瀝青-集料的剪切力學(xué)行為及其破壞機(jī)理研究.pdf

1、瀝青混合料廣泛應(yīng)用于高速公路、機(jī)場(chǎng)、橋梁路面的施工。當(dāng)車輛在瀝青路面勻速行駛時(shí)，道路面層結(jié)構(gòu)內(nèi)的應(yīng)力和應(yīng)變不會(huì)有明顯的變化。但是，當(dāng)路面的瀝青混合料的粘結(jié)較差時(shí)，或路面內(nèi)部的剪切應(yīng)力超過(guò)了其抗剪強(qiáng)度，就會(huì)產(chǎn)生滑移裂縫和永久變形的現(xiàn)象。目前，瀝青路面的典型的破壞現(xiàn)象比如，車轍、剝落、裂縫等經(jīng)常出現(xiàn)，嚴(yán)重降低了路面的整體性能及使用壽命。因此，更多的了解瀝青混合料的力學(xué)特征和失效機(jī)理，提高瀝青路面的使用壽命是一個(gè)非常重要且具有重大意義的任務(wù)。

2、
　　本文通過(guò)實(shí)施瀝青-集料體系的剪切試驗(yàn)，研究分析了其力學(xué)行為、失效機(jī)理、剪切斷裂能及其界面滑移現(xiàn)象。主要內(nèi)容如下:1）介紹目前有關(guān)瀝青混合料或?yàn)r青-集料界面相的研究;2）自行設(shè)計(jì)剪切試驗(yàn)，對(duì)瀝青-集料試件進(jìn)行剪切，得到了四種不同試驗(yàn)條件下的應(yīng)力-位移曲線，即包括單波峰曲線（SPC曲線）和雙波峰曲線（DPC曲線）;3）分析SPC曲線和DPC曲線的力學(xué)行為及規(guī)律;4）分析產(chǎn)生單雙波峰的機(jī)理;5）研究該剪切試驗(yàn)的剪切斷裂能及滑移現(xiàn)象

3、。
　　結(jié)果表明:該剪切試驗(yàn)得到了兩種應(yīng)力-位移曲線，即SPC曲線和DPC曲線;每個(gè)DPC曲線都具有兩個(gè)應(yīng)力峰值（或峰值強(qiáng)度）。瀝青-集料試件的力學(xué)行為主要受集料表面粗糙度、瀝青膜厚度、剪切速率和瀝青-集料界面的粘附性能等因素影響，尤其是剪切速率對(duì)單波峰和雙波峰的應(yīng)力峰值有顯著的影響;該剪切試驗(yàn)的失效模式包括瀝青-集料界面的粘附性失效和瀝青膜內(nèi)部的粘聚性失效;DPC曲線第一個(gè)應(yīng)力峰值屬于粘附性失效，第二個(gè)應(yīng)力峰值屬于粘聚性失效;瀝

4、青-集料界面的應(yīng)力集中現(xiàn)象、剪切流、界面滑移、瀝青的粘性和滯后性是產(chǎn)生明顯雙波峰的主要原因;對(duì)于每種試驗(yàn)條件下，SPC曲線趨于完全包絡(luò)DPC曲線，并且SPC曲線的剪切斷裂能明顯大于DPC曲線的剪切斷裂能;剪切斷裂能包括粘附斷裂能和粘聚斷裂能，并且DPC曲線的粘附斷裂能小于粘聚斷裂能;在剪切過(guò)程中，每種試驗(yàn)條件下，產(chǎn)生SPC曲線所消耗的斷裂能一直高于產(chǎn)生DPC曲線所消耗的斷裂能;與SPC曲線相比，DPC曲線減少的斷裂能主要是由于在剪切過(guò)程