老化对水泥沥青复合胶结料粘弹特性的影响

为了研究老化对水泥沥青复合胶结料蠕变特性及粘弹性力学参数的影响,结合不同材料配比的水泥沥青复合胶结料的老化试验及蠕变试验,分析了老化时间及材料配比对复合胶结料粘弹性力学参数的影响。建立了考虑老化影响的粘弹性力学参数的演化方程;基于三元件四参数分数导数模型,提出了水泥沥青复合胶结料的老化因子,建立了水泥沥青复合胶结料的老化预测模型。研究表明:随着材料老化程度的加深,水泥沥青复合胶结料的弹性成分所占比例增加,粘性成分减少;水泥沥青复合胶结料的老化速度在老化前期变化较快,随老化时间增加老化速度减缓;适当提高沥青的用量可以在发生老化的情况下使材料仍具有较好的柔性及变形能力。所建立的老化因子能够同时反映老化时间、配合比等因素对水泥沥青复合胶结料粘弹特性的影响。     

冻融对CACB材料粘弹性力学行为的影响

为了研究冻融循环作用下水泥沥青复合胶结料的粘弹性力学行为,本文进行了CACB材料的冻融及蠕变试验。建立了四元件五参数的粘弹性力学模型,通过对蠕变试验结果的拟合分析,建立了CACB材料的本构方程。基于本构方程参数随冻融次数的变化,分析了冻融对CACB材料粘弹性力学行为的影响规律。研究表明:冻融作用降低了CACB材料抵抗瞬时弹性变形及剪切流动变形的能力,CACB材料的弹性性能受冻融作用的影响更为显著。粘弹性本构方程材料参数的变化可以反映CACB材料宏观力学性能的冻融损伤过程。冻融循环作用没有改变CACB材料的粘弹性属性,随着沥青含量的增加及温度的提高,CACB材料趋向于粘性材料的性质,抵抗载荷的能力降低、变形能力增强。     

老化对水泥乳化沥青胶结料动态力学性能的影响

基于分数导数修正Burgers模型,建立了水泥乳化沥青胶结料（简称复合胶结料）的本构方程。结合不同材料配比的复合胶结料的老化试验及频率扫描试验,分析了老化时间及材料配比等因素对复合胶结料黏弹性力学参数的影响。研究表明,复合胶结料的存储模量与损耗模量均随老化时间的增加而增大,在老化时间为0~8 h时,存储模量及损耗模量增加较快,当老化时间超过8 h后,其增长趋势减缓。对于乳化沥青与水泥的质量比（m_A/m_C）为1.2和1.4的复合胶结料,在不同的加载频率下,其相位角均随老化时间的增加而减小。对于m_A/m_C为1.0的复合胶结料,其相位角随着老化时间的增加呈现先增加后减小的变化规律。随着老化时间的增加,复合胶结料趋向于弹性材料的力学性质。分数导数修正Burgers模型可以较好的描述老化后复合胶结料的黏弹性动态力学行为,模型参数弹性模量E₁、黏度η₁和分数导数r可以描述老化情况下材料黏弹特性的变化规律。