沥青混合料强度形成原理

（一）沥青混合料抗剪强度的材料参数
沥青混凝土路面产生破坏的主要原因,一是夏季高温时因抗剪强度不足或塑性变形过大 而引起的高温变形;二是冬季低温时抗拉强度不足或应力松弛模量降低太慢而抵抗变形能力 较差，引起的温度开裂;三是由于车辆荷载的重复作用以及沥青性能的老化，引起结构性的疲 劳开裂。抵抗低温变形能力主要取决于沥青胶浆的性质。因此,提高沥青路面高温抗剪切能 力，是减少路面永久破坏的关键。
1. 莫尔一库仑理论 沥青混凝土路面抗剪强度，是指其对于外荷载产生的剪应力的极限 抵抗能力。当沥青混凝土路面中某点由外力产生的剪应力达到其抗剪强度，剪切破坏是强度 破坏的重要特点。目前一般都倾向釆用18世纪库伦提出的内摩擦理论，分析沥青混合料高温 抗剪强度和稳定性°其抗剪强度宀通过三轴剪切试验方法,应用莫尔一库仑理论来计算，即： T = C + （Ttg^D （2-6）
式中勇—沥青混合料在某一平面上产生的剪应力,MPa;
C——沥青混合料的粘结力，MPa;
<p——沥青混合料的内摩擦角；
CT 正应力。
由式（2-6）可知，在一般的荷载范围内，沥青混合料的抗剪强度与法向应力之间呈直线关 系,并主要取决于粘结力c和内摩擦力两个参数。法向应力越大，则内摩阻力对抗剪强度贡献 越大。
如果已知在某一平面上作用着法向压力。和剪应力匸，则由T与抗剪强度门的对比，可能 有下列三种情况：
r <血在库伦强度破坏线以下），安全（或称弹性平衡）；
r=r_f（在库伦强度破坏线上），临界状态（或称极限平衡）；
r>r_f（在库伦强度破坏线上方），破坏（或称塑性破坏）。
由此可见，沥青混合料中某点濒临剪破状态的应力条件必须是法向应力。和剪应力丁皿 达到了抗剪强度n的条件，即剪切面并不发生最大剪应力匸响的作用面（a =45。）上，而是在 a=45°+<p/2的平面上。
2. 莫尔一库仑理论评价抗剪强度的局限性
首先莫尔库仑理论分析问题的前提，是把沥青混合料视作剪切破坏前不变形的刚塑体。 事实上，沥青混凝土在高温时呈粘弹塑性状态，只有按照流变力学的观点研究其应力和应变规 律性,才能真实地反映实际情况。由于粘弹塑性体的力学性质的复杂性,对其高温时的失稳破 坏机理的研究是不够的，还没有将强度和变形有机联系统一考虑的研究成果。有些研究者建 议直接釆用高温强度模量指标,用来作为沥青混合料高温状态下的设计参数和性能评价指标。
其次是该理论主要适用于在温度较高时评价沥青混合料的抗剪强度。当温度较低时，由 于受沥青粘滞性影响，粘聚力。是温度的函数，低温时c值较大，而内摩擦角基本不变g值是 剪损时的法向压应力，也较小，故 帅 值较小，粘结力。起主要作用。此外，无论高温和低温， 采用三轴试验，求取粘聚力。和内摩擦值较为困难。