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2009年交通部发布了《路面橡胶沥青灌缝胶》行业,为沥青路面灌缝材料的基本性能(如锥入度、流动度、性恢复率、拉伸试验等)制定了相应的评价,但此与美国ASTM中的试验大致相同。2013年,李峰提出采用软化点试验评价加热型密封胶的高温性能,采用沥青混凝土试块作为裂缝壁进行低温拉伸试验,并给出了不同温度下的拉伸量指标。哈尔滨工业大学多年来一直致力于灌缝胶的相关研究,曹丽萍、薛恒潇等[10]基于自行研制的灌缝胶拉伸设备研究了灌缝胶低温粘聚性的评价,提出了不同气候分区应的拉伸量。于飞[11]进行了基于失效特性的沥青路面灌缝胶性能研究,提出采用表面能理论和拉拔试验评价灌缝胶的粘附性。综合以上研究可知,针对沥青路面热灌类灌缝胶路用性能的研。提出了不同气候分区应的拉伸量。于飞[11]进行了基于失效特性的沥青路面灌缝胶性能研究,提出采用表面能理论和拉拔试验评价灌缝胶的粘附性。综合以上研究可知,针对沥青路面热灌类灌缝胶路用性能的研究,基本涉及到了低温性能、粘附性能、流能等各个方面,并取得了相应的成果。但是,上述评价不能真实模拟灌缝胶实际服役中复杂的工作,灌缝胶的路用性能与灌缝胶失效、失效程度之间的和影响还需要进一步研究。本部分主要通过灌缝胶的低温拉伸试验,分析灌缝胶粘附性裂缝自愈前后试件的应力和应变的变化情况,以此来研究灌缝胶的功能性自愈。选取灌缝胶粘附性裂缝自愈后,试件的应力和应变作为灌缝胶功能性自愈的评价指标。将其与在相同试验条件。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。
除此之外,灌缝胶失效判别指标的选定还需要结合灌缝胶的室内自愈试验,尽可能通过室内模拟来体现灌缝胶在实际服役中的自愈,以现场 的,该判别的的使用成本和操作难度。(1)沥青自愈机理研究1984年,Schapery提出了基于表面能的材料断裂定律,他认为沥青自愈的能量转移可以视为材料裂的逆。在他的研究基础上,Lytto于1998年提出了对应的材料定律,但是由于该定律不能反应自愈速率与表面能之间的关系,两人在后续的研究中,又分别建立了由表面能密度的非极性部分决定的初期自愈速度和由表面能密度极性决定的后期自愈速度的表达式。从而基于表面能理论的沥青自愈机理模型,该模型可以表征速率与裂缝表面能之间的关系,但是无法揭示裂缝的过Phill根据Kim建立的扩散模。确定了不同性能的灌缝胶的自愈条件及自愈量。本章将综合之前各章节的研究果,以灌缝胶的实际服役为基础,考虑灌缝胶的自愈性影响因素,提出灌缝胶的失效判别。图4-2应力扫描试验结果根据图4-2可知:Best和JG灌缝胶的临界应力均为0.05MPa,KLF灌缝胶的临界应力为0.01Mpa。采用相同的试验条件,对这3种灌缝胶进行应变扫描试验,试验结果如图4-3所示。(4)自然老化的作用为了探究自然老化对灌缝胶表面网状裂的影响,本部分设计了灌缝胶的室外自然老化试验:将加热后的灌缝胶均匀的浇注在底部直径为15cm的平底铁盘中,使其形成厚度约为3mm的薄层,采用KLF、JG和Best三种灌缝胶,每种灌缝胶6个老化试。

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