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原文传递冻融—盐分侵蚀作用下沥青混凝土疲劳性能试验与分析

论文题名：	冻融—盐分侵蚀作用下沥青混凝土疲劳性能试验与分析
关键词：	沥青混凝土;冻融循环;氯盐侵蚀;超声波检测;疲劳性能;沥青路面
摘要：	路面疲劳损伤是水、温度和荷载共同作用的结果，在此过程水的存在和温度的反复变化改变了无水情况下对路面的单一破坏作用，使整个疲劳破坏过程变得更加复杂;另一方面，反复的疲劳荷载、冬季喷洒的除冰盐也加速了沥青路面的水温损害。多年来，沥青路面的疲劳性能一直是道路工程研究的重点。本文根据华东地区的冬季气温，在总结国内外学者研究的基础上，采用间接拉伸疲劳试验探究沥青混凝土的疲劳寿命的规律。　　通过室内试验从以下五方面进行研究:1.沥青混凝土试件在不同冻融次数下疲劳寿命;2.盐分侵蚀对沥青混凝土疲劳寿命的影响;3.不同冻融温度下沥青混凝土的疲劳寿命;4.不同类型沥青混凝土在相同条件下的疲劳寿命;5.通过超声波检测，预测沥青混凝土的劈裂强度。分别分析了冻融次数，氯盐侵蚀，沥青类型，冻融温度对沥青混凝土疲劳寿命的影响。主要结论如下: 　　(1)随着冻融次数的增加，沥青混凝土的疲劳寿命呈下降趋势。在-5℃～15℃冻融温度区间，经清水浸泡的AH-70号基质沥青混凝土经过2、4、6、8次冻融循环后，疲劳寿命分别为未冻融循环试件的75.1％，62.8％，49.6％，40.4％。　　(2)在盐冻作用下，沥青混凝土表面出现剥落，掉粒现象。在氯盐侵蚀和冻融破坏的双重影响下，沥青混凝土的疲劳寿命呈明显下降趋势。在相同的冻融温度和相同的冻融次数下，被盐分侵蚀的沥青混凝土试件的疲劳寿命低于经清水浸泡的沥青混凝土试件。在-5℃～15℃冻融温度区间，经盐水浸泡的AH-70号基质沥青混凝土经过2、4、6、8次冻融循环后，疲劳寿命分别为未冻融循环试件的72.9％,58.1％,47.0％,28.1％。　　(3)分别在-5℃～15℃、-10℃～10℃、-15℃～5℃三个温度区间对沥青混凝土进行冻融循环后，对其进行间接拉伸疲劳试验，发现温度越低，造成的盐冻破坏越大;低温持续的时间越长，也会加大盐冻的破坏程度。　　(4)在相同的冻融次数和冻融温度下，SBS改性沥青混凝土的疲劳寿命高于AH-70号基质沥青混凝土疲劳寿命，并且随着冻融次数的增加，SBS改性沥青混凝土的疲劳寿命的降低速度低于AH-70号基质沥青混凝土。在-5℃～15℃冻融温度区间，经清水浸泡后AH-70号基质沥青混凝土经过2、4、6、8次冻融循环后，疲劳寿命分别为未冻融循环试件的75.1％，62.8％，49.6％，40.4％。SBS改性沥青混凝土经过2、4、6、8次冻融循环后，疲劳寿命分别为未冻融循环试件的80.0％，71.8％，65.9％，56.0％。　　(5)对不同试验条件下的沥青混凝土试件进行超声波检测，根据试验数据得到AH-70号基质沥青混凝土和SBS改性沥青混凝土在冻融循环后波速和劈裂强度的回归方程，分别为fc=0.1507e(0.0005v)，R2=0.9196，fc=0.2594e0.0004v，R2=0.9297。利用该回归方程可以预测未进行劈裂试验试件的劈裂强度。　　综上所述，冻融循环和盐分侵蚀对沥青混凝土的疲劳寿命有明显影响，采用SBS改性沥青混凝土可以减小冻融损害和盐分侵蚀对疲劳寿命的影响。在基质沥青中掺入SBS改性剂后，提高了沥青的软化点，降低了其脆点。工程应用中，应进一步加强对SBS改性沥青的研究，以减少冻融循环对沥青路面的损害。
作者：	王文娟
专业：	市政工程
导师：	马芹永
授予学位：	硕士
授予学位单位：	安徽理工大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文