影響(錢德拉et al . 2008)。此外,Al-Hadidy 修改SMA混合料添加劑,如SBS、ST、聚乙烯和聚丙烯等，LTR值評估了用不同添加劑對SMA進行改性的效果，同時也報道了它們的改良效果分別為1.295、1、27、1、359、1、48. 正如表10和11所示, 考慮到兩個不同的條件評估的有益作用修改的LTR條款:SMA厚度是變量和其他層的厚度是常數(shù)；熱拌瀝青混凝土厚度是變量和所有其他層的厚度是常數(shù)。ND值低于 NF，可以表

31、明對于每個混合物，ND 是比 NF更關(guān)鍵。因此，ND 是被視為 Ncritical 調(diào)查的有利影響修改。因此，改性后的混合物比未改性的SMA混合物有較高的 Ncritical 值，中文希望可以明確的證明不同改良劑對于不同的SMA有不同的改良效果通過改變SMA的結(jié)構(gòu)層厚度而對改性纖維素纖維、OWSMA、SBS改性混合物的改良效果分別為9.76%、17.31%、24.79%。這個事實可以清楚的表明這些添加劑能有效減少SMA結(jié)構(gòu)層的厚度。此外，依賴與設(shè)計者的構(gòu)想，先前指出的添加劑可能還可以用于降低瀝青混合料的結(jié)構(gòu)層厚度。通過比較表10和表11中的LTR值，假設(shè)SMA層的結(jié)構(gòu)質(zhì)量比HMA層的結(jié)構(gòu)質(zhì)量好，則HMA層的厚度的降低值理論上應(yīng)比SMA層厚度的降低值更大。例如，LTR 值為 SBS 改性層的24.79%時的目的是降低 SMA 層的厚度。然而，LTR值為SBS改性層LTR值得29.7%時的目的是為了減少瀝青混合料的結(jié)構(gòu)層厚度。對TBR的價值方面，SBS 改性的混合物創(chuàng)造了最高價值，而纖維素改性的混合物具有最低值。本節(jié)中的重要的一點是，F(xiàn)T蠟相對于纖維素改性混合物可以提高TBR值1.07倍。結(jié)論這項研究的目的是要應(yīng)用到基于蠟 W