瀝青膜厚度對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)變水平對疲勞壽命的影響，并沒有研究瀝青膜厚度對瀝青疲勞性能的影響，而且現(xiàn)有的瀝青疲勞評價方法還存在很多的不足，并不能準確地評價瀝青的疲勞性能，需要探索新的方法評價瀝青的疲勞。
本文依托于動態(tài)剪切流變儀(DSR)試驗來研究瀝青膜厚度對瀝青疲勞性能的影響。分別對膜厚度為2000μm、1000μm、500μm、100μm和50μm的瀝青試樣進行時間掃描以確定不同膜厚度條件下的瀝青的疲勞性能。通過改變動態(tài)剪切流變儀試驗中的試驗間距，實現(xiàn)對瀝青試樣膜厚度的控制，分析不同的疲勞評價指標對疲勞壽命的影響，選擇合適的評價指標分析膜厚度對疲勞性能的影響機理，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，瀝青的疲勞壽命最長。
（2）基于動態(tài)剪切試驗（DSR）和重復(fù)剪切試驗（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耗散能比（DER）、耗散能變化率（RDEC）等多種瀝青疲勞性能評價指標，在應(yīng)力控制模式下，同一膜厚度的瀝青的不同疲勞評價指標對應(yīng)的疲勞壽命存在一致性排序，即N_P20（3）在由動態(tài)剪切流變儀（DSR）的應(yīng)力掃描試驗確定瀝青線性粘彈性范圍時，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，由應(yīng)力掃描的試驗數(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；動態(tài)剪切流變儀；時間掃描