開級配瀝青混合料損傷-自愈合行為影響因素研究

徐 霈， 李菁若， 周啟偉， 趙夢珍

(1.招商局重慶交通科研設計院有限公司， 重慶 400067； 2.國家山區公路工程技術研究中心， 重慶 400067；3.山區道路工程與防災減災技術國家地方聯合工程實驗室， 重慶 400067)

瀝青混合料的裂縫會在某種作用下部分消失，表明瀝青混合料具有從損傷中恢復的自愈合性能[1]，已有學者對瀝青混合料的損傷-自愈合性能進行了研究[2-4]。Sun等[5]基于間接拉伸(IDT)疲勞試驗，研究了瀝青混合料在低溫條件下的自愈合性能，IDT試驗表明加載間歇時間對瀝青混合料的自愈合能力具有顯著影響。在低損傷條件下，瀝青混合料的初始自愈合速率高于后期自愈合速率，但低溫(<5 ℃)顯著降低了瀝青混合料的自愈合速率，且其后期愈合速率逐漸穩定至一個較低值。在高疲勞損傷及低溫條件下，瀝青混合料幾乎沒有自愈合性能。灰色關聯分析結果表明，愈合時間對瀝青混合料的愈合效率影響最為顯著；級配類型和溫度對自愈合能力的影響水平相近；疲勞損傷程度與自愈合能力的相關程度最小。據此可知，瀝青混合料的自愈合作用與多種因素有關[6]。

瀝青混合料的疲勞損傷是由微裂紋演變為宏觀裂縫的損傷程度逐漸擴大的過程。而裂紋區域的應力松弛通常伴隨著由于自發降低裂紋表面能產生的界面自愈合現象[7]。Song等[8]研究表明，隨著裂縫寬度的增大，瀝青混合料的自愈合性能急劇降低。瀝青混合料內部微裂紋的自愈合能力高于寬裂紋，裂紋的自愈合寬度存在一個疲勞臨界點，當裂紋寬度超過臨界點時，幾乎失去自愈合能力。因此，當瀝青混合料疲勞損傷程度達到一定程度時，部分微裂紋相互貫通，發展為宏觀裂紋，瀝青填充裂縫的能力可能會急劇減弱，其自愈合能力大大降低[9]。

此外，若瀝青的黏度足夠低，瀝青可能會滲入裂縫并填充裂縫[10]，則瀝青混合料的自愈合能力主要取決于給定時間的黏度[11]。瀝青混合料的自愈合過程可分為2個階段：一是為裂縫表面的接近和重新排列[12]。……