油-石界面强度自愈合及对沥青混合料性能的影响分析
发布时间：2021-09-07 21:36
对沥青路面的相关研究表明,受损路面在一定环境下能实现一定程度的自我修复,这种损伤修复能力直接影响着路面的使用寿命。目前,对沥青、沥青-集料、沥青混合料自愈合的研究取得了一定进展,但由于路面实际使用过程中会遇到降雨、老化等因素影响,浸水、老化影响下油石界面强度的自愈合规律尚不清晰,需要利用试验方法进行进一步研究。因此,本文以油石界面强度自愈合规律为研究对象,研究了愈合时间、愈合温度对油石粘结界面强度自愈合的影响,通过分析这两者间的关系,确定了油石粘结界面强度自愈合主曲线,利用强度自愈合主曲线确定油石粘结界面强度恢复的最佳愈合时间和温度,并以此为依据展开愈合压力、浸水时间、盐溶液浓度、老化程度对油石界面强度自愈合性能的影响研究。同时,为了分析油石界面对混合料自愈合的影响,利用细观有限元方法模拟分析了沥青混合料力学性能的自愈合规律。得到如下几点结论:1、愈合时间、温度、压力对油石粘结界面强度自愈合产生积极影响;任意温度条件下,愈合时间越长,强度愈合的性能越好,且愈合温度越高,其自强度愈合的性能越好;相同愈合温度、愈合时间下,愈合压力对油石界面强度自愈合具有显著影响。2、时温等效原理适于描述油...
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线图
河北工程大学硕士学位论文10别是冬季雨雪天气，雪天会严重影响交通出行，因此，交管部门常常采取播撒除雪剂进行除雪，除雪剂化学成分在一定程度上对路面自愈合也会产生一定的影响。因此本文实验选用常用除雪剂（主要成分：CaCl2）进行油石界面愈合性能的研究，融雪剂技术指标列于表2-3。表2-3融雪剂的技术条件Table2-3Technicalconditionsforsnowmeltagent化学成分百分比CaCl296％游离碱2％硫酸盐2％铁0.1％锌1％钡合格不溶物及氢氧化铵沉淀物1.5％硝酸盐合格磷酸盐0.3％重金属（Pb）0.1％砷0.03％镁及碱金属（以硫酸盐计）30％图2-1融雪剂试样Fig.2-1Sampleofsnowmelt2.2愈合性能评价指标分析目前，沥青、沥青混合料、油石粘结界面三方面的自愈合评价标准尚未统一，适用于沥青的评价方式与标准不适用于沥青混合料、油石粘结界面，适用于混合料的评价方式与标准也不适用于其它两个方面，三者之间的研究互不影响，又互相借鉴。同时，在选劝集料—沥青—集料”自愈合试验标准时，需要结合该试
缘龋???考虑在内。另外，制作“集料—沥青—集料”的自愈合模型，试验是研究路面石料与石料、石料与集料之间相关的，是从路面选取一部分进行放大处理的一个宏观操作，因此，依据本文的试验操作可行性与试验方式，我们通过对试件进行“拉伸—愈合—再拉伸”的试验方式得到试件愈合前后两次拉伸的拉力峰值，以其前后两次峰值的峰值比作为其强度愈合判定标准，即“愈合指数”（HI）。2.3试验方案设计本文采用文献[45]所用的实验方法，采用单轴拉拔试验探讨油石粘结界面的强度自愈合。制作“集料—沥青—集料”的粘结试样如图2-2所示。（a）（b）图2-2沥青和集料粘附模型Fig.2-2Adhesionmodelofasphaltandaggregate沥青的厚薄程度对油石界面粘结强度具有显著的影响。由于沥青膜厚度较薄，会导致沥青与集料的粘结强度小于沥青膜内部的粘聚力，而随着沥青薄膜厚度逐渐增加，沥青与集料之间的粘结强度也会随之不断增大，因此在本文试验中考虑到油石界面制作精度，试验采用0.1mm厚度作为沥青膜厚度控制值。具体模型如图2-2所示。目前关于“集料—沥青—集料”界面粘结性能的研究大多选取花岗岩、大理石作为实验选材，其中花岗岩呈酸性（主要成分：SiO2）、大理石呈碱性(主要成分：Ca2CO3)，由于大理石质软容易脆断，实际钻孔取芯的过程中大理石会发生断裂破坏，制作过程不易控制，因此本文试验原材料选取花岗岩制作油石粘结试件。另外，花岗岩石料的表面平整度也是影响沥青与集料粘结的一个关键因素，接触面积的大小也会影响沥青—集料之间的粘结力，这些都足以成为影响路面在自我粘结—断裂—愈合过程中的重要因素。本实验以试件愈合前后两次拉伸的拉拔强度比值为愈合指数，将其作为评价
