盐冻融和重复荷载作用下沥青混凝土开裂的细观分析

闫景晨, 李瀚翔

(内蒙古工业大学 土木工程学院, 内蒙古 呼和浩特 010051)

裂缝是沥青混凝土的主要破坏方式之一,对于疲劳开裂而言,材料当中微裂纹的生成与扩展规律是裂缝形成的主要原因.目前国内外的学者大都采用宏观方法进行相关研究,这些方法不能精确地在疲劳荷载全受力过程中分析裂纹扩展的规律特性,只能通过线弹性力学原理及有限的位移传感器进行变形研究,很难在微观层面观测裂纹形态发展,也很难精确掌握裂纹扩展规律.

数字图像相关(DIC)技术使用的是图像对比方法,可以准确测量观测区域内每一点的位移及应变,从而为使用统计研究手段创造了条件.DIC技术由Chu等[1]提出,初期应用于航天技术.至20世纪90年代,随着计算机技术的发展,出现了复杂的变形分析系统和高精度、高频率的数字图像采集技术,使得DIC技术精度不断提高,逐渐扩展应用于包括沥青混凝土在内的材料试验中.Yue等[2]研究了压实度和级配曲线对密级配沥青混凝土混合料中粗骨料取向的影响.Read[2]用DIC技术检测了小梁疲劳过程中的裂纹扩展,并认为DIC技术可以解释小梁开裂机理.Birgisson等[3]使用DIC技术研究了沥青混凝土梁三点弯曲试验中的开裂行为,发现裂纹起始于应变集中度高的区域.Tschegg等[4]使用2台数码相机记录圆盘试件的循环拉伸试验,记录2个面的裂纹扩展长度,并取其平均值进行计算.Safavizadeh等[5]成功地用裂纹长度数据在沥青混凝土上验证了线弹……