钢渣沥青混合料疲劳性能及改善机理

采用钢渣替代部分粗集料,制备了4种钢渣掺量的沥青混合料,并对其进行不同应变水平下的四点弯曲疲劳试验,分析钢渣掺量和应变水平对混合料疲劳性能的影响,以揭示疲劳性能改善机理.结果表明:随着钢渣掺量的增加,沥青混合料疲劳寿命呈先增加后降低的趋势,峰值出现在钢渣掺量为30%(质量分数)时;钢渣沥青混合料初始劲度模量和疲劳寿命均随着应变水平的增大而降低;疲劳损伤演化过程可分为失稳、平衡、失效3个发展阶段,疲劳失效劲度模量衰减比S_r/S_(50)小于50%,并随着应变水平的增大而逐渐减小;疲劳裂纹扩展主要发生在矿料-沥青界面处,且受应变水平影响较大;钢渣的化学性质和表面构造在改善界面相结构方面起到了交互黏附和嵌入锚固作用,用钢渣作为粗集料可显著提升沥青混合料的疲劳性能.     

橡胶沥青混合料疲劳损伤及全周期寿命预估

针对橡胶沥青混合料疲劳性能评价指标单一,疲劳失效判定标准难以确定的问题,在研究橡胶沥青混合料疲劳损伤演化过程的基础上,计算损伤曲线特征值并将其作为疲劳性能的评价指标,同时建立BP神经网络全周期疲劳寿命预测模型.研究表明:橡胶沥青混合料疲劳损伤过程中材料劣化速度能够保持在稳定发展状态,未发生明显疲劳失效现象;无损劲度模量S0,失稳率V,疲劳稳定度K和转化劲度模量St可作为疲劳性能的评价指标,并具有明确的物理含义;采用BP神经网络模型进行预估全周期疲劳寿命可获得较高准确度,Levenberg-Marquardt训练算法收敛速度快,泛化能力好,最大相对误差为1.70%~8.23%.     

隧道路面钢渣沥青混合料抗滑性能衰减试验研究

利用室内加速磨耗仪模拟了隧道钢渣沥青路面的抗滑性能衰减过程,研究了钢渣沥青混合料(SSAM)在不同钢渣掺量、不同荷载和不同温度条件下的抗滑性能衰减规律,并且结合扫描电镜(SEM)及压汞(MIP)试验,分析了SSAM抗滑性能衰减过程及机理.结果表明:钢渣的掺入从衰减终值、损失率和衰减速率3个方面提高了沥青混合料的抗滑性能;SSAM抗滑性能随钢渣掺量的增加呈现先升后降趋势,在50%钢渣掺量处出现拐点;荷载对SSAM抗滑性能的影响主要表现在衰减过程的第2阶段至第5阶段,温度对SSAM抗滑性能的影响主要表现在第1阶段;钢渣集料表面纹理丰富,孔结构和孔级配更合理,从而改善了SSAM沥青膜的黏结性,提高了SSAM抗滑性能的稳定性.