不同影响因素下大粒径多空隙沥青混合料疲劳性能试验研究

摘要

反射裂缝作为旧水泥混凝土路面沥青加铺层和复合路面最常见的病害之一,一直以来都是道路工程界所面临的一大难题。大粒径多空隙沥青混合料具有粒径大、空隙多的特点,这种大粒径多空隙结构可有效地阻断裂缝尖端的扩展路径,消弱拉应力、拉应变的传递能力,可有效缓解旧水泥混凝土板接缝处沥青加铺层的应力集中现象,但目前对反射裂缝在大粒径多空隙沥青混合料中的扩展行为研究甚少。本文着重对大粒径多空隙沥青混合料的疲劳力学性能和沥青加铺层反射裂缝的扩展行为进行试验研究。
　　采用直接拉伸、劈裂试验、三点弯曲及冲击韧性试验,确定在不同应力水平下粒径尺寸、空隙率及沥青种类、含量等参数变化对沥青混合料拉伸疲劳及抗弯拉性能的影响程度。试验结果表明,四种影响因素均对沥青混合料的疲劳性能有着较为显著的影响。
　　研发了可模拟温度型反射裂缝疲劳试验的机械辅助装置,在室内理想条件下采用MTS及RMT试验机进行了不同加铺层结构疲劳破坏的对比试验,模拟沥青加铺层荷载型及温度型反射裂缝的扩展行为,分析了不同类型沥青加铺层反射裂缝的产生、发展过程。
　　利用CT技术对大粒径多空隙沥青混合料和普通沥青混凝土的细观破裂过程进行扫描观测,获得沥青混合料试件在各种荷载作用下裂缝贯通的CT图像,分析沥青混合料图像的变化特征,研究受力模式和级配类型对沥青加铺层反射裂缝扩展特征的影响程度。结果表明,大粒径多空隙沥青混合料的裂缝主要沿大粒径骨料周围的沥青胶浆、界面层或空隙中扩展,有比较明显的分叉现象,整体呈“之”字形逐渐向上扩展,而普通沥青混凝土的裂缝基本沿垂直方向往上扩展,扩展路径为一条明显的主线,裂缝扩展速度快,缝宽较大。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 问题的提出

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容

1.4 技术路线

第二章 大粒径多空隙沥青混合料配合比设计

2.1 材料性能试验

2.2 配合比设计

2.3 大粒径多空隙沥青混合料的路用性能试验

2.4 本章小结

第三章 大粒径多空隙沥青混合料拉伸疲劳试验

3.1 概述

3.2 直接拉伸疲劳试验

3.3 劈裂疲劳试验

3.4 本章小结

第四章 大粒径多空隙沥青混合料弯曲破坏试验

4.1 大粒径多空隙沥青混合料三点弯曲试验

4.2 大粒径多空隙沥青混合料冲击韧性试验

4.3 大粒径多空隙沥青混合料的破坏特征

4.4 本章小结

第五章 沥青加铺层反射裂缝疲劳试验

5.1 反射裂缝扩展模式

5.2 沥青加铺层荷载型反射裂缝疲劳试验

5.3 沥青加铺层温度型反射裂缝疲劳试验

5.4 沥青加铺层反射裂缝的扩展特征及CT扫描

5.5 本章小结

第六章 结论及展望

6.1 主要结论

6.2 研究展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文情况