熱自愈瀝青

疲勞開裂及其引發(fā)的多種病害嚴(yán)重影響瀝青路面服務(wù)質(zhì)量和使用壽命。瀝青混合料產(chǎn)生裂縫后具有自愈合行為，這為控制瀝青路面疲勞開裂提供了新的研究思路和技術(shù)措施。本項(xiàng)目以裂縫產(chǎn)生的逆過程-裂縫自愈合行為作為研究對象，圍繞瀝青混合料自愈合行為機(jī)理、評價(jià)方法和增強(qiáng)技術(shù)展開研究：將自愈合行為歸結(jié)為瀝青在毛細(xì)驅(qū)動(dòng)下流動(dòng)擴(kuò)散使裂縫愈合，建立基于毛細(xì)擴(kuò)散理論的瀝青混合料自愈合機(jī)理與行為方程；在該理論基礎(chǔ)上，將瀝青完成在裂縫中流動(dòng)擴(kuò)散需要的最小能量定義為自愈合活化能，形成基于自愈合活化能的瀝青混合料自愈合能力評價(jià)方法；以瀝青性質(zhì)、瀝青膜厚度、膠漿組成等為重點(diǎn)，系統(tǒng)分析自愈合能力影響因素，從合理選擇原材料與優(yōu)化體積參數(shù)角度提出考慮增強(qiáng)自愈合能力的瀝青混合料組成設(shè)計(jì)方法。研究成果旨在實(shí)現(xiàn)對瀝青混合料自愈合行為的深刻認(rèn)知、準(zhǔn)確評價(jià)和有效增強(qiáng)，為增強(qiáng)瀝青混合料抗疲勞性能、延長瀝青路面使用壽命提供了新的研究方法和理論依據(jù)。

疲勞開裂及其引發(fā)的多種病害嚴(yán)重影響瀝青路面服務(wù)質(zhì)量和使用壽命。瀝青混合料產(chǎn)生裂縫后具有自愈合行為，這為控制瀝青路面疲勞開裂提供了新的研究思路和技術(shù)措施。本項(xiàng)目以裂縫產(chǎn)生的逆過程-裂縫自愈合行為作為研究對象，圍繞瀝青混合料自愈合行為機(jī)理、評價(jià)方法和增強(qiáng)技術(shù)展開研究：將自愈合行為歸結(jié)為瀝青在毛細(xì)驅(qū)動(dòng)下流動(dòng)擴(kuò)散使裂縫愈合，建立了基于毛細(xì)流動(dòng)擴(kuò)散理論的瀝青混合料自愈合機(jī)理與行為方程；基于多尺度研究，宏觀尺度上提出基于自愈合活化能的瀝青材料自愈合能力評價(jià)方法，細(xì)觀尺度上引入熒光顯微及CT掃描技術(shù)對瀝青及混合料的愈合過程進(jìn)行了觀測，微觀尺度上利用分子動(dòng)力學(xué)模擬技術(shù)模擬了瀝青自愈合過程的分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律；進(jìn)一步調(diào)查了瀝青性質(zhì)、膠漿類型、分子組成及結(jié)構(gòu)、間歇時(shí)間、溫度等因素對自愈合能力的影響，最終確定并開發(fā)了自愈合微膠囊技術(shù)及主動(dòng)加熱技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對瀝青混合料自愈合能力的顯著增強(qiáng)。研究成果實(shí)現(xiàn)了對瀝青混合料自愈合行為的深刻認(rèn)知、準(zhǔn)確評價(jià)和有效增強(qiáng)，為增強(qiáng)瀝青混合料抗疲勞性能、延長瀝青路面使用壽命提供了新的研究方法和理論依據(jù)。 2100433B