详情

原文传递沥青路面灌缝胶制备与性能评价

论文题名：	沥青路面灌缝胶制备与性能评价
关键词：	沥青路面;灌缝胶;性能评价;疲劳性能
摘要：	裂缝作为沥青路面主要病害形式之一，它的出现将导致路面承载力下降，严重影响行车舒适性和安全性。路面灌浆是一种有效的裂缝修复方式，灌缝胶的性能直接影响道路养护维修水平和路面耐久性，因此，研发性能优良、抗疲劳性能好的灌缝胶材料具有重要意义。　　本文从灌缝胶材料的制备出发，通过正交试验设计确定灌缝胶的材料的组成，借助灌缝胶的粘附、流变及抗疲劳性能进一步优化灌缝胶的配合比；同时利用ABAQUS软件分析灌封胶在沥青路面中的实际受力状态，仿真分析温度-荷载耦合作用下灌缝胶的力学响应。主要研究成果如下：　　（1）分析灌缝胶组成成分，通过锥入度、软化点、流动试验、弹性恢复率、低温拉伸试验得到灌缝胶制备工艺及外加剂掺量，利用正交试验设计以及极差分析的方法，优化灌缝胶材料组成设计和配比，确定出2个灌缝胶配比，配比1为40%相容剂、15%增韧剂、30%稀释剂；配比2为：40%相容剂、25%增韧剂、30%稀释剂。　　（2）基于表面自由能理论和45°斜剪试验，研究灌缝胶与裂缝间的粘附性能和抗剪性能；采用旋转薄膜烘箱老化以及压力老化的方式，通过温度扫描和频率扫描研究灌缝胶老化前后的流变性能；采用LAS疲劳试验和VECD理论模型，分析灌缝胶老化前后的疲劳性能。得出灌缝胶的最佳配比为配比1，基质沥青与环氧改性剂混合溶液：相容剂：增韧剂：稀释剂=1:0.4:0.15:0.3。　　（3）利用有限元软件仿真分析灌缝胶在路面中的实际力学响应。分析西北地区的大气温度和路面性能，并利用ABAQUS有限元模型建立灌缝胶-路面模型分析温度-荷载耦合作用下灌缝胶材料的最不利拉应力与最不利剪应力值，并与理论公式中的容许拉应力和容许剪应力值相比较。研究表明：经灌缝胶处治后，路面在荷载和温度耦合作用下的最不利拉应力为0.091MPa，最不利剪应力为0.091MPa，小于最大容许拉应力值0.224MPa以及最大容许剪应力值2.856MPa，表明经过灌缝胶材料处治后的沥青路面在温度-荷载耦合作用下能够正常工作，不发生开裂。
作者：	刘桂君
专业：	交通运输工程
导师：	郭鹏
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2023