【摘要】：我國(guó)高等級(jí)公路的建設(shè)趨于完善,大部分的高等級(jí)公路采用瀝青路面。SBS改性瀝青作為一種優(yōu)質(zhì)又成熟的路面材料,在我國(guó)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。瀝青路面在長(zhǎng)期受到車(chē)輛荷載和外界環(huán)境的影響下,會(huì)發(fā)生老化,從而使瀝青路面產(chǎn)生疲勞開(kāi)裂。瀝青的老化是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,目前國(guó)內(nèi)外對(duì)熱氧老化的研究比較成熟,卻忽略了紫外光造成的老化,同樣會(huì)對(duì)路面有嚴(yán)重的影響。研究發(fā)現(xiàn)瀝青材料受到損傷后,在特定條件下具有一定的自愈合能力。因此研究瀝青材料的自愈合能力,對(duì)瀝青路面設(shè)計(jì)及使用具有重要意義。本文主要考慮內(nèi)蒙古高原地區(qū)日照強(qiáng)度較大,瀝青路面在長(zhǎng)期光照下會(huì)發(fā)生紫外老化。通過(guò)瀝青高低溫實(shí)驗(yàn)及AFM微觀(guān)觀(guān)測(cè)實(shí)驗(yàn),分析了紫外老化對(duì)SBS改性瀝青性能的影響;通過(guò)DSR時(shí)間掃描實(shí)驗(yàn),分析了紫外老化對(duì)SBS改性瀝青疲勞損傷及自愈合性能的影響;通過(guò)UTM進(jìn)行瀝青混合料的四點(diǎn)彎曲疲勞實(shí)驗(yàn),分析了紫外老化對(duì)SBS改性瀝青混合料疲勞損傷及自愈合性能的影響。采用宏觀(guān)與微觀(guān)相結(jié)合的手段,能更有效的評(píng)價(jià)紫外老化對(duì)SBS改性瀝青路面造成的影響,并合理地給出相應(yīng)的建議。主要結(jié)論為:利用DSR溫度掃描、BBR蠕變實(shí)驗(yàn)和AFM微觀(guān)實(shí)驗(yàn)分別對(duì)紫外老化前后的SBS改性瀝青進(jìn)行高溫、低溫和微觀(guān)觀(guān)測(cè)實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:紫外老化會(huì)使瀝青中的瀝青質(zhì)急劇增加,使瀝青由粘性變成彈性,改善了瀝青高溫性能,但降低了瀝青的流動(dòng)性能,水的加入會(huì)使瀝青材料的高溫性能進(jìn)一步改善;而紫外老化在前期對(duì)SBS改性瀝青的低溫性能影響較小,隨著老化程度的加深,瀝青的低溫性能急劇下降,水的加入會(huì)使瀝青材料的低溫性能在一定范圍內(nèi)有所恢復(fù);在微觀(guān)領(lǐng)域隨著老化程度的加深,瀝青表面的楊氏模量增加,提高了瀝青表面的彈性性能,所得結(jié)果與宏觀(guān)實(shí)驗(yàn)相一致。利用DSR時(shí)間掃描分別對(duì)紫外老化前后的SBS改性瀝青進(jìn)行疲勞愈合實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:從SBS的改性作用和考慮自愈合補(bǔ)償角度分析,老化在一定程度上可以改善瀝青的抗疲勞性能。瀝青的愈合對(duì)時(shí)間和溫度呈依賴(lài)性,隨著溫度的升高和時(shí)間的增加,愈合效果變好,老化會(huì)降低瀝青的愈合能力,加入噴淋會(huì)對(duì)瀝青造成水老化,會(huì)繼續(xù)降低瀝青的愈合能力,當(dāng)損傷程度達(dá)到一個(gè)較大的水平,會(huì)大幅度降低瀝青的愈合性能。利用UTM分別對(duì)紫外老化前后的SBS改性瀝青混合料進(jìn)行疲勞愈合實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:采用N_(f50)、N_(fNM)和累計(jì)耗散能三個(gè)疲勞指標(biāo)分析,可得出一致性的規(guī)律,即隨著老化程度的加深,瀝青混合料的疲勞壽命減小;瀝青混合料雖然在較短的時(shí)間內(nèi)會(huì)有一定的自愈恢復(fù),但從耗散能的角度來(lái)看,內(nèi)部的強(qiáng)度還沒(méi)有得到一個(gè)很好的恢復(fù)。
【圖文】：

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文緩慢澆入硅膠模具中，實(shí)驗(yàn)儀器配是 8mm 的硅膠模具,當(dāng)實(shí)驗(yàn)溫度在 40℃以下是選用 8mm 的硅膠模具樣自然冷卻后進(jìn)行瀝青流變性能的

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文將熔融狀態(tài)的瀝青緩慢澆入硅膠模具中，，實(shí)驗(yàn)儀器配套的模具有兩 的硅膠模具，一個(gè)是 8mm 的硅膠模具,當(dāng)實(shí)驗(yàn)溫度在 40℃以上是選具，當(dāng)實(shí)驗(yàn)溫度在 40℃以下是選用 8mm 的硅膠模具；澆筑完成后，待試樣自然冷卻后進(jìn)行瀝青流變性能的實(shí)驗(yàn)。圖 2-1 動(dòng)態(tài)流變剪切儀Fig.2-1 Dynamic shear rheometer
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：U414

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2638200