沥青砂浆粘弹性试验分析

论文摘要

沥青混合料可看成是由粗集料（d>4.75 mm）、细集料（d<4.75 mm）和沥青3部分组成。将细集料加入沥青中,类似于水泥混凝土中的砂与水泥的混合物,因此称为沥青砂浆。作为分散相,颗粒粒径小于4.75 mm的细集料分散在沥青基体相中,形成颗粒增强材料,因而,细集料的加入可以明显改善沥青胶浆的性能。利用沥青砂浆替代纯沥青填充粗集料颗粒间的空隙,可以改善沥青混凝土的路用性能,特别是可进一步提高沥青混合料的路用性能。目前,对于如何提高沥青混合料路用性能的研究主要从两方面入手,即沥青胶浆性能研究和集料级配研究,而忽略了对沥青砂浆性能研究。论文通过沥青砂浆的抗压强度、直接拉伸和小梁弯曲试验,分析了不同细集料含量、不同粒径的集料对沥青砂浆基本性能的影响。通过试验分析发现,随着沥青砂浆中细集料含量增加,其抗压强度、拉伸强度和弯曲强度均随之增加,但最大弯拉应变却会出现一个峰值,说明并不是砂浆中集料含量越大越好,其存在一个最佳值;集料组成的粗细也会影响到沥青砂浆的性能,加入相同质量的集料,粒径小的集料比粒径大的集料对沥青砂浆性能的影响要大。对不同集料组成的沥青砂浆进行单轴压缩蠕变试验,并采用Burgers模型对蠕变曲线进行拟合,得到沥青砂浆蠕变的粘弹性参数。通过试验分析发现,随着沥青砂浆中细集料含量的增加,Burgers模型参数E1、E2、η1、η2均随之增加,且与细集料含量成指数关系;随着沥青砂浆中细集料含量的增加,沥青砂浆的瞬时弹性百分比递增,粘性流动百分比递减,而延迟弹性百分比先增后减,粘弹比逐渐减小,即沥青砂浆越来越表现为弹性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 存在的问题
• 1.4 研究内容及方法
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究方法
• 第二章 粘弹性理论及本构模型
• 2.1 粘弹性理论
• 2.2 沥青结合料的粘弹性模型
• 2.2.1 粘弹性元件
• 2.2.2 粘弹性本构方程
• 2.3 本章小结
• 第三章 原材料技术性能测试
• 3.1 沥青材料的基本物理性质
• 3.2 矿料的基本物理性质
• 3.2.1 矿粉填料的基本物理性质
• 3.2.2 细集料的基本物理性质
• 3.3 沥青胶浆的基本性质
• 3.3.1 沥青胶浆的制备
• 3.3.2 沥青胶浆性能试验
• 第四章 沥青砂浆弯、拉、压性能试验
• 4.1 沥青砂浆抗压强度试验
• 4.1.1 试验设备
• 4.1.2 试验方法
• 4.1.3 沥青砂浆抗压强度试验
• 4.1.4 试验结果分析
• 4.2 沥青砂浆直接拉伸试验
• 4.2.1 沥青砂浆直接拉伸破坏形式
• 4.2.2 试验设备及方法
• 4.2.3 沥青砂浆低温直接拉伸试验
• 4.2.4 试验数据分析
• 4.3 沥青砂浆小梁弯曲试验
• 4.3.1 试验设备及方法
• 4.3.2 沥青砂浆小梁弯曲试验
• 4.3.3 集料粒径与沥青砂浆弯拉应变的灰色关联度分析
• 4.3.4 试验数据分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 沥青砂浆的单轴压缩蠕变试验
• 5.1 单轴静载蠕变试验原理
• 5.2 试验设备及方法
• 5.2.1 试验设备要求及选取
• 5.2.2 试验方法
• 5.3 沥青砂浆单轴压缩蠕变试验
• 5.4 Burgers 模型参数拟合
• 5.5 试验结果分析
• 5.5.1 当量砂胶比计算
• 5.5.2 Burgers 模型粘弹性参数分析
• 5.5.3 粘弹性组成分析
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 进一步研究设想
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读硕士期间参加的科研项目
• 附录B 攻读硕士期间发表的科技论文