关键词:
路面工程
橡胶沥青再生回收沥青混合料
动静态力学分析
黏弹性
演化规律
微观分析
摘要:
沥青混合料黏弹性是路面力学响应分析与结构设计的重要考量。为了明晰水-温-光多场耦合作用下橡胶沥青再生回收沥青胶结料的分子结构与组分演化趋势,深入分析基于流变测试的橡胶沥青再生回收沥青胶结料黏弹性特征,并探究橡胶沥青再生回收沥青混合料的黏弹性演化规律,首先,自主研发了氙灯环境老化箱,实现了室内的水-温-光多场耦合加速老化;其次,通过傅里叶变换红外光谱与凝胶渗透色谱测试,探究了不同老化阶段下胶结料的微观特性;再次,开展了基本流变特性、频率扫描和小应变蠕变测试,揭示了橡胶沥青再生回收沥青胶结料的黏弹性演变特征;最终,在不同老化阶段下,明晰了橡胶沥青再生回收沥青混合料在动静态荷载下的黏弹性特性。研究结果表明:胶粉的掺入将胶结料羰基因子、亚砜因子、长链因子水平至少降低5%,使大分子含量变化速率减缓25%以上;对胶结料而言,同时掺入胶粉与回收沥青混合料(RAP)能够将胶结料失效温度平均提升1个等级,使相位角平均降低8%,使不可恢复蠕变柔量平均降低80%、使可恢复蠕变提高300%,将胶结料在测试频率为10-3~10 Hz之间的复数模量提升30%以上;对混合料,同时掺入胶粉与RAP能够将高频区间的动态模量平均提升14%,将0.1~10~3 Hz范围的相位角平均降低7%,将混合料黏弹状态的临界频率降低至少50%。研究可为橡胶沥青再生回收沥青胶结料的材料设计与工程应用提供依据。