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哈尔滨工业大学的路石鑫在其硕士《瞬态温度场与车轮荷载作用下灌缝胶界面力学响应分析》[45]利用采用ABAQUS有限元,建立含有灌缝胶的路面结构三维有限元模型,分析灌缝胶与裂缝壁的粘结界面行车荷载作用下的受力状态。取路面结构尺寸为长180cm×宽120cm×深160cm(其中长度方向为行车方向)。灌缝胶的尺寸根据实际路面灌缝尺寸确定为:长120cm×宽2cm×深2cm,为了分析灌缝胶的粘附性裂,在灌缝胶和裂缝壁之间设置一个粘结界面层,其尺寸为长120cm×宽0.1cm×深2cm。加载区域位于模型的中心位置,区域尺寸为长102cm×宽48cm,如图3-6所示。为了计算的复杂程度,只对荷载加载区域进行网格细。哈尔滨工业大学的路石鑫在其硕士《瞬态温度场与车轮荷载作用下灌缝胶界面力学响应分析》[45]利用采用ABAQUS有限元,建立含有灌缝胶的路面结构三维有限元模型,分析灌缝胶与裂缝壁的粘结界面行车荷载作用下的受力状态。取路面结构尺寸为长180cm×宽120cm×深160cm(其中长度方向为行车方向)。灌缝胶的尺寸根据实际路面灌缝尺寸确定为:长120cm×宽2cm×深2cm,为了分析灌缝胶的粘附性裂,在灌缝胶和裂缝壁之间设置一个粘结界面层,其尺寸为长120cm×宽0.1cm×深2cm。加载区域位于模型的中心位置,区域尺寸为长102cm×宽48cm,如图3-6所示。为了计算的复杂程度,只对荷载加载区域进行网格细。实验结果表明:荷载停止作用的时间越提前,
沥青的自愈能力越强;加载不同,控制其他加载条件相同,沥青在相同间歇时间下的自愈能力不同。研究灌缝胶的力学性自愈,主要通过动态剪切流变仪(DSR),对灌缝胶进行间歇加载试验。简单来说,灌缝胶的间歇加载试验由3部分组成:第1部分是对灌缝胶试样施加正弦荷载,直到灌缝胶的模量到试验设定的水平为止;第2部分是停止荷载作用,试样的力学性能始恢复;第3部分是在间歇一段时间后继续加载,直到试样模量再次到相同水平时停止试验。间歇加载试验设备采用美国TA公司研制的AR-G2动态剪切流变仪,如图4-1(a)所示。该流变仪利用液氮进行温度控制,仪器控温范围为-160℃~600。
沥青的自愈能力越强;Williams通过对蜡含量不同的沥青展自愈试验,以下初步结论:
氧化物含量越高、氮、氧、硫等元素越多沥青的自愈能力越强。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),通过DSR设备,采用沥青
砂浆(小于1.18mm,采用的比例为40%、50%、65%)研究了4敏休息期情况下不同沥青的自愈率。结果表明AAD具有较差的初始自愈率,但是由于小分子具有较大的灵活性,后期可能会呈现的自愈性能。灌封胶可广泛应用在公路、沥青路面罩面前的基层裂缝,路面坑槽及路面裂缝养护等大、中、小型密封工。JG灌缝胶在应力控制和应变控制两种下的间歇加载试验结果如图4-5所示。程承受260次荷载作用,二次加载承受16360次荷载作用;在应变控制下,初次加载承受载作用,均远大于应力控制下对应的。说明在应变控制下,灌缝胶能量耗散的速度较慢,复数模量到相同程度所对应的荷载作用越多(b)JG灌缝胶在应力控制下,3个指数综合以上试验结果,可以初步得出结论:荷载作用对灌缝胶的力学性自愈能力影响较大,在模量相同的情况下,荷载作用越少,灌缝胶的力学性自愈能力越强。可知:(a)带有粘附性裂缝的灌缝胶试件,在50℃下自愈3h后,从表面看裂缝已经消失,灌缝胶重新与裂缝壁粘结在一起;(b)带有粘附性裂缝的灌缝胶试件,在粘附性脆断。