瀝青-集料的剪切力學(xué)行為及其破壞機理研究.pdf

1、瀝青混合料廣泛應(yīng)用于高速公路、機場、橋梁路面的施工。當(dāng)車輛在瀝青路面勻速行駛時，道路面層結(jié)構(gòu)內(nèi)的應(yīng)力和應(yīng)變不會有明顯的變化。但是，當(dāng)路面的瀝青混合料的粘結(jié)較差時，或路面內(nèi)部的剪切應(yīng)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(yán)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(xué)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(wù)。

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(xué)行為、失效機理、剪切斷裂能及其界面滑移現(xiàn)象。主要內(nèi)容如下:1）介紹目前有關(guān)瀝青混合料或瀝青-集料界面相的研究;2）自行設(shè)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(yīng)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(xué)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(jié)果表明:該剪切試驗得到了兩種應(yīng)力-位移曲線，即SPC曲線和DPC曲線;每個DPC曲線都具有兩個應(yīng)力峰值（或峰值強度）。瀝青-集料試件的力學(xué)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(yīng)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(nèi)部的粘聚性失效;DPC曲線第一個應(yīng)力峰值屬于粘附性失效，第二個應(yīng)力峰值屬于粘聚性失效;瀝

4、青-集料界面的應(yīng)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(luò)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