高粘橡胶改性沥青蠕变及循环蠕变恢复性能研究

摘要

沥青材料的蠕变特性是产生车辙、拥包、波浪、推移、泛油等路面永久流动变形的关键因素。而沥青材料所受的剪应力是产生这些破坏不容忽视的重要因素，因此研究剪应力对沥青材料蠕变粘弹参数的影响对于认识路面剪切破坏具有重要意义。
　　本文以普通橡胶沥青(RA)和 SBS改性沥青(SBS)为参照，研究高粘橡胶改性沥青(HVRA)的蠕变粘弹性能。不仅研究了一些原有的蠕变粘弹指标，还提出了一个与剪应力作用直接相关的当量塑性剪应变，分析了这些蠕变粘弹指标的温度、应力特性，也找出了HVRA蠕变粘弹性能好的数值解释。最后，文章对HVRA的模型拟合效果做了对比分析。因剪应力和蠕变是发生路面剪切病害的重要因素，本文通过沥青静态长期蠕变和循环蠕变恢复试验，采用新型扭转剪切试验仪，分别对原有的和提出的蠕变粘弹参数进行相应研究，重点分析高粘橡胶沥青(HVRA)的蠕变粘弹指标及参数，并探究其蠕变粘弹性能。结果表明，在相同的温度条件和应力水平下，HVRA的蠕变粘弹性能均优于RA和SBS的相应水平；与应力水平相比，温度对材料蠕变特性的破坏性更大；蠕变劲度的粘性成分在一定温度下不受应力大小影响；当量塑性剪应变因考虑到剪应力大小对路面剪切变形的影响，更适合于描述路面的剪切累积变形；Burgers模型虽在蠕变加载阶段能够准确拟合试验蠕变柔量曲线，但却在预测蠕变恢复方面存在不足，改进的Burgers模型能够明显改善恢复阶段预测不良的问题。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容及技术路线

2 扭转剪切蠕变及重复蠕变恢复基本原理

2.1 扭转剪切的应用

2.2 扭转剪切理论分析

2.2 蠕变模型

2.3 Burgers模型在理论计算上的应用

2.4 本章小结

3 扭转剪切长期蠕变及重复蠕变恢复性能试验

3.1 试验原理

3.2 试验材料及试验参数

3.3 长期蠕变及循环蠕变恢复试验

3.4 试验结果

3.4 本章小结

4 试验结果分析

4.1 长期蠕变试验结果分析

4.2 循环蠕变与恢复试验结果分析

4.3 本章小结

5 Burgers蠕变模型的改进

5.1 Burgers模型下的蠕变指标

5.2 Burgers模型的改进

5.3 本章小结

6结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

附录 主要符号字母表

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