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紫外老化作用下沥青及沥青混合料疲劳自愈性能研究

我国高等级公路的建设趋于完善,大部分的高等级公路采用沥青路面。SBS改性沥青作为一种优质又成熟的路面材料,在我国已经得到了广泛的应用。沥青路面在长期受到车辆荷载和外界环境的影响下,会发生老化,从而使沥青路面产生疲劳开裂。沥青的老化是一个复杂的过程,目前国内外对热氧老化的研究比较成熟,却忽略了紫外光造成的老化,同样会对路面有严重的影响。研究发现沥青材料受到损伤后,在特定条件下具有一定的自愈合能力。因此研究沥青材料的自愈合能力,对沥青路面设计及使用具有重要意义。本文主要考虑内蒙古高原地区日照强度较大,沥青路面在长期光照下会发生紫外老化。通过沥青高低温实验及AFM微观观测实验,分析了紫外老化对SBS改性沥青性能的影响;通过DSR时间扫描实验,分析了紫外老化对SBS改性沥青疲劳损伤及自愈合性能的影响;通过UTM进行沥青混合料的四点弯曲疲劳实验,分析了紫外老化对SBS改性沥青混合料疲劳损伤及自愈合性能的影响。采用宏观与微观相结合的手段,能  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

内蒙古工业大学
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热老化作用下沥青砂浆的自愈合性能研究

“十三五”时期,我国交通运输发展正处于支撑全面建成小康社会的攻坚期、优化网络布局的关键期、提质增效升级的转型期,将进入现代化建设新阶段。在我国的公路建设中,沥青道路在其中占了较大比例,沥青道路路用性能和使用寿命的提高及后续修复都是工作重点,同时也成为科研工作的焦点。沥青路面主要由沥青混合料铺设,沥青混合料的性能将决定沥青道路的优劣,沥青混合料由沥青和矿质骨料以及填料组成,其中各组成部分的性能决定了沥青混合料的最终性能。沥青砂浆作为沥青混合料结构体系中的分散相,可以很好填充骨架空隙,为混合料提供足够的黏结强度,是影响沥青混合料路用性能的重要组成部分。本文将采用数字散斑相关技术结合弯曲损伤愈合试验,对沥青砂浆的损伤愈合性能进行研究。综合考虑影响沥青路面损伤愈合的几个因素,采用正交试验设计方法,确定沥青砂浆损伤愈合的主要影响因素;并结合断裂力学中的指标评价沥青砂浆的损伤以及愈合程度。沥青砂浆单次损伤自愈合正交试验发现:断裂韧性Jc作为...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

东南大学
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自修复型导电沥青混凝土设计与评价

沥青材料的自愈研究主要集中于自愈机理、自愈模型、自愈表征方法和自愈增强技术四个方面。由于常温下沥青混合料的自愈能力较弱,沥青自愈增强技术的研究显得尤为重要。通过提高沥青材料的温度以促进自愈,延缓裂纹发展,是延长路面服务寿命的有效措施。本文旨在设计出可用于微波加热愈合的导电沥青混凝土,并对其电学、路用及愈合性能进行评价。主要研究内容包括材料组成设计及制备、导电沥青混合料电学及路用性能评价、以及混合料微波加热愈合特性研究。首先,比较各类型沥青混合料结构的特点,并结合导电沥青混凝土的设计要求,采用改进的连续密级配沥青混合料结构类型(AC-13C)制备导电沥青混合料。选择钢纤维和石墨作为导电相材料,并对石墨改性沥青的流变性能和钢纤维在沥青混合料中的分散性进行了研究。结果表明石墨可以使沥青变硬,进而提高沥青的高温性能和粘稠度,但削弱了沥青的低温变形能力,降低了其低温抗裂能力。根据电阻率法和CT扫描图像分析法定义的分散系数,延长总拌合时间至...  (本文共115页) 本文目录 | 阅读全文>>

安徽理工大学
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煤矸石粉/聚酯纤维沥青混合料低温抗裂性能试验研究

