瀝青膜厚度對(duì)瀝青疲勞性能的影響研究

2.18萬字 57頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘 要
隨著交通事業(yè)的迅速發(fā)展，汽車交通量逐年增加，車輛的軸載也越來越大，路面受到的荷載也越來越大，永久路面的興起與應(yīng)用使疲勞破壞問題成了路面研究與設(shè)計(jì)最需預(yù)防的破壞模式。因此，開展瀝青疲勞性能的研究有著很重要的意義。然而目前在瀝青疲勞性能影響因素的研究中，主要是研究溫度、加載頻率和應(yīng)力應(yīng)變水平對(duì)疲勞壽命的影響，并沒有研究瀝青膜厚度對(duì)瀝青疲勞性能的影響，而且現(xiàn)有的瀝青疲勞評(píng)價(jià)方法還存在很多的不足，并不能準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)瀝青的疲勞性能，需要探索新的方法評(píng)價(jià)瀝青的疲勞。
本文依托于動(dòng)態(tài)剪切流變儀(DSR)試驗(yàn)來研究瀝青膜厚度對(duì)瀝青疲勞性能的影響。分別對(duì)膜厚度為2000μm、1000μm、500μm、100μm和50μm的瀝青試樣進(jìn)行時(shí)間掃描以確定不同膜厚度條件下的瀝青的疲勞性能。通過改變動(dòng)態(tài)剪切流變儀試驗(yàn)中的試驗(yàn)間距，實(shí)現(xiàn)對(duì)瀝青試樣膜厚度的控制，分析不同的疲勞評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)疲勞壽命的影響，選擇合適的評(píng)價(jià)指標(biāo)分析膜厚度對(duì)疲勞性能的影響機(jī)理，主要得出以下結(jié)論：
（1）瀝青膜厚度從50μm到500μm的過程中，隨著瀝青膜厚度的增加，瀝青的疲勞壽命逐漸增加；從500μm到2000μm的過程中，隨著瀝青膜厚度的增加，瀝青的疲勞壽命逐漸降低，因此瀝青膜厚度為500μm時(shí)，瀝青的疲勞壽命最長。
（2）基于動(dòng)態(tài)剪切試驗(yàn)（DSR）和重復(fù)剪切試驗(yàn)（Time Sweep），形成了疲勞因子G^* sinR89;δ、N_f50以及基于耗散能理論的累計(jì)耗散能比（DER）、耗散能變化率（RDEC）等多種瀝青疲勞性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，在應(yīng)力控制模式下，同一膜厚度的瀝青的不同疲勞評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的疲勞壽命存在一致性排序，即N_P20（3）在由動(dòng)態(tài)剪切流變儀（DSR）的應(yīng)力掃描試驗(yàn)確定瀝青線性粘彈性范圍時(shí)，各種膜厚度的瀝青的線性粘彈性范圍都基本相同，可以說明瀝青的線性粘彈性范圍受瀝青膜厚度的影響很小。同時(shí)，由應(yīng)力掃描的試驗(yàn)數(shù)據(jù)也可以發(fā)現(xiàn)，瀝青的膜厚度越大，瀝青的初始復(fù)數(shù)剪切模量越大。


關(guān)鍵詞：瀝青疲勞；瀝青膜厚度；動(dòng)態(tài)剪切流變儀；時(shí)間掃描