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模拟多因素耦合条件下沥青混合料老化性能研究
| 论文题名： | 模拟多因素耦合条件下沥青混合料老化性能研究 |
| 关键词： | 沥青路面;多因素耦合老化;流变性能;老化性能 |
| 摘要： | 沥青路面由于具有行车舒适、施工周期短等优点，在我国高速公路建设中得到了广泛的应用。在气候环境和交通荷载的反复作用，沥青路面易产生老化导致路面易出现早期病害。准确地模拟沥青路面服役过程中的老化对于预测其性能衰减规律、制定养护方案具有重要的指导意义。现有沥青混合料老化方法采用的试验条件没有考虑不同地区气候条件和交通量差异，难以准确模拟沥青路面的真实服役环境。因此，本研究借鉴已有的研究方法，针对真实的气候及交通情况，提出了一种考虑紫外光照、车轮荷载以及雨水喷淋耦合作用的长期老化方式，寻找更为科学的沥青混合料老化模拟方法。 本文首先测定了沥青路面全寿命分析仪的各项参数，并通过查阅湖北地区的交通量、气候数据，确定了荷载、光照及降雨三种因素自然条件下作用1年所对应的室内仪器加速老化等效时间。选用了单因素紫外老化、双因素紫外喷淋复合老化及三因素紫外喷淋荷载复合老化三种老化方式和不同老化时间对沥青混合料进行老化。 然后通过测试老化后马歇尔试件的间接拉伸回弹模量和间接拉伸强度，研究沥青混合料性能的变化。基于间接拉伸回弹模量实验表征混合料的硬化程度，结果显示延时烘箱老化的老化速率高于紫外与紫外喷淋复合老化。通过研究低温开裂破坏应变能密度发现，老化使沥青混凝土低温抗开裂性能明显降低，紫外喷淋复合老化下的试件低温开裂破坏应变能密度最小，老化程度最严重。 最后通过测试抽提回收沥青的性能表征混合料的老化程度。回收沥青的粘度及流变性能测试结果表明，多因素耦合条件老化的沥青低温抗开裂性能更差，紫外喷淋荷载老化及紫外喷淋老化的老化程度接近，大于单因素紫外老化，说明水加速了沥青的老化，而荷载在沥青老化的过程中起的作用不大。 多因素耦合条件下沥青混合料的老化性能研究结果表明，与实际情况更接近的多因素耦合老化方法比单一因素的老化方法更能反映沥青混合料的实际老化情况，在进行沥青混合料老化模拟时应考虑水对老化的加速作用。本论文提出的湖北地区沥青混合料的老化模拟方法可推广至其他地区。 |
| 作者： | 刘旷怡 |
| 专业： | 材料学 |
| 导师： | 吴少鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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