瀝青膠漿自愈合能力研究.pdf

1、隨著重型機(jī)車數(shù)量的持續(xù)增長(zhǎng)，交通荷載量激增，路面壓力越來(lái)越大?？紤]到路面交通的巨大流動(dòng)性和瀝青路面使用壽命的有限性，設(shè)計(jì)一種可持續(xù)瀝青路面迫在眉睫，意義重大。間歇期和夏天的高溫條件有利于瀝青路面自愈合，便于可持續(xù)瀝青路面的相關(guān)設(shè)計(jì)和實(shí)際施工工作的開(kāi)展，這是因?yàn)闉r青材料本身具有一定自愈合能力，進(jìn)而可以延長(zhǎng)路面使用壽命。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，深入研究瀝青材料自愈合能力內(nèi)在機(jī)理和采取各種措施來(lái)提高它們的自愈合能力顯得尤為重要。
　　 本研

2、究利用動(dòng)態(tài)剪切流變儀(DSR)，選取SK-70基質(zhì)瀝青膠漿，SK-70SBS改性瀝青膠漿以及SK-70基質(zhì)瀝青老化膠漿作為研究對(duì)象，對(duì)它們的自愈合能力進(jìn)行了評(píng)價(jià)和分析。
　　 本文首先對(duì)上述三種膠漿進(jìn)行了應(yīng)力掃描、頻率掃描和溫度掃描測(cè)試，對(duì)比分析了基質(zhì)瀝青膠漿經(jīng)過(guò)高分子改性處理以及老化處理之后，其基本的動(dòng)態(tài)流變性能的變化情況。SBS改性和老化處理均使模量增大，相位角減少。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及相關(guān)圖可知，三者的復(fù)合剪切模量數(shù)值隨著溫度

3、的升高均呈下降趨勢(shì)，與此同時(shí)，相位角卻隨著溫度的升高逐步變大。復(fù)合剪切模量(｜G*｜)隨荷載作用頻率的增大而增大，且｜G*｜的對(duì)數(shù)值與荷載作用頻率的對(duì)數(shù)值呈良好的線性關(guān)系。
　　 其次，通過(guò)對(duì)瀝青膠漿進(jìn)行選定溫度和應(yīng)力水平下的疲勞測(cè)試，以及結(jié)合國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究資料，確定了瀝青膠漿合理的疲勞點(diǎn)定義，將瀝青膠漿的破壞定義為在復(fù)合剪切模量(相位角)-加載循環(huán)次數(shù)曲線中瀝青膠漿各種宏觀力學(xué)性能發(fā)生劇烈變化的過(guò)渡點(diǎn)，為后期疲勞-愈合-再疲

4、勞測(cè)試奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
　　 第三，通過(guò)選取瀝青膠漿復(fù)合剪切模量衰減和恢復(fù)程度作為參照評(píng)價(jià)指標(biāo)，在疲勞測(cè)試的基礎(chǔ)上，對(duì)瀝青膠漿進(jìn)行了疲勞-愈合-再疲勞測(cè)試，研究了瀝青膠漿的自愈合性能。結(jié)果表明，在重復(fù)荷載外力作用下，瀝青膠漿的抗疲勞性能降低，愈合指數(shù)HI變小，自愈合能力變?nèi)?。在本研究所采用的?yīng)力控制模式下，加載應(yīng)力越大，設(shè)定的試驗(yàn)溫度越低，瀝青膠漿抗疲勞性能和愈合能力均變差。總體而言，SBS改性瀝青膠漿自愈合能力較基質(zhì)瀝青膠漿要