沥青混合料损伤愈合性能研究

发布时间：2019-10-11 12:27

【摘要】：沥青路面在长期的使用过程中,受重复荷载的作用其力学性能不断下降,道路表面出现开裂现象。沥青混合料的自愈能力是指混合料在一定条件下能够恢复刚度、强度及延长路面使用寿命的性能,是损伤破坏的逆过程。近年来,道路工作者对沥青混合料的损伤愈合性能做了大量研究,但是由于损伤愈合机理复杂、影响因素众多以及评价方法不够完善,关于沥青混合料的损伤愈合性能仍需进一步深入研究。本文以基于弹性基础的半圆弯曲实验为试验方法,结合正交试验理论,分析沥青种类、损伤程度、老化程度、愈合温度、愈合时间五大因素对混合料损伤愈合性能的影响,结合数字散斑相关方法对半圆试件的弯曲损伤过程及120分钟愈合过程进行变形场信息采集和计算。通过正交试验得出,SBS改性沥青混合料的自愈效果最差,胶粉改性沥青混合料较基质沥青混合料的自愈能力稍好一些;随着损伤程度的加大,沥青混合料的自愈能力迅速减弱,试件如果出现宏观裂缝,则愈合较难实现;当增大愈合温度和延长愈合时间时,混合料的自愈能力得到提高,但当时间达到一定值时,延长愈合时间并不能继续提高混合料的自愈能力;在利用弯曲破坏时的峰值荷载和断裂能密度评价混合料损伤愈合性能时得出的结论并不完全相同,本文通过综合分析认为断裂能密度更适合作为混合料损伤愈合性能的评价指标。通过对试件开裂破坏时的应变分析得出,胶粉改性沥青混合料与基质沥青和SBS改性沥青相比,具有更好的抗开裂、抗变形的能力。对愈合过程中混合料试件应变场和位移场分析表明,试件预制切口前端各点、水平向方上以及竖直方向上各点由损伤引起的变形在逐渐恢复,混合料发生了自愈,但速度缓慢且效果不明显;对于发生微损伤的混合料试件,损伤程度越低的区域其愈合程度越高,竖向变形的恢复速度逐渐减慢;裂缝的闭合主要发生在愈合初期,后期裂缝宽度仍在减小但速度较为缓慢;当愈合温度足够高时,底部区域的稍宽裂缝愈合效果优于较窄的裂缝;沥青混合料经过温度老化后变得硬脆,其抗开裂性能降低,沥青的流动性变差,混合料变形恢复能力下降。
【学位授予单位】：内蒙古工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U414

【参考文献】

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本文编号：2547489