基于疲劳损伤的沥青混合料感应加热愈合研究

发布时间：2021-08-25 14:30

　　沥青路面在使用过程中,受到车辆荷载和环境作用,其强度和刚度会逐渐降低,进而形成疲劳开裂,路面遭到破坏。现阶段研究已经证明沥青材料在受到损伤后可以自我修复,并且通过升温辅助可增强其愈合能力。电磁感应加热愈合技术是将导电和磁敏感的粒子加入沥青混合料中,在感应加热设备的帮助下,将沥青混合料进行加热。该技术是沥青混合料路面非破坏性修复再生利用的有效方法,具有节能环保的优点。本研究运用电磁感应加热愈合技术,选取钢丝绒、钢砂、石墨作为感应材料,掺加至沥青混合料中,研究其组成设计,并对比研究了3种沥青混合料的抗疲劳性能、感应加热特性以及疲劳愈合特性。首先,通过四点弯曲疲劳试验,在5℃、15℃两种试验温度下,研究了掺加感应材料的沥青混合料的疲劳特性,并运用现象学法和耗散能法两种分析方法,建立了疲劳寿命方程。结果表明,在低温环境,掺加钢砂、钢丝绒的沥青混合料与对照组相比,抗疲劳性能区别不大。常温环境,掺加钢丝绒材料表现出更好的抗疲劳性能。同时掺加钢丝绒和石墨材料在两种温度下均表现不佳。石墨掺加改变了沥青性质,耗散能增长较慢,即在消耗相同能量的条件下,其疲劳寿命高于其他3种材料。其次,通过电磁感应加热方式... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与研究意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 沥青自愈合特性研究
        1.2.2 电磁感应加热愈合研究
        1.2.3 沥青混合料疲劳愈合特性研究
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 原材料与沥青混合料组成设计
    2.1 原材料
        2.1.1 沥青
        2.1.2 集料
        2.1.3 矿粉
        2.1.4 钢丝绒
        2.1.5 钢砂
        2.1.6 石墨
    2.2 沥青混合料组成设计
        2.2.1 矿料级配设计
        2.2.2 确定最佳油石比
3 沥青混合料的疲劳特性研究
    3.1 试验概述
    3.2 试验方案
        3.2.1 试件准备
        3.2.2 试验参数选择
    3.3 试验结果分析
        3.3.1 弯曲劲度模量
        3.3.2 基于现象学法疲劳特性分析
        3.3.3 基于耗散能法疲劳特性分析
    3.4 本章小结
4 沥青混合料的加热愈合特性研究
    4.1 电磁感应加热
        4.1.1 技术原理与特点
        4.1.2 电磁感应加热设备
    4.2 沥青混合料加热特性研究
        4.2.1 感应加热时间确定
        4.2.2 沥青混合料升温速率
    4.3 沥青混合料降温过程分析
    4.4 沥青混合料疲劳愈合特性研究
        4.4.1 试验方案
        4.4.2 评价指标
        4.4.3 试验结果分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]沥青混合料自愈合性能多级模糊综合评价[J]. 向浩,陈柳晓,王晓东,陈龙.  公路. 2018(11)
[2]复杂环境因素影响下沥青混合料自愈合性能[J]. 崔亚楠,郭靖,冯蕾,孙广宁.  建筑材料学报. 2018(05)
[3]沥青混凝土电磁感应加热梯度愈合行为研究[J]. 叶勇,李斌,刘全涛.  武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2018(01)
[4]电磁感应加热诱导沥青路面自愈合技术[J]. 曾廷玉,孙晓鸿,庄胜意,郑晓晴,黄竞苇,杨朋.  广东建材. 2016(12)
[5]沥青混合料疲劳自愈性能关键影响因素[J]. 杨军,王昊鹏,廖辉.  东南大学学报(自然科学版). 2016(01)
[6]沥青混合料裂缝自愈合修复技术[J]. 熊汉江,何亮,王大为,凌天清,刘全涛.  公路. 2015(11)
[7]沥青混合料自愈合性能研究进展综述[J]. 许恒,谭练武.  山西建筑. 2015(32)
[8]沥青混合料疲劳自愈合特性研究[J]. 王昊鹏,杨军,王征,龚明辉,王晓.  现代交通技术. 2014(04)
[9]沥青混凝土疲劳损伤自愈合行为研究进展（1）——自愈合行为机理与表征方法[J]. 孙大权,张立文,梁果.  石油沥青. 2011(05)
[10]沥青路面预防性养护规划技术研究[J]. 阮少萍,黄海明,冯海明,陈华.  公路. 2010(08)

硕士论文
[1]SBS改性沥青混凝土感应加热自修复技术研究[D]. 熊汉江.重庆交通大学 2016
[2]密实型沥青混凝土电磁感应加热自修复技术研究[D]. 赵龙.重庆交通大学 2015
[3]沥青胶浆自愈合能力研究[D]. 姜睆.武汉理工大学 2011
[4]导电沥青混凝土的制备与研究[D]. 磨炼同.武汉理工大学 2004



本文编号：3362294