中国公路学报

作者：张翠红, 曹学鹏, 焦生杰, 徐信芯, 职统超, 付耀

单位：1. 西安石油大学 机械工程学院, 陕西 西安 710065;2. 长安大学 公路养护装备国家工程实验室, 陕西 西安 710064;3. 河南高远公路养护技术有限公司, 河南 新乡 453003

关键词：道路工程,水泥乳化沥青混合料,压缩试验,黏弹塑性,B-P本构模型

基金：国家科技支撑计划项目（2015BAF07B08）；国家自然科学基金项目（51805041）；陕西省自然科学基础研究计划项目（2019JM-295）；中央高校基本科研业务费专项资金项目（300102258502）

为揭示水泥乳化沥青混合料压实过程中的黏弹塑性变形特性及其变形机理，结合现场路面压路机的施工工艺参数，采用万能试验机压缩试验模拟该混合料的压实过程。针对试验循环荷载力学响应曲线变形特征，引入有效平均应力构建混合料压实变形的Bodner-Partom本构模型。通过对应变-时间的非线性拟合识别出该混合料的B-P模型参数值，进而揭示压实过程中混合料的黏弹塑性动态流变特性及变形机理。试验结果表明：压缩试验可充分反映混合料压实过程中的力学响应变形特性；随着循环荷载次数的增加，混合料塑性和黏塑性变形减小而弹性和黏弹性变形增大。据混合料复压阶段的黏塑性变形规律导出试样空隙率的计算式，进而获得有效平均应力随试样空隙率的变化规律。B-P本构模型分析结果表明：黏性参数<i>η</i>随荷载作用次数的增加而逐渐增大，说明混合料在压实过程中黏性增强；应变率敏感系数<i>n</i>₁基本保持不变，表明压实过程中混合料温度相对稳定；参数值<i>Z，D</i>₀随荷载作用次数的增加分别呈递增、递减的规律，前者显示随着混合料被进一步压实其非弹性变形抵抗力增大，进而导致塑性和黏塑性应变逐渐减小，后者显示塑性应变率减小，表明单次循环荷载下塑性变形占总变形量的比例逐渐减小。B-P模型参数值可准确表征水泥乳化沥青混合料与时间和荷载相关的黏弹塑性流变特性，重构后的B-P本构模型可有效揭示混合料压实过程中的黏弹塑性变形机理，可为深入研究其压实流变性能和路面压实工艺奠定基础。

来源：2019年第7期

《中国公路学报》期刊编辑部

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