砂粒式瀝青混合料的動態(tài)力學及界面粘附性能研究.pdf

1、砂粒式瀝青混合料在路面抗滑磨耗層、下封層、橋面防水層中得到了越來越多的應用。如何準確地分析不同集料類型（玄武巖、安山巖和鋼渣）和不同環(huán)境（未處理、紫外老化和水損害）條件下砂粒式瀝青混合料的動態(tài)力學和界面粘附性能已成為國內外關注的熱點科學問題。本文采用實驗和模擬相結合的方法，研究了集料類型、溫度、紫外老化、水損害等因素對砂粒式瀝青混合料動態(tài)力學性能和界面粘附性能的影響規(guī)律，揭示了砂粒式瀝青混合料動態(tài)力學性能和界面粘附性能之間的相關性，研究

2、成果對于砂粒式瀝青混合料的研究及應用具有重要的學術意義和實用價值。
　　首先，采用動態(tài)熱機械分析儀和萬能材料測試系統(tǒng)研究了集料類型、溫度、紫外老化、水損害等因素對砂粒式瀝青混合料動態(tài)模量的影響，利用統(tǒng)計學模型對混合料動態(tài)模量的影響因素進行深入分析，同時對比了間接拉伸動態(tài)模量和三點彎曲動態(tài)模量，分析了不同動態(tài)模量測試方法的差異性程度。結果表明：各因素對砂粒式瀝青混合料動態(tài)模量影響順序為環(huán)境＞溫度＞頻率＞集料類型；間接拉伸和三點彎曲動

3、態(tài)模量具有很好的相關性。
　　其次，采用熒光顯微鏡、三維景深顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線能譜分析等微觀形貌分析技術對瀝青砂漿及砂粒式瀝青混合料的界面形貌進行了分析，同時通過細集料吸附瀝青實驗和瀝青-集料粘附功測試對砂粒式瀝青混合料的粘附性能進行了驗證。形貌分析結果顯示：玄武巖瀝青混合料斷裂面瀝青與集料接觸界面所占比例較大，斷裂面裸露較少玄武巖，界面粘附性能由粘聚失效主導；鋼渣瀝青混合料斷裂面瀝青所占比例較大，瀝青-鋼渣之間粘結緊

4、密，界面粘附性能由粘聚失效主導；安山巖瀝青混合料斷裂面由裸露集料和砂漿相間組成，因此其界面粘附性能由粘附失效和粘聚失效共同主導。
　　最后，以瀝青組分和集料物相組成分析為基礎，利用 Materials Studio軟件建立砂粒式瀝青混合料界面模型，探討瀝青-集料的界面粘附能、瀝青在混合料界面的擴散、瀝青-集料的界面失效形式以及砂粒式瀝青混合料界面粘附的機理。結果表明：鋼渣瀝青混合料的界面能大于玄武巖和安山巖瀝青混合料的界面能；紫外