李嘉，陳思遠(yuǎn)，黃聰，鄒衡

（1.湖南大學(xué)土木工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410082；2.湖南大學(xué)風(fēng)工程與橋梁工程湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長(zhǎng)沙 410082）

UHPC（Ultra-High Performance Concrete）由于其超強(qiáng)的力學(xué)性能和超高的耐久性，被認(rèn)為是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的混凝土材料之一［1］.為綜合解決鋼橋面疲勞開裂及鋪裝層頻繁破損的兩大難題，作者所在研究團(tuán)隊(duì)率先研發(fā)了“鋼面板-薄層UHPC-SMA”超高性能輕型組合橋面體系，以大幅度提高橋面局部剛度，有效降低高應(yīng)力幅，顯著提升鋼橋結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性［2-3］.

UHPC-SMA層間黏結(jié)性能是新結(jié)構(gòu)體系關(guān)鍵技術(shù)問題之一.國內(nèi)外學(xué)者評(píng)估結(jié)構(gòu)層間黏結(jié)性能的試驗(yàn)方法主要包括靜力破壞試驗(yàn)和疲勞試驗(yàn)，其中靜力破壞試驗(yàn)最常用的方法是剪切試驗(yàn)與拉拔試驗(yàn)［4］.美國規(guī)范ASTM C1583∕C1583M-20推薦使用附著力拉拔試驗(yàn)來測(cè)定材料與混凝土之間的黏結(jié)強(qiáng)度［5］；AASHTO TP 114-18（2021）規(guī)范中建議采用直剪強(qiáng)度測(cè)試儀進(jìn)行瀝青路面層間性能的測(cè)定，并將層間剪切強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)控制指標(biāo)［6］.我國現(xiàn)行《公路鋼橋面鋪裝設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》（JTG∕T 3364-02—2019）規(guī)范中，推薦使用抗拉強(qiáng)度及抗剪強(qiáng)度來評(píng)定鋼橋面鋪裝組合結(jié)構(gòu)的黏結(jié)性能［7］.

然而，靜力試驗(yàn)未考慮道面結(jié)構(gòu)運(yùn)營期間承受車輛重復(fù)作用的實(shí)際工況，因而需要開展層間疲勞性能研究［8］.周志剛等［9］自行研制了直剪測(cè)試儀，通過室內(nèi)試驗(yàn)及有限元仿真計(jì)算，分析了水和超載對(duì)混凝土板與瀝青層間的剪切疲勞壽命及破壞位置的影響.李盛等［10］研發(fā)了用于測(cè)定剛?cè)釓?fù)合式路面層間斜剪疲勞特性的試驗(yàn)裝置，通過疲勞試驗(yàn)與有限元分析，提出了基于層間剪切疲勞的瀝青路面厚度設(shè)計(jì)方法.Tozzo 等［11］開發(fā)了雙面剪切測(cè)試設(shè)備，用于三層復(fù)合結(jié)構(gòu)試件的四點(diǎn)疲勞加載，發(fā)現(xiàn)設(shè)置黏層能明顯改善復(fù)合試件的疲勞壽命.Amelian等［12］通過剪切靜力試驗(yàn)、剪切疲勞試驗(yàn)及間接拉伸試驗(yàn)對(duì)雙層瀝青混凝土的層間黏結(jié)性能進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)靜力試驗(yàn)得出的強(qiáng)度與能量指標(biāo)與剪切疲勞壽命相關(guān)性較高，且簡(jiǎn)單的間接拉伸試驗(yàn)也能較好地區(qū)分不同類型黏層的層間性能.

目前國內(nèi)外文獻(xiàn)主要針對(duì)瀝青路面層間或普通混凝土板與瀝青上面層開展研究，鮮有文獻(xiàn)研究復(fù)合結(jié)構(gòu)靜力性能與疲勞特性的潛在關(guān)聯(lián)性.由于UHPC 力學(xué)性能、材料組分與普通混凝土有很大差異［13］，因此有必要開展UHPC-SMA 層間靜力性能及疲勞性能研究.本文選擇兩類典型黏層材料，開展UHPC-SMA復(fù)合試件層間靜力性能及疲勞性能試驗(yàn)與分析，通過測(cè)試層間拉拔強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度，掌握不同環(huán)境溫度對(duì)層間力學(xué)性能的影響；隨后進(jìn)行復(fù)合試件疲勞試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以期獲取層間剪切疲勞曲線，并得到兩類黏層的剪切疲勞壽命預(yù)估值；在此基礎(chǔ)上，探究層間在受剪、受拉等不同破壞模式下的異同點(diǎn)及關(guān)聯(lián)性；分析剪切靜力指標(biāo)與剪切疲勞壽命的潛在聯(lián)系及其相互關(guān)系.研究結(jié)果旨在完善現(xiàn)行規(guī)程［14-15］，為超高性能輕型組合橋面的工程應(yīng)用提供技術(shù)指導(dǎo).

