热老化作用下沥青砂浆的自愈合性能研究

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1、内蒙古工业大学硕士学位论文摘要“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

2、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作为沥青砂浆愈合指标具有可靠效果，在不同影响因素下的愈合度较敏感，可以较好的分析沥青砂浆损伤愈合过程中的能量耗散和愈合程度。与愈合时间、愈

3、合温度及损伤程度相比，老化程度对两种沥青砂浆的愈合度影响更显著，老化程度是影响愈合度的主要因素。随着损伤愈合次数的增加，长期老化后的沥青砂浆愈合度下降显著，两种沥青砂浆愈合度呈现：未老化>短期老化>长期老化的趋势；老化对沥青砂浆的愈合程度影响显著，路面铺设和使用过程中应合理控制路面老化。沥青砂浆多次损伤自愈合试验发现：多次损伤自愈合试验后，两种沥青砂浆的愈合度显著下降，且基质沥青砂浆的愈合度下降幅度更大；经过三次损伤自愈合后的SBS改性沥青砂浆的愈合度明显高于基质沥青砂浆，表明SBS改性沥青砂浆在

4、多次损伤累积后还具有较好的愈合能力，在路面服役期间具有更好的抵御损伤的能力。基于数字散斑相关方法的沥青砂浆损伤自愈合试验发现：沥青砂浆愈合呈现明显的二阶段过程，在愈合第一阶段愈合值较大，愈合速率较快；愈合第二阶段愈合度大幅度下降，愈合速率减缓明显并趋于稳定；长期老化试验后两种沥青砂浆试件的愈合度最大，室内长期老化对单次损伤下的沥青砂浆愈合度有很大影响，主要原因是：室内长期老化使得沥青砂浆的内部沥青析出，导致裂缝表面黏性增大，从而增大了第一阶段的愈合效果。对沥青砂浆试件表面微观形貌观测发现：长期老化

5、后的基质沥青砂浆较SBS改I内蒙古工业大学硕士学位论文性沥青砂浆表面颜色更深，基质沥青砂浆试件表面沥青析出较多，对沥青砂浆的愈合起到促进作用。与基质沥青砂浆相比，老化后的SBS改性沥青砂浆表面更平整，老化前后的表面形貌变化更小；对比短期老化后的两种沥青砂浆表面形貌发现，SBS改性情砂浆的表面出现裂纹，基质沥青砂浆的表面未出现明显的裂纹，短期老化对SBS改性沥青砂浆的表面形貌影响更大。关键词:SBS改性沥青；沥青砂浆；数字散斑相关方法；热老化；损伤自愈合；正交试验；II内蒙古工业大学硕士学位论文Ab

6、stractWiththerapiddevelopmentofExpresswayinChina,"12thFive-Year"planofnationalhighwaymileagehasbeencompleted."13thFive-Year"period,China'stransportationdevelopmentisinsupportofacomprehensivewell-offsocietyinthecrucialperiod,optimizethenetworklayoutoft

7、hecriticalperiod,qualityandefficiencyupgradingtransformationenteranewstageofmodernization.Intheroadconstructionofourcountry,theasphaltroadoccupiesalargeproportion.Theimprovementoftheperformanceandservicelifeofasphaltroadarefocussed,andalsobecomethefoc

8、usoftheresearchwork.Asphaltpavementismainlypavedwithasphaltmixture.Theperformanceofasphaltmixturewilldeterminetheadvantagesanddisadvantagesofasphaltpavement.Asphaltmixtureiscomposedofasphaltandmineralaggregateandfillers,andtheperformanceofeach