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于电学特性的沥青混凝土吸水状况推测方法[J]. 郭庆林,鄂丰铭,刘强,高颖. 河北工业科技. 2020(01)
[2]基于DSR的再生沥青最佳愈合温度与愈合时间研究[J]. 向浩,张文武,刘鹏,姚启文,何兆益. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2019(10)
[3]汽车荷载引起建筑结构环境振动响应规律分析[J]. 郭庆林,杨永辉,张聪. 四川建筑科学研究. 2019(05)
[4]不同沥青材料微观结构与自愈合特性研究[J]. 禤炜安,熊剑平,王彬,周胜波. 新型建筑材料. 2019(08)
[5]综论沥青的疲劳损伤自愈合行为:理论研究,评价方法,影响因素,数值模拟[J]. 王泳丹,刘子铭,郝培文. 材料导报. 2019(09)
[6]不同类型沥青胶浆自愈合行为方程[J]. 程耀飞,蒋勇,孙大权,孙国强. 公路交通科技. 2019(03)
[7]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)
[8]老化作用下沥青混合料的疲劳及自愈合性能[J]. 陈瑞璞,崔亚楠,冯蕾. 建筑材料学报. 2019(03)
[9]不同形状假设下沥青混凝土级配快速识别效果对比[J]. 高颖,郭庆林,王可意,朱涵. 铁道科学与工程学报. 2018(09)
[10]材料断裂内聚力区牵引-分离曲线的测量方法研究[J]. 沈珉,刘赫,于济菘. 实验力学. 2018(03)
博士论文
[1]沥青混合料内部应力分布及其对粘弹性能的影响研究[D]. 郭庆林.吉林大学 2013
[2]基于沥青石料表面改性的油石界面粘结剂研究[D]. 梁鑫.吉林大学 2011
[3]基于X-ray CT的沥青混合料粗集料基础特性研究[D]. 段跃华.华南理工大学 2011
硕士论文
[1]盐冻、浸水影响下沥青—集料界面粘结强度变化规律研究[D]. 李光耀.河北工程大学 2018
[2]氯盐侵蚀下沥青与集料界面粘附性能研究[D]. 李炜钧.广西大学 2019
[3]基于表面能理论的沥青与集料粘附性研究[D]. 李明婷.重庆交通大学 2017
[4]沥青老化行为对沥青—集料界面粘附性影响研究[D]. 季野.广西大学 2017
[5]花岗岩在高温多雨地区沥青路面上面层的应用研究[D]. 张文涛.东南大学 2016
[6]沥青混合料损伤愈合性能评价方法研究[D]. 谭练武.湖南大学 2014
[7]基于数字图像处理技术的泥沙颗粒分析[D]. 王亮.重庆交通大学 2013
[8]沥青胶浆自愈合能力研究[D]. 姜睆.武汉理工大学 2011
[9]数字图像在沥青混合料中的应用及研究[D]. 英红.重庆交通大学 2008
本文编号：3390287
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线图
河北工程大学硕士学位论文10别是冬季雨雪天气，雪天会严重影响交通出行，因此，交管部门常常采取播撒除雪剂进行除雪，除雪剂化学成分在一定程度上对路面自愈合也会产生一定的影响。因此本文实验选用常用除雪剂（主要成分：CaCl2）进行油石界面愈合性能的研究，融雪剂技术指标列于表2-3。表2-3融雪剂的技术条件Table2-3Technicalconditionsforsnowmeltagent化学成分百分比CaCl296％游离碱2％硫酸盐2％铁0.1％锌1％钡合格不溶物及氢氧化铵沉淀物1.5％硝酸盐合格磷酸盐0.3％重金属（Pb）0.1％砷0.03％镁及碱金属（以硫酸盐计）30％图2-1融雪剂试样Fig.2-1Sampleofsnowmelt2.2愈合性能评价指标分析目前，沥青、沥青混合料、油石粘结界面三方面的自愈合评价标准尚未统一，适用于沥青的评价方式与标准不适用于沥青混合料、油石粘结界面，适用于混合料的评价方式与标准也不适用于其它两个方面，三者之间的研究互不影响，又互相借鉴。同时，在选劝集料—沥青—集料”自愈合试验标准时，需要结合该试