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 UHPC技術(shù)指標(biāo)

本研究采用經(jīng)過改性與強(qiáng)化的鋼橋面專用UHPC，組成成分包括水泥、硅灰、石英砂、高效減水劑和水，鋼纖維按體積比2.5%摻入.其技術(shù)指標(biāo)要求如表1所示.

表1 UHPC基材技術(shù)指標(biāo)要求Tab.1 Technical properties of UHPC

1.1.2 黏層材料技術(shù)指標(biāo)

UHPC-SMA 層間黏層材料采用高黏高彈瀝青PG100（簡(jiǎn)稱PG100）及熱熔型改性環(huán)氧樹脂202（簡(jiǎn)稱202），其技術(shù)指標(biāo)分別如表2 和表3 所示.兩類材料的黏結(jié)劑配合比、用量、拌和溫度、涂刷溫度和養(yǎng)護(hù)條件如表4所示.

表2 PG100技術(shù)指標(biāo)Tab.2 Technical properties of PG100 binder

表3 202固化后技術(shù)指標(biāo)Tab.3 Technical properties of 202 binder after curing

表4 黏結(jié)劑涂刷及養(yǎng)護(hù)要求Tab.4 Requirements of appling and curing of adhesives

1.2 試件制備

1）采用300 mm×300 mm×30 mm 試模，澆筑成型UHPC 基板.在室溫自然養(yǎng)護(hù)48 h，終凝后再進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)48 h.待試件自然晾干后，進(jìn)行表面拋丸處理，去除浮漿，要求構(gòu)造深度（TD）達(dá)到0.45～0.55 mm，清潔干燥后備用.

2）按照廠家要求及推薦用量（見表4），在規(guī)定的條件下將黏層材料均勻涂刷在UHPC 板上，注意將UHPC板表面清理干凈，防止層間污染.

3）瀝青黏層涂刷后，同步撒布粒徑5～10mm玄武巖，用量為8kg∕m2；采用輪碾法成型30mm厚SMA，樹脂黏層涂刷后需等待表干，再成型上面層.室溫下放置24 h 后再進(jìn)行切割，復(fù)合試件尺寸為90 mm×90 mm×60 mm.

試件制備流程如圖1所示.

圖1 試件制備流程Fig.1 Process of preparing the specimens

1.3 試驗(yàn)方案

UHPC-SMA復(fù)合試件層間黏結(jié)性能通常采用抗拉強(qiáng)度及抗剪強(qiáng)度來表征.拉拔試驗(yàn)是一種能有效測(cè)定黏層吸附能力的試驗(yàn)方法，在室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)均可操作，高效便捷.AASHTO TP 114-18（2021）建議采用直接剪切方式來測(cè)定層間抗剪強(qiáng)度，直剪強(qiáng)度低于斜剪強(qiáng)度，具有更好的安全儲(chǔ)備［6］.因此，本研究通過拉拔試驗(yàn)、直剪靜力試驗(yàn)，探究黏層材料的基本黏結(jié)性能；此外，考慮到運(yùn)營期間橋面結(jié)構(gòu)將承受車輛多次重復(fù)荷載作用，通過直剪疲勞試驗(yàn)掌握UHPC-SMA層間剪切疲勞特性.

1.3.1 拉拔試驗(yàn)

參考美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM C1583∕C1583M-20 進(jìn)行拉拔試驗(yàn).采用ZM-10T 碳纖維黏結(jié)強(qiáng)度檢測(cè)儀測(cè)試黏層與UHPC 之間的附著力拉拔強(qiáng)度.試驗(yàn)溫度分別為15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃，每種溫度下測(cè)試3 個(gè)平行試件.測(cè)試裝置見圖2.

