短切纖維瀝青混合料疲勞性能研究.pdf

1、在瀝青路面發(fā)展的過程中，纖維已經(jīng)作為一種常用的路面增強(qiáng)材料被眾多研究、設(shè)計(jì)人員所知曉。目前，纖維也常被用作是改善瀝青路面高溫、低溫性能及耐久性的路面增強(qiáng)材料。文中通過試驗(yàn)對(duì)比分析的方法，結(jié)合瀝青混合料自身特性，研究了多種短切纖維對(duì)混合料疲勞性能的改善作用，總結(jié)出短切纖維的工程環(huán)境適用性。
　　本文主要針對(duì)瀝青混合料為典型粘彈性材料，且材料的粘彈性質(zhì)會(huì)影響其性能這一特點(diǎn)，以分析混合料粘彈性能的影響因素及粘彈性能對(duì)其疲勞性能的影響為目

2、的，以動(dòng)態(tài)力學(xué)分析方法(DMA)結(jié)合混合料室內(nèi)性能試驗(yàn)為手段，進(jìn)行了大量試驗(yàn)研究。
　　采用基于骨架嵌擠型原理均衡設(shè)計(jì)方法，對(duì)六種瀝青混合料進(jìn)行了最緊密骨架狀態(tài)下的配合比設(shè)計(jì)以獲取其最佳油石比狀態(tài)。然后以動(dòng)態(tài)力學(xué)分析方法(DMA)對(duì)其進(jìn)行頻率掃描和重復(fù)彎拉試驗(yàn)以獲取其粘彈性能參數(shù)和疲勞壽命。同時(shí)，對(duì)六種瀝青混合料進(jìn)行了常規(guī)室內(nèi)路用性能試驗(yàn)以獲取其相關(guān)性能情況。以DMA頻率掃描的結(jié)果進(jìn)行纖維瀝青混合料粘彈性參數(shù)影響因素的分析，同時(shí)，

3、以兩種不同的轉(zhuǎn)換方法做出動(dòng)態(tài)模量的主曲線，以主曲線為基礎(chǔ)獲取多個(gè)模量指標(biāo)，以模量指標(biāo)結(jié)合路用性能的試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)混合料的高低溫性能，獲得各類型纖維的功能性疲勞改善情況，并驗(yàn)證以模量指標(biāo)評(píng)價(jià)功能性疲勞性能的可靠性。以同一疲勞臨界標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行混合料DMA疲勞試驗(yàn)和四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)以評(píng)價(jià)其力學(xué)耐久性能，并比較兩種試驗(yàn)方法所獲得的材料疲勞壽命，驗(yàn)證DMA疲勞試驗(yàn)的可行性，建立了DMA疲勞壽命的應(yīng)變水平方程。在討論疲勞臨界標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上提出了一種疲勞壽命

4、的預(yù)估方法，建立了DMA預(yù)估疲勞壽命和實(shí)測(cè)疲勞壽命的函數(shù)關(guān)系式。最后，以數(shù)字圖像處理的方式分析DMA疲勞試件的結(jié)構(gòu)特征，以灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算方法從材料類型、結(jié)構(gòu)、初始粘彈性能參數(shù)等多個(gè)角度分析力學(xué)耐久性的影響因素。
　　經(jīng)試驗(yàn)研究表明:DMA方法在瀝青混合料性能研究中具有一定的可靠性，混合料粘彈性能與其路用性能有著密切關(guān)系。雖然纖維的路用性能改善作用是存在的，但并不是所有纖維均能改善全部的路用性能。所以，工程中纖維增強(qiáng)材料的使用應(yīng)結(jié)合