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发布时间:2020-05-28

国内外研究者对灌缝胶一些基本的路用性能(包括低温粘聚性能、粘附性能及抗老化性能等)进行了大量的研究,并取得了一定的研究成果。但对在实际服役状态(即在行车荷载、温度、水、老化及腐蚀等多重因素耦合作用下的复杂状态)下灌缝胶的路用性能研究较少,同时缺乏灌缝胶的路用性能与灌缝胶损坏模式、损坏程度之间的联系和影响研究。当温度应力与荷载共同作用时在灌缝胶界面上产生的应力大于灌缝胶的粘结强度时,便会出现灌缝胶的粘附性失效。由上图不难发现,2014年哈尔滨各月日均低气温温差大出现在11月份,极寒温度出现在1月份。因此,提取11月份、1月份日均低气温数据,如下图所示,并确定温差大出现的日期及极寒温度出现的日期。根据图4-5可知,选取1月17日温度数据为极寒气温条件,11月29日气温数据为大温差气温条件。

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研究参照ASTMD5329的粘结试验进行,采用的拉伸试验机由材料试验机、低温箱和电脑组成,如图2所示.应力松弛的测量需要对施加阶跃式的应变,而采用材料试验机研究应力松弛时,拉伸到一定应变需要时间,因此,必须要考虑拉伸阶段的影响.在本文试验中,首先以恒定的速率对密封胶试件进行拉伸,密封胶的内应力逐步增加,达到一定伸长后维持在恒定应变密封胶开始应力松弛,内应力逐步降. ZJM2020JYXXSCLPKL

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试验具体过程是:把如图1所示的密封胶试件置于低温箱中保温不少于4h后,启动材料试验机,以0.05mm/min速度拉伸密封胶试件,位移达到一定量后,停止拉伸进行应力松弛试验,试验过程保持规定的试验温度,试验结束后由电脑自动输出试验过程的应力一时问曲线.加热型密封胶对拉伸速率比较敏感,试验采用0.05mm/min拉伸速率,这是国内外密封胶的标准拉伸速率,比较符合路面裂缝的实际运动速率.

灌缝胶低温拉伸、剪切试验经过我国道路工作者多年来的养护,沥青路面开裂多发生于温度较低且温差较大的时期。由于此时路面内部结构温差较大,结构内部存在较大的温度应力,使得灌缝胶的失效也往往是在这一时期。因此,本文在试验条件允许的情况下,主要针对灌缝胶在-15℃时,以100mm/h的速率下进行低温拉伸试验,以获取低温情况下灌缝胶材料的拉伸位移曲线。

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针对灌缝胶的损坏情况调查,国内外研究者们开展了一些研究工作,对灌缝胶损坏模式、损坏类型等进行了简单的归纳与分类,尚缺乏损坏情况的定量研究,部分研究提出了灌缝胶损坏评价指标和评价方法,但大都是基于单影响因素的评价方法,缺乏对造成灌缝胶损坏诸多因素的综合考虑。除此之外,对于灌缝胶不同损坏类型产生的原因,尤其是对于如何判别失效、如何评价损坏程度对灌缝胶性能、整个路面结构性能的影响等方面,都还没有系统的研究。

当温度应力与荷载共同作用时在灌缝胶界面上产生的应力大于灌缝胶的粘结强度时,便会出现灌缝胶的粘附性失效。由上图不难发现,2014年哈尔滨各月日均低气温温差大出现在11月份,极寒温度出现在1月份。因此,提取11月份、1月份日均低气温数据,如下图所示,并确定温差大出现的日期及极寒温度出现的日期。根据图4-5可知,选取1月17日温度数据为极寒气温条件,11月29日气温数据为大温差气温条件。

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沥青类材料自愈性方面的研究,目前已有的研究成果大都是关于沥青的自愈性,包括自愈机理、自愈评价指标与测试方法、自愈影响因素、自愈增强技术等,但是这些研究都还不够深入,只是基于沥青的自愈现象进行了简单的试验分析,并没有对自愈的本质原因进行深入研究,虽然多名国外研究者建立了沥青的自愈模型,但这些模型的适用性和合理性还有待验证。目前灌缝胶自愈性相关的研究较少,仅停留在能够观测到存在自愈现象的阶段,但是在研究方法上,可以借鉴已有的沥青自愈性研究成果,而且国内外已经有相对成熟的微观测试技术,且已经较为*地运用在沥青类材料的自愈性研究上,因此有条件对多尺度下的灌缝胶自愈性开展详细的研究。
本章主要是针对灌缝胶粘结界面在车轮荷载作用下的应力响应进行研究。为了更为真实的模拟灌缝胶在路面中的实际受力状态,考虑了路面面层材料和灌缝胶材料的粘弹特性,通过剪切流变仪对灌缝胶材料进行了动态剪切试验,分别对路面面层材料及灌缝胶粘弹参数进行了拟合,终建立了三维粘弹性路面结构模型。通过对不同工况下荷载作用下灌缝胶界面的力学响应及损伤分布状况结果的分析。

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反之,当应变较大时,拟合曲线和试验曲线的差别有所增大,拉伸方程和松弛方程的回归系数差别也相应增大.分析认为,这是由于加热型密封胶在低温条件下不是完全理想的黏弹性材料,试验数据与模型理论存在一定的误差.当应变较小时,加热型密封胶更多地表现黏弹性,试验数据与模型理论误差较小;当应变较大时,加热型密封胶出现一定量的塑性变形,试验数据与模型理论误差也相应增大了.因此,为保证黏弹性模型能能较为地反映密封胶的低温力学行为,进行拉伸一松弛试验时应控制密封胶的应变在一定范围之内.

典型气温数据用以定义第三类边界条件;日太阳辐射量用以定义第二类边界条件。温度场结果分析沥青路面结构内部随外界发生变化的的温度场影响到沥青路面结构内部的力学响应分析。因此,有必要对沥青路面结构的温度场进行求解。变化的温度场也诱使结构内部产生了温度应力,而灌缝胶的存在了粘结界面附近的温度与路表面温度存在差异。分别分析两个温度场的数据可知,温度差异存在于灌缝胶所在位置z方向±0.036m,深度方向0.04m范围内。

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什么是热熔沥青胶?热熔沥青胶就是在沥青中掺入粉状或纤维状矿物填充料,需加热使用的胶粘剂。
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