圖2 測(cè)試裝置Fig.2 Test devices

1.3.2 直剪靜力試驗(yàn)

自行研制直接剪切試驗(yàn)裝置，采用路面材料伺服液壓系統(tǒng)UTM（Universal Testing Machine）進(jìn)行剪切加載控制與數(shù)據(jù)采集，最大加載量程±25 mm，最大動(dòng)靜態(tài)荷載±30 kN.試驗(yàn)過程中的層間剪力、剪切變形分別由UTM 荷載傳感器和安裝在壓頭頂部的高精度線性差分位移傳感器LVDT（Linear Variable Differential Transformer）測(cè)量，并通過一體化多軸控制系統(tǒng)IMACS（Integrated Multi-Axis Control System）和UTS002軟件進(jìn)行加載控制和數(shù)據(jù)采集.

參考美國標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法AASHTO TP 114-18（2021），加載方式采用位移控制，速率為2.54 mm∕min，環(huán)境箱溫度分別設(shè)置為15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃，每種溫度下測(cè)試3個(gè)平行試件.

1.3.3 直剪疲勞試驗(yàn)

直剪疲勞試驗(yàn)采用與直剪靜力試驗(yàn)相同的剪切夾具及UTM 系統(tǒng).疲勞加載頻率取10 Hz，采用恒應(yīng)力控制的連續(xù)偏正弦加載模式，即波形與正弦波相同，僅數(shù)值全在壓力軸一側(cè).以不變的加載幅度在最小荷載和最大荷載之間變動(dòng)，最小荷載取0.05 kN，以確保試件與加載桿的良好接觸；由于輕型組合橋面中層間最大剪應(yīng)力介于0.3～0.6 MPa 之間，最大荷載取0.4 MPa.疲勞加載過程中，實(shí)時(shí)記錄和計(jì)算加載時(shí)間、剪力大小與剪切變形，數(shù)據(jù)采集速率取為2 ms∕點(diǎn)，即每次循環(huán)記錄50 組上述數(shù)據(jù)，通過UTS軟件可實(shí)時(shí)顯示剪力、剪切變形曲線.環(huán)境箱溫度分別設(shè)置為15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃，每種溫度下測(cè)試3個(gè)平行試件.

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 拉拔強(qiáng)度

分別測(cè)試15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃這4種溫度狀態(tài)下，黏層202、PG100 與UHPC 的附著力拉拔強(qiáng)度，測(cè)試結(jié)果如表5所示，分析可知：

表5 拉拔強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果Tab.5 Result of pull-off tests

1）隨著溫度的升高，拉拔強(qiáng)度逐漸下降.與15 ℃時(shí)相比，45 ℃時(shí)黏層202 的拉拔強(qiáng)度從2.86 MPa 減少到1.19 MPa，降幅為58.4%；PG100 從1.36 MPa減少到0.45 MPa，降幅為66.9%.

2）相同溫度下，黏層202與UHPC 的附著力拉拔強(qiáng)度明顯高于PG100；溫度每升高10 ℃，黏層202 平均降幅為24%，PG100 平均降幅為30%，說明前者溫度穩(wěn)定性優(yōu)于后者.

2.2 剪切靜力性能

2.2.1 剪切荷載-位移曲線

將3 組平行試件測(cè)試數(shù)據(jù)導(dǎo)入坐標(biāo)系，繪制散點(diǎn)圖，如圖3 所示.通過分析散點(diǎn)數(shù)據(jù)及其變化規(guī)律，擬合出典型荷載-位移曲線，如圖3 所示.擬合曲線為Poly4四次多項(xiàng)式，見式（1）.

圖3 典型荷載-位移曲線Fig.3 Classical curve of force and displacement

式中：F為剪切荷載，kN；u為層間剪切變形，mm；A、B、C、D為擬合參數(shù).

兩類黏層的荷載-位移曲線擬合參數(shù)如表6所示.

表6 荷載-位移曲線擬合參數(shù)Tab.6 Fitting parameters of force and displacement curves

2.2.2 抗剪性能指標(biāo)

獲取荷載-位移曲線后，可以計(jì)算出以下抗剪性能指標(biāo).

