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认为W等同于路面裂缝的宽度。通过3.2节的研究,我们得知了灌缝胶各类损坏形式的产生原因,其中粘附性裂、表面沉降等损坏形式不会影响灌缝胶自身的材料性能,但是自然老化后的灌缝胶,其自身性能必定有所改变,研究自然老化对灌缝胶自身性能的影响,对于判定灌缝胶自然老化后能够继续使用具有重要意义。本节将利用3.2节中室外自然老化试验的3种灌缝胶试样,通过各类现代材料学分析试验,研究灌缝胶的自然老化对灌缝胶的组成成分、微观结构、基本性能参数、
玻璃化转变温度和低温拉伸性能的影响。目前常用的
沥青路面灌缝工艺分为不槽灌缝和槽灌缝两种类型。不槽灌缝又分为热操作法和冷操作法:热操作法一般采用普通热沥青或改性热沥青进行沥青路面裂缝的灌。Bhasin等选用SHRP中的代表沥青PG58-28(AAD)、PG64-16(AAM)和PG58-10(ABD)和两种不同的石料RA(
花岗岩)、RL(硅质砾石),(3)路面温度应力的作用冬季大气温度时,灌缝胶在路面温度应力的作用下,会受到两侧裂缝壁的拉伸作用,但路面温度应力的作用是否会引起灌缝胶的表面网状裂还需要进一步验证。本部分截取灌缝胶表面网状裂的典型位置照片,并在其上标出路面温度应力的方向,以分析其具体影响,可以发现:灌缝胶表面大部纹都分布在垂直于路面温度应力的方向,而分布方向与路面温度应力一致的裂纹非常少。根据这一现象可以初步推测:冬季来临前,灌缝胶在车辆荷载和小颗粒物的嵌挤作用。为了更好的模拟灌缝胶在实际服役中的老化情况,本部分设计了仅上层老化的灌缝胶:浇注灌缝胶低温拉伸试件时,试件上表面约2mm的厚度浇注自然老化后的灌缝胶,下部为正常的灌缝胶。选取KLF灌缝胶,控制实验温度为-30℃,拉伸速率为100mm/h,实验结果及实验结束后试件(a)低温拉伸实验结束后,灌缝胶试件仅在上表面的老化薄层发生了粘聚性断裂,下部未老化的灌缝胶在实验中始终保持完好,这一现象与现场 中观察到的灌缝胶表面硬化和表面裂一致,也从室内试验的角度证实了3.2.1节的结论,即自然老化是灌缝胶表面网状裂的主要原因;(3)沥青自愈性影响因素研究1990年,Kim研究发现,沥青中有机物碳链上的越多。
其表会形成一些微小的损伤。冬季温度,在路面温度应力的拉伸作用下,灌缝胶表面的这些微小损伤会沿着垂直于温度应力的方向逐渐加剧,形成裂纹,这些裂纹逐渐发展、相互交错,形成网状裂纹。故可以认为:路面温度应力的作用,是灌缝胶表面产生网状裂纹的主要原因。自然老化对灌缝胶微观结构和表面形貌的影响灌缝胶内部各成分之间的分布形态,即灌缝胶的微观结构。它直接决定灌缝胶宏观性能的好坏。除此之外,灌缝胶的表面形貌直接影响其与裂缝壁的粘附特征,进而影响灌缝胶的路用性能。为了探究自然老化对灌缝胶微观结构及表面形貌的影响,本部分采用激光共聚焦
显微镜(CL)对3种灌缝胶自然老化前后的成分分布、交联状态、相容性和表面三维形貌进行分析与对。未经任何的原样试件的应力和应变进行比较,以此评价灌缝胶功能性自愈的程度。灌缝胶的基本性能包含很多内容,例如灌缝胶中涉及的锥入度、软化点、性恢复率等基本参数,也包括表征低温性能的玻璃化转变温度等材料参数。(1)基本性能参数分析本部分以灌缝胶的锥入度和软化点为评价指标,以此来探究灌缝胶的自然老化对灌缝胶自身性能的影响,锥入度和软化点的测定参照《路面橡胶沥 2给出了KLFJG和Best三种灌缝胶自然老化前后的锥入度与软化点。三种灌缝胶老化前后的锥入度与软化点通过图3-22可以发现:3种灌缝胶在自然老化后,锥入度都有所下降软化点都有所。其中,KLF两项指标变化程度。