瀝青混合料的疲勞開裂主要發(fā)生在瀝青膜或?yàn)r青膠漿內(nèi)部,其嚴(yán)重影響到瀝青路面的服役壽命和服務(wù)水平,故對(duì)瀝青和瀝青膠漿進(jìn)行疲勞性能研究有著重要意義。瀝青作為黏彈性材料,其裂縫在無荷載作用時(shí)具有自愈合的能力,從而恢復(fù)部分強(qiáng)度,宏觀上表現(xiàn)出疲勞壽命的延長(zhǎng)�，F(xiàn)有確定瀝青材料疲勞壽命的方法和評(píng)價(jià)瀝青材料自愈合性能的指標(biāo)較多,但是現(xiàn)有確定疲勞壽命的方法低估了瀝青材料的疲勞性能,現(xiàn)有自愈合指標(biāo)不適用于評(píng)價(jià)瀝青材料在脈沖式自愈合試驗(yàn)下自愈合性能,因此,研究瀝青及瀝青膠漿的疲勞破壞準(zhǔn)則、分析現(xiàn)有確定瀝青材料疲勞壽命方法的優(yōu)缺點(diǎn),建立考慮自愈合性能的疲勞壽命預(yù)估方程和自愈合評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)延長(zhǎng)瀝青混合料壽命和耐久性路面設(shè)計(jì)具有重要意義。文中以三種瀝青和六種瀝青膠漿為研究對(duì)象,采用動(dòng)態(tài)剪切流變儀對(duì)材料進(jìn)行時(shí)間掃描試驗(yàn)以研究其疲勞性能,在疲勞試驗(yàn)中引入間歇時(shí)間以模擬材料的自愈合現(xiàn)象。通過分析現(xiàn)有確定材料疲勞壽命的方法和自愈合評(píng)價(jià)指標(biāo)的缺陷,提出應(yīng)力突變法和恢復(fù)模量比來量化瀝青和瀝青膠漿的疲勞性能和自愈合性能,得出的主要結(jié)論如下:（1）通過對(duì)比應(yīng)力突變法確定的疲勞壽命與現(xiàn)有方法確定的疲勞壽命可知,當(dāng)滿足現(xiàn)有破壞準(zhǔn)則后瀝青... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

–5Burgers模型

202.1.3瀝青膠漿的制備瀝青在瀝青混合料中是以與礦粉混合而成的膠漿的形式存在，不同的粉膠比決定了膠漿內(nèi)部自由瀝青和結(jié)構(gòu)瀝青的比例。對(duì)于等量的瀝青而言，與瀝青產(chǎn)生黏附作用的礦粉表面積越大，結(jié)構(gòu)瀝青的比例就越大，從而提高膠漿的整體強(qiáng)度，在瀝青混合料中添加一定量的礦粉，對(duì)增大瀝青混合料的強(qiáng)度有重要影響[52]。在最佳瀝青用量的情況下，瀝青混合料的粉膠比可用下式計(jì)算。0.075be=PFBP（2-1）式中：FB為粉膠比；0.075P為礦料級(jí)配中0.075mm的通過的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；beP為有效瀝青含量，%。瀝青混合料的粉膠比一般為0.6~1.6，對(duì)于公稱最大粒徑范圍為13.2~19mm的密級(jí)配瀝青混合料，粉膠比一般取值的范圍為0.8~1.2[51]，故本文采用的粉膠比為0.8、1.0和1.2，將礦粉和50#、70#基質(zhì)瀝青通過恒速電動(dòng)攪拌機(jī)和智能恒溫電熱套拌和（見圖2–1）制備成六種瀝青膠漿，制備過程如下：（1）將瀝青置于一定溫度的烘箱中半小時(shí)（基質(zhì)瀝青155℃，SBS改性瀝青170℃），使其呈現(xiàn)流動(dòng)狀態(tài)，將裝有瀝青的金屬容器放置在恒溫電熱套中，并保持一定的溫度不變；（1）電動(dòng)攪拌器（2）恒溫電熱套圖2–1瀝青膠漿合成設(shè)備

21（2）根據(jù)金屬容器中的瀝青質(zhì)量和粉膠比計(jì)算并稱取一定質(zhì)量的礦粉，啟動(dòng)攪拌器后分三次將礦粉加入瀝青中，轉(zhuǎn)速為1500r/min，每次攪拌5min，時(shí)間不宜過長(zhǎng)避免造成老化，也不宜過短避免礦粉在瀝青中呈現(xiàn)不均勻態(tài)，待完成三次攪拌后再攪拌3min，確保瀝青與礦粉充分混合；（3）將制備好的瀝青膠漿分裝在小鋁盒中（見圖2–2），方便試驗(yàn)取用，在每次取用前應(yīng)用玻璃棒進(jìn)行攪拌，保證礦粉能均勻分布在瀝青中，確保試驗(yàn)試樣的一致性。圖2–2瀝青膠漿2.2試驗(yàn)設(shè)備20世紀(jì)80年代后期，美國SHRP計(jì)劃提出通過動(dòng)態(tài)剪切流變儀（DSR）對(duì)瀝青和瀝青膠漿施加動(dòng)態(tài)剪切力[53]，來測(cè)定材料在受力過程中的復(fù)數(shù)模量和相位角，通過確定流變參數(shù)隨加載周期的變化來評(píng)價(jià)材料的疲勞性能。圖2–3動(dòng)態(tài)剪切流變儀（DSR）


本文編號(hào)：3066311