導電瀝青混凝土的機敏特性研究.pdf

1、瀝青混凝土已被廣泛應用于道路和橋梁的鋪面層。通過摻入適量的導電相材料，能顯著地改善其導電性能，并具有高度靈敏的機敏特性?？衫脤щ姙r青混凝土的機敏特性來實現(xiàn)對外部應力及其產(chǎn)生的應變，甚至內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷的自診斷。這將會對瀝青路面損壞檢測、交通流量和車輛載荷進行監(jiān)控和調(diào)配等公路交通智能化管理等產(chǎn)生深遠的影響。 采用連續(xù)級配AC-20和間斷級配Superpave12.5均可獲得同時具有優(yōu)異電學性能和路用性能的瀝青混凝土。馬歇爾殘留穩(wěn)定度

2、，四點彎曲疲勞試驗，間接拉伸模量試驗和車轍試驗表明石墨導電瀝青混凝土的抗水穩(wěn)定性能力強，抗疲勞開裂能力較佳，彈性模量高，高溫穩(wěn)定性能良好，可作為新型路面使用。電阻率與空隙率之間遵從一定的指數(shù)關(guān)系。由于瀝青與石墨的膨脹系數(shù)不一致，導致其電阻率隨溫度變化而發(fā)生變化。 對于間接拉伸疲勞試驗，四點彎曲小梁疲勞試驗和車轍疲勞試驗，導電瀝青混凝土對外加應力所產(chǎn)生的應變具有良好的診斷能力。其電阻率變化呈現(xiàn)負壓阻效應，石墨相材料摻量相對較低時(

3、在閾值范圍內(nèi))，單位應變對應的電阻率變化值也越大，也就是說對應變的響應越明顯。當施加更高的應力荷載時，每單位應變所引起的電阻率變化值也更高。導電瀝青混凝土對其內(nèi)部損傷也有良好的自診斷能力，在試件遭到破壞的過程中，電阻率輸出變化存在三個明顯的階段：首先由于導電瀝青混凝土試件受到追密作用后導致導電顆粒接觸更加緊密，表現(xiàn)為輸出電阻率急劇下降；第二階段，瀝青混凝土電阻率變化處于平穩(wěn)變化階段；最后階段，由于瀝青混凝土的微細裂縫逐漸發(fā)展，最終導致試

4、件的完全破壞和裂開，導電通路遭到嚴重破壞，表現(xiàn)為電阻率急劇增大。 當導電瀝青混凝土作為器件只占試件體積分數(shù)的一部分時，其路用性能與完全導電瀝青混凝土相比有了大幅度的提高，而且仍然具有良好的機敏特性。當壓阻效應從負開始轉(zhuǎn)變?yōu)檎龎鹤栊臅r候，這時對應的車轍深度10mm就是影響舒適性和安全性的車轍深度臨界值，因而車轍變形的自診斷具有特別重要的意義。 導電瀝青混凝土具有良好的機敏特性，機理可用載流子的濃度變化來解釋，其電阻率與