1）層間剪切強(qiáng)度ISS

層間剪切強(qiáng)度ISS（Interlayer Shearing Strength）定義為單位面積內(nèi)承受的最大剪切荷載，可由下式計(jì)算得出：

式中：ISS 為層間剪切強(qiáng)度，MPa；Fmax為荷載-位移曲線中的峰值荷載，kN；S為剪切試件的截面面積，mm2.

2）剪切剛度IS

參照文獻(xiàn)［14］，將剪切剛度IS（Interlayer Stiffness）定義為最大剪切強(qiáng)度與其對(duì)應(yīng)的層間剪切變形之比，計(jì)算公式如下：

式中：IS 為剪切剛度，MN∕m3；ISS 為層間剪切強(qiáng)度，MPa；up為峰值荷載對(duì)應(yīng)的層間剪切變形值，mm.

3）層間黏結(jié)能IBE

層間黏結(jié)能IBE（Interlayer Bonding Energy）定義為峰值荷載-位移曲線包絡(luò)的面積［14］，根據(jù)下式計(jì)算：

式中：IBE 為層間黏結(jié)能，N·m；up為峰值荷載對(duì)應(yīng)的層間剪切變形值，mm；F為剪切荷載，kN；u為層間剪切變形值，mm.

由式（1）～式（4）以及表7 經(jīng)過分析與整理，得到兩種典型黏層材料的層間剪切靜力性能指標(biāo)計(jì)算結(jié)果，如圖4所示.

2.2.3 剪切靜力性能分析

圖4顯示了不同溫度下UHPC-SMA 層間抗剪性能變化規(guī)律，由此可知：

圖4 剪切靜力試驗(yàn)結(jié)果Fig.4 Results of monotonic shear test

1）隨著溫度升高，層間剪切強(qiáng)度ISS、剪切剛度IS、層間黏結(jié)能IBE 3 項(xiàng)靜力指標(biāo)均明顯下降；溫度從15 ℃升至45 ℃，黏層202 復(fù)合試件的ISS、IS、IBE分別從1.44 MPa、600 MN∕m3、18.31 N·m 降至0.25 MPa、131 MN∕m3、2.89 N·m，PG100 分別從0.54 MPa、230 MN∕m3、7.12 N·m 降為0.09 MPa、37 MN∕m3、1.29 N·m；可見，環(huán)境溫度是影響UHPC-SMA層間抗剪性能的顯著因素.

2）黏層202 抗剪性能明顯優(yōu)于PG100.在15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃4 種溫度條件下，黏層202 的ISS、IS、IBE 平均為PG100 的2.4 倍、2.3 倍、2.4 倍；特別是較高溫度（45 ℃）時(shí)，黏層202 的ISS、IS、IBE 值明顯高于PG100，差異接近3倍.

2.3 剪切疲勞性能

2.3.1 層間疲勞破壞準(zhǔn)則

采用兩項(xiàng)準(zhǔn)則來判別UHPC-SMA 層間剪切疲勞破壞.

準(zhǔn)則Ⅰ 基于層間剪切變形：剪切變形發(fā)生顯著且加速變化，即判定為復(fù)合試件層間疲勞破壞.如圖5 所示，剪切疲勞曲線特征點(diǎn)b，即為復(fù)合試件層間疲勞壽命［12］.

圖5 擬合后的剪切疲勞曲線Fig.5 Fitted shearing fatigue curve

準(zhǔn)則Ⅱ 基于層間剪切剛度：將前50 次循環(huán)的平均剪切剛度作為初始剛度，隨著荷載次數(shù)的增加，剛度將逐漸下降，當(dāng)剪切剛度減至初始剛度的50%時(shí)，表征復(fù)合試件層間疲勞破壞.此時(shí)對(duì)應(yīng)的循環(huán)加載次數(shù)定義為疲勞壽命［16］.

2.3.2 剪切疲勞方程

將疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入坐標(biāo)系中，得到層間剪切變形隨加載次數(shù)的變化規(guī)律，如圖6所示.

圖6 剪切變形-加載次數(shù)曲線Fig.6 Curve of shearing deformation and loading times

分析可知，典型的疲勞曲線由三個(gè)階段組成：初始階段、穩(wěn)定階段、破壞階段.在測(cè)試初期（0→a），由于試驗(yàn)系統(tǒng)誤差，如安裝誤差、接觸誤差等，層間變形測(cè)試值增長(zhǎng)較快；進(jìn)入穩(wěn)定階段（a→b）后，變形隨加載次數(shù)增加逐漸發(fā)展，近似線性增長(zhǎng)的規(guī)律；隨著重復(fù)加載次數(shù)不斷增加，黏層材料出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，層間變形加速，直至復(fù)合試件發(fā)生層間破壞（b→破壞）.

