路面的低溫開裂問題是我國北方高寒地區(qū)面臨的主要問題,極大地縮短了道路的使用壽命。瀝青路面低溫性能的好壞主要取決于瀝青的性能,因此提高瀝青的低溫性能是高寒地區(qū)急需解決的問題。目前,國內(nèi)外學(xué)者對(duì)于瀝青低溫性能開展了大量研究。但由于瀝青組成結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜,現(xiàn)有研究難以表征瀝青復(fù)雜的分子組成結(jié)構(gòu)對(duì)低溫性能的影響,且現(xiàn)有評(píng)價(jià)方法忽略了瀝青受長期低溫作用時(shí)的物理硬化現(xiàn)象及物理硬化對(duì)應(yīng)力松弛能力的影響,使得到的溫度應(yīng)力低于實(shí)際使用時(shí)瀝青中產(chǎn)生的應(yīng)力,高估了瀝青的低溫性能。鑒于此,本文基于動(dòng)態(tài)剪切流變儀確立了考慮物理硬化和應(yīng)力松弛共同作用的瀝青低溫性能評(píng)價(jià)方法,并基于分子動(dòng)力學(xué)模擬,揭示了瀝青的微觀組成結(jié)構(gòu)對(duì)宏觀低溫性能的影響機(jī)理。首先,提出了基于8mm平行板的動(dòng)態(tài)剪切流變儀研究瀝青低溫性能的試驗(yàn)方法,試驗(yàn)儀器普遍且能彌補(bǔ)彎曲梁流變?cè)囼?yàn)（BBR）消耗樣品量大的缺點(diǎn)�；赪LF方程、廣義Maxwell模型、修正Kelvin-Voigt模型和Boltzman線性疊加原理確立了考慮物理硬化和應(yīng)力松弛共同作用的瀝青低溫性能評(píng)價(jià)方法,提出以硬化應(yīng)力作為瀝青在長期低溫作用下的開裂性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。其次,采用動(dòng)態(tài)剪切流變... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

瀝青的熱流率曲

代表

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-37-溫度298K，Nose-Hoover控溫，進(jìn)行100ps的動(dòng)力學(xué)模擬。(a)(b)圖4-2瀝青質(zhì)苯酚優(yōu)化前后的結(jié)構(gòu)和能量變化4.1.3瀝青模型的驗(yàn)證瀝青模型的準(zhǔn)確性可以從化學(xué)組成、宏觀性能等角度進(jìn)行驗(yàn)證�；瘜W(xué)組成方面可以采用組分含量和元素含量進(jìn)行驗(yàn)證。宏觀性能通常用密度進(jìn)行驗(yàn)證。（1）元素組成及組分含量表4-3是模型計(jì)算的元素組成和四組分含量與實(shí)測(cè)結(jié)果的對(duì)比。由表所示，瀝青模型的各元素和各組分含量與實(shí)測(cè)結(jié)果相近，碳?xì)浔认嘟�，說明模型與真實(shí)瀝青具有相近的芳香環(huán)結(jié)構(gòu)。因此，模型在化學(xué)組成方面可以較準(zhǔn)確地描述瀝青的微觀組成結(jié)構(gòu)。（2）密度分子動(dòng)力學(xué)模擬達(dá)到平衡后，計(jì)算溫度298K，壓強(qiáng)1atm條件下的密度。如表4-4所示，模型計(jì)算得到的密度比實(shí)際測(cè)量的瀝青密度略低。這是由于力場對(duì)勢(shì)函數(shù)進(jìn)行了近似，采用一定的截?cái)喟霃剑?5.5）計(jì)算分子間的長程相互作用，而模型的邊界長度約為50。模型空間尺度遠(yuǎn)大于長程力截?cái)喟霃剑凸懒朔肿娱g的內(nèi)聚力，導(dǎo)致模型的密度偏校如果不對(duì)力場進(jìn)行近似，會(huì)大大增加模型的計(jì)算量，延長計(jì)算時(shí)間。2003004005006007008009000100200300400500能量(kcal/mol)優(yōu)化步數(shù)優(yōu)化前優(yōu)化后

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]碳納米管/聚合物復(fù)合改性瀝青界面增強(qiáng)機(jī)制及流變特性研究[D]. 王鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]瀝青與礦料界面作用機(jī)理及多尺度評(píng)價(jià)方法研究[D]. 郭猛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016

碩士論文
[1]物理硬化對(duì)瀝青材料低溫性能影響機(jī)理研究[D]. 劉明鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019



本文編號(hào)：3227531