發(fā)布時間：2020-04-23 22:07

【摘要】：我國高等級公路的建設(shè)趨于完善,大部分的高等級公路采用瀝青路面。SBS改性瀝青作為一種優(yōu)質(zhì)又成熟的路面材料,在我國已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。瀝青路面在長期受到車輛荷載和外界環(huán)境的影響下,會發(fā)生老化,從而使瀝青路面產(chǎn)生疲勞開裂。瀝青的老化是一個復(fù)雜的過程,目前國內(nèi)外對熱氧老化的研究比較成熟,卻忽略了紫外光造成的老化,同樣會對路面有嚴重的影響。研究發(fā)現(xiàn)瀝青材料受到損傷后,在特定條件下具有一定的自愈合能力。因此研究瀝青材料的自愈合能力,對瀝青路面設(shè)計及使用具有重要意義。本文主要考慮內(nèi)蒙古高原地區(qū)日照強度較大,瀝青路面在長期光照下會發(fā)生紫外老化。通過瀝青高低溫實驗及AFM微觀觀測實驗,分析了紫外老化對SBS改性瀝青性能的影響;通過DSR時間掃描實驗,分析了紫外老化對SBS改性瀝青疲勞損傷及自愈合性能的影響;通過UTM進行瀝青混合料的四點彎曲疲勞實驗,分析了紫外老化對SBS改性瀝青混合料疲勞損傷及自愈合性能的影響。采用宏觀與微觀相結(jié)合的手段,能更有效的評價紫外老化對SBS改性瀝青路面造成的影響,并合理地給出相應(yīng)的建議。主要結(jié)論為:利用DSR溫度掃描、BBR蠕變實驗和AFM微觀實驗分別對紫外老化前后的SBS改性瀝青進行高溫、低溫和微觀觀測實驗,結(jié)果表明:紫外老化會使瀝青中的瀝青質(zhì)急劇增加,使瀝青由粘性變成彈性,改善了瀝青高溫性能,但降低了瀝青的流動性能,水的加入會使瀝青材料的高溫性能進一步改善;而紫外老化在前期對SBS改性瀝青的低溫性能影響較小,隨著老化程度的加深,瀝青的低溫性能急劇下降,水的加入會使瀝青材料的低溫性能在一定范圍內(nèi)有所恢復(fù);在微觀領(lǐng)域隨著老化程度的加深,瀝青表面的楊氏模量增加,提高了瀝青表面的彈性性能,所得結(jié)果與宏觀實驗相一致。利用DSR時間掃描分別對紫外老化前后的SBS改性瀝青進行疲勞愈合實驗,結(jié)果表明:從SBS的改性作用和考慮自愈合補償角度分析,老化在一定程度上可以改善瀝青的抗疲勞性能。瀝青的愈合對時間和溫度呈依賴性,隨著溫度的升高和時間的增加,愈合效果變好,老化會降低瀝青的愈合能力,加入噴淋會對瀝青造成水老化,會繼續(xù)降低瀝青的愈合能力,當損傷程度達到一個較大的水平,會大幅度降低瀝青的愈合性能。利用UTM分別對紫外老化前后的SBS改性瀝青混合料進行疲勞愈合實驗,結(jié)果表明:采用N_(f50)、N_(fNM)和累計耗散能三個疲勞指標分析,可得出一致性的規(guī)律,即隨著老化程度的加深,瀝青混合料的疲勞壽命減小;瀝青混合料雖然在較短的時間內(nèi)會有一定的自愈恢復(fù),但從耗散能的角度來看,內(nèi)部的強度還沒有得到一個很好的恢復(fù)。
【圖文】：

內(nèi)蒙古工業(yè)大學碩士學位論文緩慢澆入硅膠模具中，實驗儀器配是 8mm 的硅膠模具,當實驗溫度在 40℃以下是選用 8mm 的硅膠模具樣自然冷卻后進行瀝青流變性能的

內(nèi)蒙古工業(yè)大學碩士學位論文將熔融狀態(tài)的瀝青緩慢澆入硅膠模具中，，實驗儀器配套的模具有兩 的硅膠模具，一個是 8mm 的硅膠模具,當實驗溫度在 40℃以上是選具，當實驗溫度在 40℃以下是選用 8mm 的硅膠模具；澆筑完成后，待試樣自然冷卻后進行瀝青流變性能的實驗。圖 2-1 動態(tài)流變剪切儀Fig.2-1 Dynamic shear rheometer
【學位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U414

【參考文獻】

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本文編號：2638200