瀝青路面的老化嚴重影響其使用性能和壽命。在實際路面中,老化及其引起的性能劣化是有梯度、不均勻分布的,這種客觀存在的不均勻老化行為卻難以通過常規(guī)宏觀試驗手段進行表征,阻礙了我們對瀝青混合料老化力學行為的準確認知。因此,本文采用納米壓痕這一新型微觀力學性能測試技術與部分宏觀試驗手段,探究了瀝青混合料內部的不均勻老化行為和老化性能劣化規(guī)律,以準確揭示老化對瀝青混合料性能的影響,為瀝青混合料老化研究提供新思路與新手段。首先,本文在文獻總結和試驗探究的基礎上,完善了瀝青材料的納米壓痕試驗方法,提出了合理的試樣制備方法及試驗參數(shù)設置,并探究了瀝青混合料級配和打磨擾動對納米壓痕試驗結果的影響,結果表明間斷級配瀝青混合料更適用于進行納米壓痕試驗,而制樣過程中采用規(guī)范的打磨操作并不會影響納米壓痕試驗結果及其所反映規(guī)律的可靠性。其次,本文借助納米壓痕技術和DSR頻率掃描試驗探究瀝青膠漿樣品老化的一般規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)老化后瀝青膠漿樣品的納米壓痕模量和黏彈本構模型擬合參數(shù)增大,整體彈性特征增加,表現(xiàn)出明顯的老化硬化行為。DSR結果表明老化瀝青膠漿樣品復數(shù)剪切模量增大而相位角減小,且SBS改性瀝青具備更好的抗老化... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

納米壓痕設備及原理

技術路線圖

東南大學碩士學位論文12(b)典型荷載—位移曲線圖2-1納米壓痕試驗原理2.1.1卸載段分析在獲取納米壓痕荷載—深度曲線后，最常用的分析內容是利用奧利弗—法爾模型擬合曲線的卸載段，提取硬度與楊氏模量等力學性能指標。奧利弗—法爾模型是一種基于剛性體與平坦表面接觸的接觸應力模型，其基本假設是認為接觸邊緣的垂直位移可以用簡單幾何形狀的壓頭在彈性體平面上產(chǎn)生的壓痕模型來描述[5]。在奧利弗—法爾模型中，荷載—深度曲線的卸載段可以表征為冪律方程的形式，即：()mfPhh(2.1)式中P——試驗荷載，mN；、m——與壓頭形狀有關的參數(shù)。對上式求微分即可求得卸載段頂端斜率S，進而壓頭與樣品表面的復合模量Er可表示為：/2rESA(2.2)式中S——卸載段曲線頂端斜率；A——壓頭與樣品接觸面的水平投影面積，nm2；β——壓頭的幾何修正系數(shù)；Er——壓頭與樣品的復合模量，GPa。則有：221/(1)/(1)/rssiiEEE(2.3)式中Es、s——試樣的模量（GPa）與泊松比；Ei、i——壓頭的模量（GPa）與泊松比。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]瀝青混合料室內加速熱氧老化特性與預估[J]. 張文剛,師郡.  科學技術與工程. 2017(24)
[2]老化對改性瀝青微觀結構及疲勞性能的影響[J]. 崔亞楠,陳瑞璞,陳超,張淑艷.  復合材料學報. 2018(06)
[3]瀝青老化前后微觀與宏觀力學性能的對比研究[J]. 楊震,張肖寧,虞將苗.  建筑材料學報. 2018(02)
[4]基于Superpave設計方法的橡膠瀝青混合料老化特征研究[J]. 高詩龍,洪盛祥.  中外公路. 2016(06)
[5]考慮老化作用的瀝青膠漿動態(tài)粘彈性能試驗分析[J]. 王志軍.  公路工程. 2016(06)
[6]礦料級配對瀝青混合料紫外線老化影響的分形描述[J]. 趙大勇,童申家,王乾.  中外公路. 2016(03)
[7]礦料級配對紫外光老化瀝青混合料高低溫性能影響研究[J]. 童申家,劉金修,王乾,高遠東.  西安建筑科技大學學報(自然科學版). 2015(05)
[8]紫外老化瀝青混合料水穩(wěn)定性研究[J]. 馬莉骍.  公路工程. 2014(05)
[9]老化對PE改性瀝青混合料高溫性能的影響[J]. 宋玉珠.  公路工程. 2014(05)
[10]SBS和SBR改性瀝青混合料抗紫外線老化性能研究[J]. 葉昌勇,許達俊.  武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2014(04)

博士論文
[1]生物質再生瀝青混合料微觀特性研究[D]. 龔明輝.東南大學 2017
[2]基于DMA方法的橡膠瀝青粘彈特性和高溫性能研究[D]. 何立平.長安大學 2014

碩士論文
[1]瀝青與瀝青混合料光熱老化路用性能研究[D]. 張保立.重慶交通大學 2010



本文編號：3336178