瀝青-集料的剪切力學行為及其破壞機理研究.pdf

1、瀝青混合料廣泛應用于高速公路、機場、橋梁路面的施工。當車輛在瀝青路面勻速行駛時，道路面層結構內的應力和應變不會有明顯的變化。但是，當路面的瀝青混合料的粘結較差時，或路面內部的剪切應力超過了其抗剪強度，就會產(chǎn)生滑移裂縫和永久變形的現(xiàn)象。目前，瀝青路面的典型的破壞現(xiàn)象比如，車轍、剝落、裂縫等經(jīng)常出現(xiàn)，嚴重降低了路面的整體性能及使用壽命。因此，更多的了解瀝青混合料的力學特征和失效機理，提高瀝青路面的使用壽命是一個非常重要且具有重大意義的任務。

2、
　　本文通過實施瀝青-集料體系的剪切試驗，研究分析了其力學行為、失效機理、剪切斷裂能及其界面滑移現(xiàn)象。主要內容如下:1）介紹目前有關瀝青混合料或瀝青-集料界面相的研究;2）自行設計剪切試驗，對瀝青-集料試件進行剪切，得到了四種不同試驗條件下的應力-位移曲線，即包括單波峰曲線（SPC曲線）和雙波峰曲線（DPC曲線）;3）分析SPC曲線和DPC曲線的力學行為及規(guī)律;4）分析產(chǎn)生單雙波峰的機理;5）研究該剪切試驗的剪切斷裂能及滑移現(xiàn)象

3、。
　　結果表明:該剪切試驗得到了兩種應力-位移曲線，即SPC曲線和DPC曲線;每個DPC曲線都具有兩個應力峰值（或峰值強度）。瀝青-集料試件的力學行為主要受集料表面粗糙度、瀝青膜厚度、剪切速率和瀝青-集料界面的粘附性能等因素影響，尤其是剪切速率對單波峰和雙波峰的應力峰值有顯著的影響;該剪切試驗的失效模式包括瀝青-集料界面的粘附性失效和瀝青膜內部的粘聚性失效;DPC曲線第一個應力峰值屬于粘附性失效，第二個應力峰值屬于粘聚性失效;瀝

4、青-集料界面的應力集中現(xiàn)象、剪切流、界面滑移、瀝青的粘性和滯后性是產(chǎn)生明顯雙波峰的主要原因;對于每種試驗條件下，SPC曲線趨于完全包絡DPC曲線，并且SPC曲線的剪切斷裂能明顯大于DPC曲線的剪切斷裂能;剪切斷裂能包括粘附斷裂能和粘聚斷裂能，并且DPC曲線的粘附斷裂能小于粘聚斷裂能;在剪切過程中，每種試驗條件下，產(chǎn)生SPC曲線所消耗的斷裂能一直高于產(chǎn)生DPC曲線所消耗的斷裂能;與SPC曲線相比，DPC曲線減少的斷裂能主要是由于在剪切過程