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原文传递钢纤维沥青混凝土感应加热自愈合行为研究

论文题名：	钢纤维沥青混凝土感应加热自愈合行为研究
关键词：	路面养护;钢纤维沥青混凝土;感应加热;自愈合行为
摘要：	沥青路面在服役过程中受到行车荷载和环境作用会逐渐出现损伤，若不及时进行养护修复，路面将会出现更严重的破坏。已有研究证明，沥青本身具备一定的自修复能力，但在常温下这种自愈合进行比较缓慢，在高温状态时相对明显。电磁感应加热技术通过掺加导电材料到沥青混合料中，使混合料能够因电磁感应而生热，从而起到诱导促进沥青混合料自愈合的作用，减少沥青混凝土使用过程中的损伤和破坏。因此，研究电磁感应加热诱导沥青混合料自愈合技术具有重要的理论意义和应用价值。　　本文主要从不同工况下钢丝绒纤维沥青混凝土感应加热自愈合能力、感应加热对混合料路用性能的影响、感应加热愈合演变与疲劳寿命关系三个方面，对钢纤维沥青混凝土感应加热自愈合行为展开研究，并结合部分研究结论提出了该技术的实际应用方案，为电磁感应加热技术在沥青路面预防性养护中的实际应用提供参考。论文主要展开了以下研究工作：　　首先，采用三点弯曲试验，以加热愈合后抗弯拉强度与初始抗弯拉强度的比值作为自愈合评价指标，研究不同钢纤维含量、不同钢纤维直径和不同加热模式下混合料感应加热自愈合能力。结果表明：钢纤维含量高的沥青混凝土拥有更好的自愈合能力，但随着钢纤维含量的增大，相近含量混合料之间愈合能力的差距逐渐缩小。在钢纤维含量相同时，由于直径间接影响着分布密度，混合料自愈合能力随钢纤维直径的增大呈现先增大后减小的趋势。采用间断加热模式能提高混合料自愈合能力，但应适当选择间歇时间和加热次数，以确保试件有足够的最终温度，避免对愈合产生不利影响。　　其次，设计针对各种不同样式试件的预制裂缝方法，通过在试件中预制不同程度的裂缝，研究不同损伤水平下感应加热对沥青混凝土高温稳定性、低温抗裂性和疲劳性能的影响。结果表明：整体上看，对于不同损伤水平的混合料，感应加热后均能提高其路用性能，但提升幅度有不同变化趋势。对于高温稳定性，随着损伤水平的增大，感应加热后对混合料性能提升幅度也增大，但这种提升幅度的增长在变缓；对于低温抗裂性能和疲劳性能，随着损伤水平的增大，感应加热对混合料性能提升幅度先增大后减小。　　最后，采用四点弯曲疲劳试验，分别在500με、750με、1000με和1250με四种不同应变水平下，对小梁试件进行多次重复的“疲劳破坏-加热愈合”试验，研究此过程中随着“疲劳破坏-加热愈合”次数的增加，沥青混凝土疲劳寿命的变化规律。结果表明：在疲劳破坏和感应加热愈合循环过程中，疲劳寿命与疲劳次数呈现出幂函数的关系。应变水平越高对混合料多次加热后的愈合效果越不利，在经过3次“疲劳破坏-加热愈合”过程后，各应变水平下的沥青混凝土疲劳寿命均已下降超过90%。
作者：	张伟
专业：	交通运输工程
导师：	吴国雄
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2022