沥青混合料自愈性能研究综述

Ｋｉｍ等 围绕卸 载后耗 散蠕 变应 变 能随 着时 间变 化率 的 理 有 ３个过程 ：１）试件受损处 出现裂纹 ；２）微胶囊 出现破损 ，毛细管
论 ，提出相对简单 的沥青材料 自愈合 的评 价办 法。采取 间接拉伸 中的愈合药物释放 ；３）愈 合药 物和外 部药 物产生反 应 ，形成 聚合
沥青分子 为了减 少表 面能 而 自发 进行 的分 子扩散 以及 表 面吸 附
２）破坏程度 。Ｚｈａｎｇ＿１ 采用 间接拉伸试 验 ，提出 沥青混凝 土
和浸润 ，其原动力来 自裂纹表 面分子氢键 形成 的化 学吸 附以及分 有一个损伤临界 点 ，处 于该 临界点 之前 都是微 观损 伤 ，混 凝 土能
结 果显示 ：沥青混合料具备一定 的 自愈性 能 。本文 在对 国内外沥 定最有效 的沥青聚合物改性剂 。
青混合料 自愈性 能文 献进行 总结 的前 提 下 ，对 混合 料 自愈机 理 、 ３．２ 外 在影 响 因素
定量评价指标及 测试 方法 、影 响 因素 、自愈合 性 能激活 办法 等作
青胶结料 出现 的裂缝 可以实现 自愈 的一种 能力 。近些 年 以来 ，很 疲劳裂缝 、增 强高温抗 车辙性 能 、采用 聚合物 沥青 等能够 从实 质
多研究 人员 围绕 沥青混 合料 的 自愈性 能作 了很多 室 内研 究 ， 上改变沥青路 面的形态 。结果显示 ：可 以采 用间断剪 切试验来 确
在 ２００１年 ，Ｗｈｉｔｅ的研究 团队就 提 出微 胶囊 自愈 合 这一 概
产生 的影 响作 了研究 ，得出应变水平 、应力对材料疲 劳寿命增加 比 念 ，通过 环氧树脂环境下微胶囊 中的 自愈合化学药物 产生 触变反 产生的影响较小 ，所 以提 出将疲劳寿命 比看成是愈合指数的理论 。 应实现 自愈合 ” 。微胶囊 自愈合的详细过程 如图 １所示 ，共包含
料发生 了材 料一 相位 的重新排列 。
由于沥青材料对 温度极 为敏感 ，提 高温度能够加 速裂 纹界面
２ 自愈合 评 价指标 与 测试 方法
பைடு நூலகம்
沥青分子 的 扩 散 以及 润 湿 ，继 而 提升 沥 青 材料 的 自愈 合性 能。
为更加 全面的分析沥青 材料 的 自愈合特 性 ，Ｑｉｕ等 采 取直 Ｇｒａｎｔ¨ 认为 ，温度 对沥青材料 自愈合性能 的影响较 大 ：某种类 的
第 ４２卷 第 ４期 ２ ０ １ ６年 ２ 月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＩＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ１．４２ Ｎｏ．４ Ｆｅｂ． ２０１６
· １ｌ９ ·
文章编号 ：１００９—６８２５（２０１６）０４－０ｌ１９—０２
沥 青 混 合 料 自 愈 性 能 研 究 综 述
刘 水 红
试验 ，对材料施加一千次加 载 ，每加 载一百次 ，测量 一次试 件 回弹 物粘结于裂纹 中。
变形 ，加载完成后 ，对 回弹模量进行 了多次测试 。
Ｇａｒｅｉａ等 将多孔砂 当作再 生剂 的载体 ，采用 细砂 、环 氧树
３ 自愈 合的 影 响因素
脂吸 附在其外 部产 生胶 囊壁 ，制 出了包含 再生 剂 的胶囊 ，如 图 ２
接拉伸试验 对沥 青混 合料裂 开 之后拉 伸强 度 随 自愈 时间变 化 现 沥青材料在 １５℃环境下 的 自愈 速度 是 １Ｏ℃ 时的 ４倍 以上 。
象进行 了测试 ，提 出将拉 伸强 度 比看成 是 自愈合指 数这 一理 论 。 ４．２ 物 质补 充
Ｂｏｎｎａｕｒｅ等 围绕荷载 间歇时 长对 沥青 材料 小梁 试料 疲劳 寿命
道路表面会 出现 开裂 现象 。可 以将 沥青 路 面 自愈 合性 能作 如下
３）聚合物改性剂 。Ｗｅｋｕｍｂｕｒａ等 … 通过研 究提 出聚合 物改
定义 ：在行车荷载 以及外 部环 境长 期影 响下 ，沥青 混合 料或 者 沥 性沥青有助于延长 沥青道路 的使 用寿命 ，比如减少低 温温度 以及
３．１ 内在 影响 因素
所示 。采用 间接拉 伸试 验 ，结 果显 示 ：包 含再 生剂 胶囊 的 多孔 沥
１）沥青种类 和用 量 。Ｑｉｕ等 采取 直接拉伸试 验 装置 ，采 用 青材料最大变形要 大于没有包 含再生 剂胶囊 的最大 变形 ，如 图 ３
（湖南东方红建设集 团有限公 司，湖南 长沙 ４１０２１７）
摘 要 ：阐述 了沥青混合料 的 自愈 合机 理、评价 指标 及测试方法 ，从 内在因素和外在 因素两个角度 ，评述 了沥青 、矿 粉、愈 合温度和
破坏程度 等对沥青混合料 自愈性能 的影响 ，基于能量供给和物 质补充原理 ，总 结了沥青材 料 自愈合 能力增强 技术 ，并分析 了加热
和掺加含有界 面粘合剂的微胶囊两种增强措施 ，对延长沥青路 面使 用寿命具有一定意义。
关键词 ：沥青混合料 ，自愈合机理 ，评价 指标
中图分类号 ：Ｕ４１４
文献标识码 ：Ａ
沥青路 面长 期使 用时 ，因为受外 部环 境及 行车 荷载 的影 响 ， 胶浆的 自愈合性能 （８０％ ）比细矿粉沥青的 自愈性能 （５３％ ）要好 。
析范德华力 。Ｈｏｕ等 采用 一种 基 于原 子力 显微 镜方 法 的相场 够 自愈合 ，处于该 临界点之后都是宏观损伤 ，混凝土不能 自愈 。
模型对沥青混合 料 自愈性能进行 了具 体研究 ，其 中采用 了力学 以 ４ 沥 青混 合料 自愈 合潜 能 的激 活
及热力学办 法 ，热力 学方 法研 究结 果显示 ：自愈合 过程 中沥 青材 ４．１ 能 量 供 给
１）愈合时间 。黄明等 根据工 程实例 ，对放 于室温 １５℃环
了综述分析 。
境下不 同时长 的 ４组小 梁试件 作 了疲劳性 能试 验 ，结果 显示 ：材
１ 沥青 混合 料 自愈合 机理
料疲劳恢复 的效率 和材料 的 自愈合 时间呈 正 比关系 ，其试验 结果
根据参考文 献 ［４］，沥青混合 料 自愈合 机理 是指 裂缝 表面 的 和实际情况相符合 。