UHPC-沥青面层黏层动态剪切性能

• 作者: 李嘉 黄聪 陈思远 高俊甫
• 来源期刊: 湖南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 桥梁工程 主曲线 剪切试验 动态模量 相位角 黏层 超高性能混凝土
• 年，卷（期）: 2022,（5）
• 所属期刊栏目: 土木工程
• 页码范围: 82-91
• 页数: 9页
• 分类号: U433.33
• 语种: 中文
• DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022052

摘要

为探究超高性能轻型组合桥面UHPC-沥青面层黏层材料动态力学性能，采用伺服液压系统UTM-30对UHPC-SMA界面施加动态剪切荷载，通过5℃、15℃、25℃、35℃、45℃、60℃六种温度和0.1Hz、0.5Hz、1Hz、5Hz、10Hz、25Hz六种加载频率下动态剪切试验，获得热熔型改性环氧树脂202、高黏高弹改性沥青PG100两种典型黏层材料的动态剪切模量和相位角的变化规律；基于时间-温度等效原理和Sigmoidal函数，采用最小二乘法拟合得到动态模量主曲线和相位角主曲线.试验研究表明：动态模量随着温度的升高而减小，随着频率的增加而变大；而相位角却随着温度的升高而变大，随着频率的增加而减小；黏层材料具有黏弹性材料动力响应特征.在相同温度、相同频率下，树脂202的动态模量明显大于沥青PG100，其相位角明显小于沥青PG100，且随着温度的升高这种现象更明显；60℃时，树脂202动态模量仍大于1.13MPa，而沥青PG100仅为0.15MPa左右；树脂202比沥青PG100具备更好的抗剪性能.UHPC-沥青面层黏层最不利工况为高温与低频，与25℃、25Hz（相当于120km/h）相比，60℃、5Hz（相当于30km/h）条件下，树脂202、沥青PG100的动态剪切模量分别下降34.9%、88.8%.树脂202、沥青PG100动态模量主曲线拟合优度R2分别为0.993、0.996，相位角主曲线拟合优度R2分别为0.978、0.989，回归方程的拟合度优良.通过动态性能主曲线，不仅可以获得高频率和长时间下的材料特征，同时也可以预测黏层材料的寿命和长期使用性能.