不同荷重期與間歇期對SMA與密級配瀝青混凝土變形行為的影響

Abstract

本研究採用針入度85/100的瀝青膠泥及烏溪河床粒料，來 製作傳 統的Ⅳb密級配及石膠泥瀝青混凝土(Stone Mastic Asphalt簡稱SMA)， 在最佳含油量Pb及Pb±0.5%下，試體夯打 為直徑4in高為8in之圓柱試體 。在溫度25℃，軸壓90psi，圍 壓15psi，三種荷重期(0.1、1、10sec) ，三種間歇期(0.1、1 、10sec)的情況下進行動態三軸重複荷重試驗， 探討荷重期與 間歇期對SMA及密級配瀝青混凝土力學行為之影響。 動態三軸重複荷重試驗以方形波進行，求取重複荷重次數 (N)與永久應 變(εp)之關係，並引用數學模式εp=aNb及 εp(N)=μεN-α來分析瀝 青混凝土之永久應變，且由求出參 數a、b、μ及α值，與回彈模數Mr、 剪力模數G、體積模數K。 同時進一步探討瀝青混凝土對荷重期、間歇期 及含油量、粒 料級配的反應，冀期能對瀝青混凝土在重複荷重下其變形 之 行為更加了解。 經馬歇爾試驗的結果發現SMA的最佳含油量較 Ⅳb密級配 高，且穩定值也較高。由動態三軸重複荷重試驗可知永久應 變隨含油量、荷重期及間歇期之增加而變大，且SMA有較小的 永久應變 ，而細型SMA又較粗型SMA為小。根據εp=aNb所求出 的截距a與斜率b發 現此兩值隨著荷重期及含油量之增加而增加， 但當間歇期越久a會下降 ，b卻會增加，概回彈應變量增加之 故。比較三種級配而言，SMA的截距 a與斜率b都較密級配小， 可知SMA優於密級配。回彈模數Mr、剪力模數G 及體積模數K大 致上亦呈現相同的趨勢。在相同的級配下，回彈模數、 剪力 及體積模數均隨著荷重期與間歇期、含油量上升而下降，因 其軸 向及徑向回彈應變量均增大之故。比較不同級配來說， 細型SMA的模數 最大、粗型SMA次之、密級配則再次之。