道路沥青胶结料本构模型参数的确定开题报告

 2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

由于沥青路面相对传统的水泥路面具有平坦,行车舒适,噪声小,施工速度快等特点,逐渐成为道路常用的结构类型之一,目前我国绝大多数高速公路均采用沥青路面。但随着我国经济的快速发展,道路交通运输量的增加,沥青路面脆点低、温度敏感性大、抗裂性差以及延展性方面的一些问题也逐渐暴露出来。目前,国内沥青路面的使用寿命一般为8-12年,普遍低于设计使用寿命。此外,沥青的路面维修费用往往占据公路维修费用的大部分,所以沥青路面在经济性上仍然存在着很大的改进空间。环境方面而言,沥青在搅拌混合和路面的铺设过程中产生的废气、废料也会造成较大的污染问题。

沥青胶结料是指在沥青混合料中起胶结作用的的沥青类材料,对沥青的性能起着重要的作用。沥青胶结料性能的下降,对沥青路面的性能也有着巨大的影响。美国shrp计划研究表明,沥青胶结料对沥青路面的路用性能影响很大,对低温开裂的贡献率占87%;疲劳贡献率为58%;高温性能的贡献率为29%。因此道路沥青胶结料本构参数的测定,能有针对性地并有效地,通过添加改性剂等措施来改善沥青胶结料的性能,由此来提高沥青混合料的技术性能,以适应我国日益增长的运输和道路建设需求。

根据低温开裂的机理,沥青低温流变性是影响沥青路面低温开裂性能的最主要因素。美国shrp沥青胶结料路用性能研究结果表明, 低温弯曲梁流变性(bbr)试验能够较好地评价沥青胶结料低温性能。bbr试验从沥青的流变特性来评价沥青老化后的低温性能优劣,从而反映抗老化能力与低温性能之间的关系。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容:

样品制备:分别在基质沥青、sbs改性沥青、sbr改性沥青中以不同比例掺入紫外光吸收剂和ldhs。

性能与结构测试:对样品进行短期和长期紫外(uv)老化后进行频率扫描,黏度测试;使用sem电镜进行结构分析;并针对最佳掺量进行动态剪切流变试验(dsr),弯曲梁流变试验(bbr)。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-8周:按照设计方案,采用动态剪切流变仪测试道路沥青胶结料的流变性能数据。

第9-12周:构建本构模型,计算模型参数,探究模型参数与胶结料流变性能之间的相关性。

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4. 参考文献(12篇以上)

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