文獻(xiàn)［12］認(rèn)為，F(xiàn)rancken 方程能較好地表達(dá)剪切疲勞過程，如式（5）所示：

式中：u為層間剪切變形，mm；n為循環(huán)加載次數(shù)，次；A、B、C、D為擬合參數(shù).

基于式（5），對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與計(jì)算，得到剪切疲勞方程各擬合參數(shù)（見表7），剪切疲勞曲線如圖6所示.

表7 剪切疲勞方程擬合參數(shù)Tab.7 Fitting parameters of shearing fatigue equations

2.3.3 剪切疲勞性能分析

依據(jù)疲勞破壞準(zhǔn)則Ⅰ、準(zhǔn)則Ⅱ，通過MATLAB 編程計(jì)算，可得到剪切變形-加載次數(shù)曲線特征點(diǎn)b，并獲得剪切剛度減至初始剛度50%時(shí)的加載次數(shù)，從而得出黏層202 及PG100 復(fù)合試件在四種試驗(yàn)溫度下的剪切疲勞壽命，如圖7所示.

圖7 疲勞壽命結(jié)果Fig.7 Results of shearing fatigue life based on two criteria

通過準(zhǔn)則Ⅰ和準(zhǔn)則Ⅱ可確定層間疲勞壽命區(qū)間，且兩種疲勞破壞判定準(zhǔn)則總體上吻合良好，趨勢(shì)一致.但在裂縫發(fā)展過程中，由于骨料嵌擠作用及殘余黏結(jié)強(qiáng)度的存在，剛度衰減程度不會(huì)與剪切變形發(fā)展程度完全一致，由剛度衰減定義的疲勞壽命始終高于準(zhǔn)則Ⅰ.實(shí)際設(shè)計(jì)中建議采用準(zhǔn)則Ⅰ，該準(zhǔn)則方便快捷，在加載過程中即可觀察層間剪切變形的發(fā)展規(guī)律，且得出的疲勞壽命較為保守.

2.3.4 UHPC-SMA層間剪切疲勞壽命預(yù)估

由于室內(nèi)剪切疲勞試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)模型、受力狀況等都與實(shí)際情況存在較大差異，需建立疲勞壽命修正預(yù)估模型，對(duì)室內(nèi)試驗(yàn)得到的疲勞壽命N'f進(jìn)行系數(shù)修正，從而預(yù)估疲勞壽命Nf，見下式：

式中：k1為正應(yīng)力影響系數(shù)，由試驗(yàn)確定，無試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，可取為3［13，17-18］；k2為加載間歇時(shí)間系數(shù)，可取為5［17］；k3為裂縫擴(kuò)展影響系數(shù)，可取為20［17］；k4為輪跡橫向分布影響系數(shù)，為輪跡橫向分布系數(shù)之倒數(shù)，可取為k4=1∕0.5［17］.

考慮到季節(jié)溫度交替作用，《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E20—2011）［16］提出疲勞試驗(yàn)溫度應(yīng)取為當(dāng)?shù)禺?dāng)量溫度.我國南方地區(qū)的疲勞當(dāng)量溫度為10～25 ℃［19］，因此本文僅將15 ℃及25 ℃剪切疲勞壽命代入公式（6）進(jìn)行修正，結(jié)果列于表8.

表8 修正后的剪切疲勞壽命Tab.8 Modified shearing fatigue life

《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D50—2017）中，交通荷載分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表9 所示［20］.當(dāng)累計(jì)當(dāng)量作用軸次Ne小于疲勞壽命Nf時(shí)，可視為不會(huì)發(fā)生UHPCSMA層間剪切疲勞破壞.以當(dāng)量疲勞溫度15℃為例，表8 中黏層202 的預(yù)估剪切疲勞壽命為25.80×106～31.89×106次，而PG100 則 為10.30×106～12.53×106次；參照表9 可知，黏層202 適應(yīng)于重交通或特重交通等級(jí)；而黏層PG100僅適應(yīng)于中等及輕交通等級(jí).