随着高速公路的发展,沥青混凝土路面已经成为主流路面。在沥青路面的使用过程中,路面开裂问题越来越突出,其中反射裂缝是沥青路面的主要破坏形式之一。反射裂缝是在低温和荷载的共同作用下,由沥青面层的底面向上扩展的裂缝,其扩展速度快,危害严重。对此,从材料和环境两个角度对沥青混合料的低温抗裂性能进行研究。选择用煤矸石粉等质量替代矿粉作为沥青混合料的填料,其替代的百分数分别为0%、25%、50%、75%、100%;选择聚酯纤维作为沥青混合料的增韧材料,其掺入量分别为混合料总质量的 0%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、0.5%;制成直径为 101.6mm,厚度为31.75mm的煤矸石粉/聚酯纤维沥青混合料半圆形试件进行半圆弯曲试验(SCB试验)。为了模拟冬季气温的变化,选择的试验温度为0℃、-10℃、-20℃;为了研究反射裂缝位置对沥青混合料试件抗裂性能的影响,分别在试件底部中心、偏移中心10mm、偏移中心20mm处设置深度10...  (本文共100页) 本文目录 | 阅读全文>>

安徽理工大学
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粉煤灰聚酯纤维沥青混合料高低温性能

沥青路面对石料和矿粉的需求量很大,矿粉的加工也消耗了大量能源。粉煤灰可以代替矿粉应用在沥青混合料中,但是粉煤灰的加入会导致沥青混合料的低温抗裂性能下降。为了保证粉煤灰沥青混合料的整体性能,在粉煤灰沥青混合料中添加聚酯纤维,研究沥青混合料的高低温性能。采用马歇尔稳定度试验和劈裂试验研究了不同粉煤灰掺量(0、20%、40%、60%、80%、100%)和不同聚酯纤维掺量(0、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、0.5%)下沥青混合料的高低温性能,在不降低原沥青混合料性能的情况下,找出粉煤灰和聚酯纤维的最佳组合掺量。得出的主要结论如下:(1)粉煤灰对沥青混合料马歇尔稳定度的影响是先增大后减小的趋势,当粉煤灰掺量在80%时,试件的马歇尔稳定度达到最大值,此时比不加粉煤灰时的马歇尔稳定度增大了 12.16%;粉煤灰对沥青混合料流值的影响是先减小后增大的趋势,当粉煤灰掺量在40%时,试件的流值达到最小值,此时比不加粉煤灰时的流值减小了...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

安徽理工大学
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老化对聚酯纤维沥青混合料低温水稳性影响

沥青路面凭借着优越的性能和行车舒适性,在高等级公路和城市道路中占很大的比重。但由于老化的存在使沥青路面的变形能力减弱,严重的情况下会出现网状裂缝,直接影响了道路的使用性能与寿命。因此,研究沥青混合料的老化性能,对提高沥青路面的使用质量与寿命具有重要的现实意义。试验选用AH-70#沥青、AC-13型级配的聚酯纤维沥青混合料,对其进行室内沥青胶浆老化、沥青混合料短期老化及沥青混合料长期老化试验。采用浸水马歇尔试验研究老化对聚酯纤维沥青混合料水稳定性的影响,采用低温劈裂试验研究老化对聚酯纤维沥青混合料低温性能的影响,得到的主要结论如下:(1)当试件浸水时间相同时,随着老化程度的加深,聚酯纤维沥青混合料的稳定度和剩余强度比都呈现出下降趋势,这说明老化对聚酯纤维沥青混合料的水稳定性能有影响。(2)当试件在同种老化状态下,聚酯纤维沥青混合料随着浸水时间的增长,其稳定度和剩余强度比呈下降趋势,这说明浸水时间影响着聚酯纤维沥青混合料水稳定性,浸...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

苏州科技大学
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沥青混合料高温稳定性评价方法研究

车辙是沥青路面最为常见的一种破坏形式。随着超载现象不断出现以及极端气候的出现,车辙病害现象日渐突显。改性沥青能够提高沥青混合料的高温性能,使得沥青混合料的车辙损害得到减少。评价沥青混合料高温性能的试验有很多种。基于车辙试验的动稳定度(DS)是我国评价沥青混合料抗车辙性能最常用的一个指标。但用动稳定度值评价改性沥青混合料的抗车辙性能时,常常会出现较大的测量和计算误差。本文研究的主要目的是得到评价改性沥青混合料高温性能的指标。为此,首先,通过室内车辙仪对两种不同级配的改性沥青混合料(Superpave-13、SMA-13)和基质沥青混合料(Superpave-13)在45℃、60℃、70℃的试验温度条件下进行车辙试验;其次,研究各类沥青混合料在不同因素条件下车辙曲线发展趋势及其变化情况;分析现行动稳定度指标在各环境下评价沥青混合料抗车辙性能的不足并进一步提出改性沥青混合料车辙评价的新方法。其结论如下:(1)试验温度为45℃、60℃时...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>