缘龋???考虑在内。另外，制作“集料—沥青—集料”的自愈合模型，试验是研究路面石料与石料、石料与集料之间相关的，是从路面选取一部分进行放大处理的一个宏观操作，因此，依据本文的试验操作可行性与试验方式，我们通过对试件进行“拉伸—愈合—再拉伸”的试验方式得到试件愈合前后两次拉伸的拉力峰值，以其前后两次峰值的峰值比作为其强度愈合判定标准，即“愈合指数”（HI）。2.3试验方案设计本文采用文献[45]所用的实验方法，采用单轴拉拔试验探讨油石粘结界面的强度自愈合。制作“集料—沥青—集料”的粘结试样如图2-2所示。（a）（b）图2-2沥青和集料粘附模型Fig.2-2Adhesionmodelofasphaltandaggregate沥青的厚薄程度对油石界面粘结强度具有显著的影响。由于沥青膜厚度较薄，会导致沥青与集料的粘结强度小于沥青膜内部的粘聚力，而随着沥青薄膜厚度逐渐增加，沥青与集料之间的粘结强度也会随之不断增大，因此在本文试验中考虑到油石界面制作精度，试验采用0.1mm厚度作为沥青膜厚度控制值。具体模型如图2-2所示。目前关于“集料—沥青—集料”界面粘结性能的研究大多选取花岗岩、大理石作为实验选材，其中花岗岩呈酸性（主要成分：SiO2）、大理石呈碱性(主要成分：Ca2CO3)，由于大理石质软容易脆断，实际钻孔取芯的过程中大理石会发生断裂破坏，制作过程不易控制，因此本文试验原材料选取花岗岩制作油石粘结试件。另外，花岗岩石料的表面平整度也是影响沥青与集料粘结的一个关键因素，接触面积的大小也会影响沥青—集料之间的粘结力，这些都足以成为影响路面在自我粘结—断裂—愈合过程中的重要因素。本实验以试件愈合前后两次拉伸的拉拔强度比值为愈合指数，将其作为评价
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于电学特性的沥青混凝土吸水状况推测方法[J]. 郭庆林,鄂丰铭,刘强,高颖. 河北工业科技. 2020(01)
[2]基于DSR的再生沥青最佳愈合温度与愈合时间研究[J]. 向浩,张文武,刘鹏,姚启文,何兆益. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2019(10)
[3]汽车荷载引起建筑结构环境振动响应规律分析[J]. 郭庆林,杨永辉,张聪. 四川建筑科学研究. 2019(05)
[4]不同沥青材料微观结构与自愈合特性研究[J]. 禤炜安,熊剑平,王彬,周胜波. 新型建筑材料. 2019(08)
[5]综论沥青的疲劳损伤自愈合行为:理论研究,评价方法,影响因素,数值模拟[J]. 王泳丹,刘子铭,郝培文. 材料导报. 2019(09)
[6]不同类型沥青胶浆自愈合行为方程[J]. 程耀飞,蒋勇,孙大权,孙国强. 公路交通科技. 2019(03)
[7]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)
[8]老化作用下沥青混合料的疲劳及自愈合性能[J]. 陈瑞璞,崔亚楠,冯蕾. 建筑材料学报. 2019(03)
[9]不同形状假设下沥青混凝土级配快速识别效果对比[J]. 高颖,郭庆林,王可意,朱涵. 铁道科学与工程学报. 2018(09)
[10]材料断裂内聚力区牵引-分离曲线的测量方法研究[J]. 沈珉,刘赫,于济菘. 实验力学. 2018(03)
博士论文
[1]沥青混合料内部应力分布及其对粘弹性能的影响研究[D]. 郭庆林.吉林大学 2013
[2]基于沥青石料表面改性的油石界面粘结剂研究[D]. 梁鑫.吉林大学 2011
[3]基于X-ray CT的沥青混合料粗集料基础特性研究[D]. 段跃华.华南理工大学 2011
硕士论文
[1]盐冻、浸水影响下沥青—集料界面粘结强度变化规律研究[D]. 李光耀.河北工程大学 2018
[2]氯盐侵蚀下沥青与集料界面粘附性能研究[D]. 李炜钧.广西大学 2019
[3]基于表面能理论的沥青与集料粘附性研究[D]. 李明婷.重庆交通大学 2017
[4]沥青老化行为对沥青—集料界面粘附性影响研究[D]. 季野.广西大学 2017
[5]花岗岩在高温多雨地区沥青路面上面层的应用研究[D]. 张文涛.东南大学 2016
[6]沥青混合料损伤愈合性能评价方法研究[D]. 谭练武.湖南大学 2014
[7]基于数字图像处理技术的泥沙颗粒分析[D]. 王亮.重庆交通大学 2013
[8]沥青胶浆自愈合能力研究[D]. 姜睆.武汉理工大学 2011
[9]数字图像在沥青混合料中的应用及研究[D]. 英红.重庆交通大学 2008
本文编号：3390287
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