老化沥青损伤愈合性能试验研究

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疲劳开裂是沥青路面面层块裂、松散、坑洞甚至基层损坏的主要诱因,沥青结合料的愈合性能对于沥青的疲劳性能具有重要的影响,研究沥青结合料的愈合性能对于沥青路面的维修与养护具有重要意义。目前沥青结合料损伤愈合性能研究的试验方法为沥青疲劳损伤试验,评价指标为复数剪切模量,然而模量的恢复并不意味着相同程度的疲劳寿命的恢复。现有的沥青结合料愈合性能的影响因素研究还比较少并且不深入。本文试图提供一种新的试验方法和评价指标,并以此研究老化这一因素对于不同种类沥青结合料损伤愈合性能的影响。(1)通过二次灌注沥青试样模拟沥青的内部损伤,提出了基于沥青延性拉伸试验结果的最大拉力与延度乘积作为沥青界面愈合程度的评价指标。研究了不同温度、愈合时间、化学试剂和第二次灌注不同种沥青的界面愈合的情况,研究表明:二次灌注试验方法能够定量的研究沥青的界面愈合情况,沥青界面的愈合情况受保温时间和保温温度的影响很大,在低温短时间愈合条件下愈合程度很低。多聚磷酸和熟石灰在本试验限定的条件下均没有发挥出预期的效果。(2)运用动态剪切流变仪,利用多重应力蠕变恢复MSCR(Muti-Stress Creep and Recovery)模式,采用特制试验环将70#基质沥青制作出具有内部缺陷的双片组(3mm+3mm)和一次成型的单片组(6mm)试样,研究了不同试验温度、平行板间距、愈合时间和愈合温度条件下沥青样品损伤愈合情况,并对比DSR温度扫描试验结果。分析发现:试样在40℃保温2min条件下愈合后,在试验温度25℃及平行板间距5mm进行MSCR试验得到的蠕变恢复率之比(SR)和不可恢复蠕变柔量之比(SJnr)均可作为沥青结合料自愈合性能的评价指标。(3)本文选用MSCR试验评价老化沥青的损伤愈合性能。研究表明:随着老化程度的加深,70#基质沥青和SBS改性沥青的愈合能力逐渐下降。其中TFOT短期老化对SBS改性沥青比70#基质沥青的影响大。随着新沥青含量的逐渐提高,调和沥青的恢复率R逐渐减小,不可恢复蠕变柔量Jnr逐渐变大,愈合性能逐渐增加。值得注意的是添加50%到75%新沥青的调和沥青复数模量变化不大。
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