表9 設(shè)計(jì)交通荷載等級(jí)Tab.9 Level of traffic load

3 拉拔強(qiáng)度與剪切強(qiáng)度的關(guān)聯(lián)性

將拉拔試驗(yàn)結(jié)果與剪切試驗(yàn)結(jié)果列于圖8 中，從而可以看出，黏層拉拔強(qiáng)度與剪切強(qiáng)度具有相似的變化規(guī)律.

圖8 剪切強(qiáng)度與拉拔強(qiáng)度Fig.8 Results of ISS and pull-off strength

使用散點(diǎn)圖考察兩者之間的關(guān)系，對(duì)拉拔強(qiáng)度與剪切強(qiáng)度進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析，結(jié)果見圖9.

圖9 拉拔強(qiáng)度與剪切強(qiáng)度回歸分析Fig.9 Correlation between Pull-off strength and ISS

由此可知，拉拔強(qiáng)度與剪切強(qiáng)度兩者具有線性相關(guān)性，回歸方程可表述為：

式中：σt為剪切強(qiáng)度，MPa；τ為拉拔強(qiáng)度，MPa.

4 剪切靜力指標(biāo)與剪切疲勞壽命的關(guān)聯(lián)性

觀察圖4與圖7可知，剪切靜力指標(biāo)與剪切疲勞壽命變化趨勢(shì)基本一致，表明彼此之間存在必然的聯(lián)系.通過散點(diǎn)圖分析層間剪切強(qiáng)度ISS、剪切剛度IS、層間黏結(jié)能IBE 3 項(xiàng)靜力指標(biāo)與疲勞壽命存在相互關(guān)系，擬合結(jié)果如圖10所示.由圖10可知：疲勞壽命與靜力指標(biāo)的相關(guān)性排序?yàn)椋簩娱g黏結(jié)能IBE＞層間剪切強(qiáng)度ISS＞剪切剛度IS，其相關(guān)系數(shù)R2依次為0.984、0.945、0.779.

圖10 靜力指標(biāo)與疲勞壽命關(guān)聯(lián)性分析Fig.10 Correlation between results of monotonic test and fatigue life

在靜力指標(biāo)中，層間黏結(jié)能IBE 與疲勞壽命的關(guān)系最為密切，二者關(guān)系如下式：

式中：為剪切疲勞壽命，次；IBE為層間黏結(jié)能，N·m.

層間黏結(jié)能IBE 不僅考慮了受剪全過程中黏層承受剪切力的大小，同時(shí)也反映了復(fù)合試件抵抗剪切變形的能力，揭示了力和變形的共同效應(yīng)，表征著層間抵抗剪切過程中的總能量消耗，可綜合評(píng)估UHPC-SMA黏層的靜力及疲勞特性.

5 結(jié)論

1）改性環(huán)氧樹脂黏層202 的黏結(jié)性能明顯優(yōu)于高黏高彈瀝青黏層PG100；隨著溫度的升高，兩種典型黏層材料強(qiáng)度逐漸下降，溫度每升高10 ℃，黏層202 平均降幅為24%，PG100 平均降幅為30%，說明前者溫度穩(wěn)定性優(yōu)于后者.

2）UHPC-SMA 剪切荷載-位移全過程曲線可擬合為Poly4 四次多項(xiàng)式，層間抗剪性能采用層間剪切強(qiáng)度ISS、剪切剛度IS、層間黏結(jié)能IBE 表征，其中IBE反映了剪切力和剪切變形的共同效應(yīng)，可以作為綜合評(píng)估層間黏結(jié)性能的重要指標(biāo).

3）通過剪切疲勞試驗(yàn)設(shè)計(jì)，獲得剪切變形-加載次數(shù)曲線，并擬合得到UHPC-SMA 層間剪切疲勞方程.依據(jù)疲勞破壞準(zhǔn)則，可預(yù)估兩種典型黏層材料的剪切疲勞壽命，進(jìn)而評(píng)價(jià)兩種黏層材料的適用性.

4）剪切靜力性能與剪切疲勞壽命密切相關(guān)，靜力指標(biāo)越高，疲勞壽命越長(zhǎng).其相關(guān)性排序?yàn)椋簩娱g黏結(jié)能IBE＞層間剪切強(qiáng)度ISS＞剪切剛度IS.基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了層間黏結(jié)能IBE 與疲勞壽命的關(guān)系模型.