基于粘彈特性的瀝青疲勞-流變機理研究.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號：U414學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：625密級：公開工學(xué)博士學(xué)位論文基于粘彈特性的瀝青疲勞流變機理研究博士研究生：單麗巖導(dǎo)師：譚憶秋教授申請學(xué)位：工學(xué)博士學(xué)科：道路與鐵道工程所在單位：交通科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2010年9月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)摘要摘要瀝青的抗疲勞能力對瀝青路面長期使用性能具有顯著影響，因此瀝青的疲勞問題多年來一直是國內(nèi)外研究的熱點課題。大量研究認(rèn)為，瀝青的疲勞是損傷造成的，并基于損傷提

2、出了采用累計耗散能比、耗散能變化率等作為疲勞評價指標(biāo)。然而，隨著人們對瀝青性能研究的不斷深入，瀝青的自愈性和觸變性受到了越來越多的關(guān)注和重視，研究者們已經(jīng)開始注意到瀝青的疲勞不僅與損傷有關(guān)，而且與瀝青非線性粘彈的自愈能力和流變特性直接相關(guān)。因此，瀝青疲勞特性及疲勞評價指標(biāo)的研究應(yīng)綜合考慮損傷及流變特性的影響。基于以上原因，從瀝青的粘彈特性入手，深入研究了瀝青的自愈性、觸變性，分析了觸變性和自愈性對瀝青疲勞特性的影響，并在此基礎(chǔ)上分析確定

3、了瀝青的疲勞流變機理，提出了瀝青的疲勞評價指標(biāo)。主要研究內(nèi)容及成果概括如下：在深入了解瀝青疲勞特性研究方法的基礎(chǔ)上，對原有的瀝青疲勞特性研究方法進(jìn)行了改進(jìn)，考慮了觸變性的影響，確定了基于流變特性的瀝青疲勞特性的研究方法。借助于動態(tài)剪切流變儀研究了瀝青的自愈能力及間歇時間、間歇前瀝青狀態(tài)、溫度、加載模式等因素對瀝青自愈性的影響。研究表明：間歇時間越長，瀝青性能恢復(fù)得越好；荷載作用次數(shù)越少，瀝青性能恢復(fù)得越快；溫度越高，瀝青的性能恢復(fù)得越快

4、；加載模式不同瀝青的自愈能力不同。間歇加載模式下，瀝青的疲勞曲線僅在大于間歇前模量（間歇前，荷載停止作用時的模量）的部分發(fā)生變化，當(dāng)達(dá)到間歇前模量后仍然按照連續(xù)加載模式下瀝青疲勞曲線的變化規(guī)律變化。結(jié)合動態(tài)剪切試驗結(jié)果及瀝青試樣的橫截面掃描圖片分析得出：當(dāng)荷載在瀝青出現(xiàn)銀紋前或剛剛出現(xiàn)銀紋時停止作用，如果間歇時間足夠長，瀝青的模量是可以完全恢復(fù)的。分別采用初始模量比（HI1）、斜率比（HI2）、荷載作用次數(shù)比（HI3）評價了各種瀝青的自