硅烷偶联剂对半柔性路面材料性能增强机理研究

为研究掺加硅烷偶联剂对半柔性路面材料的性能影响规律及作用机理,采用马歇尔稳定度、车辙、低温弯曲、冻融劈裂等试验,测试了添加不同掺量硅烷偶联剂的半柔性路面材料的力学性能与路用性能,并确定硅烷偶联剂的最佳掺量,采用高拍仪等仪器观察硅烷偶联剂基于界面改性原理的微观改性机理。结果表明：随着硅烷偶联剂掺量的增加,半柔性路面的高温性能、低温性能和水稳定性能均发生了不同程度的提高,同时其掺量对性能的影响存在峰值,马歇尔稳定度、动稳定度、弯拉应变与冻融劈裂强度比均在掺量为0.5%左右处达到峰值,超过峰值后性能随掺量增加而下降,最终确定硅烷偶联剂的最佳掺量为0.5%。通过测定连通空隙率和灌注率的变化定量反映界面紧密度,通过对比观察普通半柔性路面材料与硅烷偶联剂最佳掺量下的半柔性路面材料的水泥-沥青界面可明显发现,硅烷偶联剂能够在水泥基灌浆材料与沥青混合料之间发生一系列化学反应,从而通过改变水泥-沥青界面的形态,有效改善水泥-沥青界面稳定度并减少水泥-沥青界面裂缝,结合性能试验,硅烷偶联剂可通过界面优化改善半柔性路面的力学及路用性能。     

基于能量耗散理论的纳米改性沥青多次损伤愈合性能研究

为了分析纳米改性沥青多次损伤愈合规律,以愈合前后累积耗散能比作为愈合指标,基于能量耗散理论研究了沥青的损伤愈合过程,采用动态剪切流变仪以时间扫描模式进行损伤-愈合加载试验,对影响纳米改性沥青多次损伤愈合性能的因素进行单因素和灰关联分析。研究结果表明：纳米蒙脱土(MMT)可以促进沥青内部微裂纹的愈合,经过3次损伤后MMT/SBS复合改性沥青相比SBS改性沥青的愈合性能提升效果最为显著。单因素分析显示,适当提高愈合温度、延长愈合时间对纳米改性沥青的多次损伤愈合性能有促进作用;随着损伤度的增大、老化时间的增长,纳米改性沥青的愈合性能呈下降趋势。灰关联分析显示影响纳米改性沥青多次损伤愈合性能最关键的影响因素是老化时间;损伤度的影响仅次于老化时间,同愈合性能关联显著;愈合时间的影响则不明显;单次损伤下愈合温度同愈合性能关联显著,但随着损伤次数的增加,愈合温度的影响不再显著。