瀝青自愈合特性及影響因素研究.pdf

1、瀝青材料承受荷載作用能力的大小以及其疲勞壽命的長短對瀝青路面的使用性能具有顯著的影響。開裂是路面主要的破壞形式之一，瀝青材料的開裂使得瀝青路面的抗疲勞能力明顯下降。如何提高瀝青材料的抗疲勞能力一直是國內外研究的熱點課題。瀝青及瀝青混合料具有自愈合特性已經被越來越多的專家學者證實。瀝青的自愈合特性與瀝青材料的粘彈特性和流變性能有很大的關系，最大限度的利用瀝青材料的自愈合特性可以極大的增長瀝青路面的使用壽命。
　　本文選用SK-70#

2、基質瀝青、SK-90#基質瀝青、SBS改性瀝青和橡膠改性瀝青四種瀝青作為研究對象，通過動態(tài)剪切流變儀(DSR)對瀝青材料進行疲勞——愈合——再疲勞試驗。研究瀝青材料的動態(tài)模量（|G*|）和相位角(δ)在自愈合前后的變化規(guī)律。
　　對瀝青材料進行時間掃描試驗，在控制應力和控制應變兩種加載模式下研究愈合時間、愈合前材料的疲勞程度、愈合溫度、材料種類和屬性以及加載方式對瀝青材料自愈合性能的影響。研究表明:在控制應力加載模式下，控制應力選

3、取越大，瀝青材料的疲勞壽命越短;在控制應變加載模式下，控制應變越大，瀝青材料的疲勞壽命越短。在控制應力和控制應變兩種加載模式下瀝青材料自愈合特性表現(xiàn)出的規(guī)律一致，均為愈合時間越長，愈合前材料的動態(tài)模量越高，愈合溫度越高，瀝青材料的動態(tài)模量和相位角恢復越接近加載前的狀態(tài)，疲勞壽命恢復越長，瀝青自愈合能力越強。在本研究特定的試驗條件下，基質瀝青的自愈合特性要優(yōu)于SBS改性瀝青和橡膠改性瀝青。
　　對瀝青材料進行毛細管試驗，研究毛細管作

4、用在瀝青材料自愈合過程中的作用。研究表明:溫度越高，時間越長，瀝青材料的毛細管作用越明顯，這與瀝青材料自愈合特性與愈合時間和愈合溫度的關系相吻合，說明了毛細管作用在瀝青裂縫自愈合的過程中起到了重要的作用。
　　研究分析了現(xiàn)有的瀝青材料自愈合性能評價指標，對其進行了對比和分析，并根據其優(yōu)缺點提出了基于能量密度比(Energydensityratio)建立的評價指標。研究表明:單一的利用某幾個時間點的動態(tài)模量的變化或瀝青材料疲勞壽命的

5、變化來評價瀝青材料的自愈合能力的強弱相對片面，不能完整的反映材料在自愈合后的性能，而基于能量密度法比方法制定的評價指標能夠較好的兼顧動態(tài)模量的恢復、在再次疲勞加載中各指標的變化以及材料抵抗荷載作用的能力，能比較全面的分析瀝青材料的各項性能的恢復情況，能夠較準確的對各試驗條件下瀝青材料的自愈合性能進行量化。
　　通過對瀝青材料進行疲勞試驗和毛細管試驗，對試驗結果的分析以及對瀝青材料自愈合評價指標進行的研究進一步了解了瀝青材料自愈合的