基于膠漿特性的紫外光老化下瀝青混合料路用性能及細(xì)觀力學(xué)分析.pdf

1、紫外光老化是中國西部地區(qū)各等級(jí)公路瀝青路面老化形式之一，影響著瀝青路面路用性能和使用壽命。本文基于膠漿特性研究瀝青膠漿在紫外光老化過程中物理性能、流變性能和微觀性能的演化規(guī)律，并采用顆粒流數(shù)值模擬方法進(jìn)行紫外光老化下瀝青混合料細(xì)觀力學(xué)分析。進(jìn)一步認(rèn)識(shí)了紫外光老化下瀝青路面災(zāi)變破壞機(jī)理并提出合理粉膠比，為瀝青路面老化性能評(píng)價(jià)體系的建立奠定基礎(chǔ)。主要研究內(nèi)容及成果如下：
　　1.從組成膠漿的填料入手，通過對(duì)老化瀝青膠漿性能測(cè)試分析了定

2、量紫外光輻照下填料摻量對(duì)基質(zhì)瀝青膠漿和改性瀝青膠漿抗紫外光老化性能的差異；進(jìn)一步以粉膠比的變化為切入點(diǎn)，研究粉膠比對(duì)瀝青混合料水穩(wěn)定性、低溫抗裂性及高溫穩(wěn)定性的影響，運(yùn)用殘差平方和最小法得到紫外光老化下瀝青混合料最佳粉膠比。研究結(jié)果表明，摻加適量填料可以提高瀝青膠漿的抗紫外光老化性能，紫外光老化降低了瀝青膠漿的抗疲勞性能和低溫流變性能；改性瀝青混合料和基質(zhì)瀝青混合料路用性能受紫外光輻照影響最小的粉膠比F/A分別為1.040和1.245。

3、
　　2.運(yùn)用Verhulst模型建立紫外光不同輻照時(shí)間下瀝青混合料高低溫性能方程，采用Levenberg-Marquardt（LM）算法及最小二乘法對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，通過最佳粉膠比下瀝青混合料路用性能試驗(yàn)驗(yàn)證方程的準(zhǔn)確性，提出衡量瀝青混合料路用性能變化的兩個(gè)特征值：紫外光老化速率和紫外光老化殘余指數(shù)。
　　3.采用熒光顯微鏡、組分分離、紅外光譜、高效凝膠色譜等現(xiàn)代物理化學(xué)分析技術(shù)，研究紫外光老化下瀝青膠漿微觀結(jié)構(gòu)及填料摻

4、量對(duì)瀝青化學(xué)性能的影響，通過灰熵關(guān)聯(lián)法分析了宏觀物理性能和分子量分布特征參數(shù)的關(guān)系。研究結(jié)果表明，基質(zhì)瀝青膠漿的紫外光老化主要取決于填料摻量對(duì)基質(zhì)瀝青數(shù)均分子量Mn的影響，而改性瀝青膠漿的紫外光老化受高聚物SBS質(zhì)均分子量Mw的影響最大。
　　4.基于粗集料顆粒多邊形算法結(jié)合顆粒流軟件中的“fish”語言建立了改性瀝青混合料二維小梁數(shù)字試件，并進(jìn)行虛擬彎曲斷裂試驗(yàn)，通過監(jiān)測(cè)加載過程中小梁試件內(nèi)部裂紋的擴(kuò)展過程及顆粒間接觸力的變化，