發(fā)布時(shí)間：2017-11-05 20:34

  本文關(guān)鍵詞：老化瀝青疲勞及自愈合性能評(píng)價(jià)研究

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【摘要】：瀝青抗疲勞性能是影響瀝青路面長(zhǎng)期使用性能的重要因素,是國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期以來的研究熱點(diǎn)之一。近年來研究者對(duì)“自愈性對(duì)瀝青疲勞性能有重要影響”的觀點(diǎn)已達(dá)成統(tǒng)一意見,并一致認(rèn)為研究瀝青路面的疲勞性能必須考慮自愈合性能的影響,才能更真實(shí)地反映瀝青路面的抗疲勞性能。然而,在瀝青路面的不同使用階段,其抗疲勞性能和自愈合性能還會(huì)發(fā)生顯著變化,這與瀝青的老化緊密相關(guān)。本文從瀝青疲勞性能和自愈合性能的評(píng)價(jià)方法入手,研究了不同老化程度的瀝青在應(yīng)力和應(yīng)變模式下的疲勞性能及自愈合性能,以及間歇時(shí)間、損傷程度等因素對(duì)自愈合性能的影響,并在此基礎(chǔ)上分析了自愈合性能與疲勞性能之間的關(guān)系。通過旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn)(RTFOT)對(duì)70#基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青進(jìn)行了不同時(shí)間(0/85/255min)的老化處理,分析了老化對(duì)針入度、針入度指數(shù)、延度、軟化點(diǎn)和135℃粘度的影響,對(duì)比了老化對(duì)兩種瀝青的影響的異同點(diǎn)。深入了解了瀝青疲勞性能的評(píng)價(jià)方法,并考慮老化對(duì)瀝青疲勞試驗(yàn)條件的影響,對(duì)現(xiàn)有的瀝青疲勞試驗(yàn)方法從試驗(yàn)溫度、荷載水平、試件保存、平行板選擇、試件與平行板粘結(jié)是否牢固以及多余瀝青修整等多方面進(jìn)行了改進(jìn)與優(yōu)化,提出了適用于老化瀝青的疲勞試驗(yàn)方法,且提高了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。在應(yīng)力和應(yīng)變模式下,對(duì)不同老化程度的70#基質(zhì)瀝青、SBS改性瀝青進(jìn)行DSR疲勞試驗(yàn),并采用50%G~*、耗散能變化率(DR)和累計(jì)耗散能比(DER)三種方法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:(1)在應(yīng)力模式下,瀝青疲勞壽命隨老化程度提高而增大;而在應(yīng)變模式下,疲勞壽命隨老化程度變化的規(guī)律不明確,且三種方法所確定的疲勞壽命互不相同。(2)瀝青老化程度越高,其初始復(fù)數(shù)剪切模量越大。在重復(fù)荷載作用下,瀝青復(fù)數(shù)剪切模量隨荷載作用次數(shù)變化的情況與瀝青種類、老化程度、荷載作用形式及荷載水平有關(guān)。在應(yīng)變模式下,各種老化瀝青的相位角均呈先緩慢增加,出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)后快速下降的趨勢(shì);而在應(yīng)力模式下,未老化與老化85min的瀝青相位角變化趨勢(shì)與應(yīng)變模式下相同,但老化255min后,相位角的變化則呈遞增趨勢(shì),且轉(zhuǎn)折點(diǎn)后增加速度遠(yuǎn)大于轉(zhuǎn)折點(diǎn)前的增加速度。老化程度越高,相位角增加的速度越快。分析了瀝青試件經(jīng)DSR疲勞試驗(yàn)后的破壞橫截面形貌,發(fā)現(xiàn)隨著老化程度提高,70#基質(zhì)瀝青的疲勞破壞橫斷面先后出現(xiàn)了發(fā)絲狀銀紋和環(huán)狀紋;而未老化SBS改性瀝青的疲勞橫截面形貌呈高低起伏的“丘陵?duì)睢?老化85min后出現(xiàn)模糊的發(fā)絲狀銀紋,且老化時(shí)間達(dá)到255min,發(fā)絲狀銀紋清晰可見。采用復(fù)數(shù)剪切模量增長(zhǎng)率(HI~1)、復(fù)數(shù)剪切模量比(HI~2)、承受荷載作用次數(shù)之比(HI~3)和疲勞破壞率之比(HI~4)四種愈合指數(shù)評(píng)價(jià)了不同老化程度70#基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青的自愈合性能。結(jié)果表明:四種愈合指數(shù)均存在不足之處,但相比之下HI~3可以更好地反映瀝青綜合性能的恢復(fù)能力;此外,HI~2可以較好地反映瀝青復(fù)數(shù)剪切模量的恢復(fù)能力,且該愈合指數(shù)幾乎不受荷載作用形式的影響。三大指標(biāo)以及粘度變化可以大致反映老化對(duì)70#基質(zhì)瀝青自愈合能力的影響;但對(duì)于SBS改性瀝青,則無法根據(jù)軟化點(diǎn)或者粘度變化預(yù)測(cè)老化對(duì)其自愈合性能的影響。研究了老化程度、間歇時(shí)間、損傷程度對(duì)70#基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青自愈合性能的影響。老化程度提高,瀝青的自愈合性能降低,且老化對(duì)70#基質(zhì)瀝青自愈合性能的影響大于SBS改性瀝青;間歇時(shí)間增加,瀝青的自愈合程度提高,間歇時(shí)間對(duì)SBS改性瀝青自愈合性能的影響大于70#基質(zhì)瀝青;損傷程度越低,瀝青的自愈合性能越好,間歇前瀝青的損傷狀態(tài)對(duì)未老化SBS改性瀝青的影響大于未老化70#基質(zhì)瀝青。
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U414

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 吳少鵬;江承建;林俊濤;KIN Jenkins;朱祖煌;;老化瀝青膠結(jié)料的疲勞特性研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2013年03期

2 龐凌;;Self Healing Capacity of Asphalt Binders[J];Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition);2012年04期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 單麗巖;基于粘彈特性的瀝青疲勞—流變機(jī)理研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 鄭萬里;瀝青損傷愈合性能試驗(yàn)研究[D];湖南大學(xué);2014年

2 徐辰;瀝青自愈合特性及影響因素研究[D];重慶交通大學(xué);2013年

3 姜wF;瀝青膠漿自愈合能力研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

4 劉全濤;瀝青膠漿的疲勞性能研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：1145819