什么是孀变和松弛
对于弹性材料,在恒定的应力或应变作用下,其对应的应变或应力也保持不变。但对于粘 弹性材料,在恒定的应力或应变作用下,对应的应变或应力则随时间而变化。这一性质又称为 沥青的感时性。
对于弹性材料,在恒定的应力或应变作用下,其对应的应变或应力也保持不变。但对于粘 弹性材料,在恒定的应力或应变作用下,对应的应变或应力则随时间而变化。这一性质又称为 沥青的感时性。
徐变,也称蠕变,是当应力为一恒定值时,应变随持荷时间逐渐增加的现象。研究表明蠕变的变化规律按徐变现象可分为徐变迁移、徐变稳定和徐变破坏三个阶段;按徐变速度可分为 瞬时徐变、等速徐变和加速徐变三个阶段。沥青混合料的蠕变试验中,蠕变变形越小,说明抗 永久变形能力越高,塑性变形越小。
应力松弛,是当应变为恒定值时,应力随持荷时间而衰减的过程。无论是压应力还是拉应 力,都存在其应力随时间的减少而应力松弛(衰减)的现象。研究成果表明,材料的应力松弛服 从蓦指数衰减函数规律。
在考虑沥青的应力或应变随时间而变化的性质时,所谓的时间是指:①一般的时间概念, 如静载试验,蠕变和应力松弛等的试验中荷载作用的持续时间;②加载时间,在等应变加载试 验中,应变与施加的应变速率之比就是加载时间;③通用的时间温度换算法则换算的时间。
沥青混合料的应变徐变和应力松弛特性,可以采用MaxwW力学模型,徐变和松弛为粘弹 性材料的一种性质的两种表现,有其内在的联系。在高温时,应力松弛时间越长,表明它具有 较好的高温抗永久变形能力;在低温时,应力松弛时间越长,表明它的低温抗裂性越差。表21 给出了不同沥青混凝土在不同的温度时的松弛时间,由此可见,普通沥青混凝土低温时应力松 弛时间是高温时的近6倍,而环氧沥青混凝土低温与高温的松弛时间却相差不多,说明它具有 良好的温度稳定性。
沥青面层在温度骤降过程中产生的温度收缩应力,如很少松弛或来不及松弛,就会累积到 超过沥青混合料的抗拉强度,引起沥青面层开裂。因此,沥青混合料的应力松弛性能是评价其 抵抗低温开裂的重要特性。应力松弛试验表明:温度越高,松弛模量越低;温度越低,应力松弛 越慢,松弛模量降低越慢,对于抗裂越没有好处。应力松弛模量降低越快,抗裂越好。
在我国北方地区秋末冬初,除了极端的骤然大风降温外,一般的夜晚降温,在距路边缘一 定范围的路面内,降温所产生的温度收缩受底层摩擦作用限制产生拉应力,但到白天,温度回 升且较高,沥青混合料的应力松弛明显,被应力松弛性能削除或削减,一般不会引起温度裂缝, 可以说这也是应力松弛性能的积极作用。由此可见,降低沥青混合料的松弛模量,是解决低温抗裂的一个重要途径。
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