原文传递
全气候老化沥青混合料中沥青性能衰减的非线性微分动力学模型
| 论文题名： | 全气候老化沥青混合料中沥青性能衰减的非线性微分动力学模型 |
| 关键词： | 沥青路面;沥青混合料;全气候老化;非线性微分动力学模型;使用寿命 |
| 摘要： | 沥青老化是沥青路面破坏的主要原因之一。为提高沥青路面使用寿命必须提高沥青抗老化的性能。如何解决日益突出的沥青路面老化问题，科学地解释沥青的老化机理并预测和提高沥青的老化寿命具有重要的社会和经济意义。 本文着眼于建立全气候老化沥青性能与老化因素之间的动力学方程，描述沥青性能与老化时间、温度之间的动态变化规律，并分析了沥青混合料级配对老化速率和老化程度的影响。本研究选用SMA-13和AC-13两种级配的沥青混合料，分别进行0小时、1000小时、2000小时、3000小时的全气候老化试验，老化完成后分别进行沥青抽提。对老化沥青进行的性能试验主要包括微观的原子力显微镜试验、凝胶渗透色谱试验、傅里叶红外光谱试验和宏观的动态剪切流变试验、旋转粘度试验。 针对微观性能，本文选用了Verhulst模型，建立了沥青老化非线性动力学模型x(t)=Lx0/1+(L-1)e-rt'，描述了沥青微观组成及力学性能与老化时间之间的动态关系，研究结果显示:1）随着老化时间的增大，沥青的微观形貌、小分子粒径值、丁二烯含量均减小，而黏附力、模量、大分子、中分子、羰基、亚砜基的含量呈上升趋势;2）沥青性能的实测值与方程计算值间呈良好的相关性，选用的模型具有一定可靠性;3）方程参数r可以反应老化速率，L可以反映老化程度。 宏观性能方面，本文引入热分析动力学理论，同时考虑了老化时间和温度对沥青性能的影响，建立了老化动力学方程lnC/CD=AeE/RTt，研究结果表明:1）车辙因子和布式粘度均随着老化时间的增加而增加、随着温度的增加而减小，建立老化动力学方程可以很好地反映沥青性能的变化趋势;2）AC-13中沥青在老化过程中的活化能要低于SMA-13，说明AC-13的老化速率更快、老化程度更严重。 |
| 作者： | 刘燕 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 沈菊男 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 苏州科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
