融雪剂盐冻侵蚀作用对沥青混合料性能影响及劣化机理研究

采用贯入剪切试验、低温小梁弯曲试验、四点弯曲试验评价了NaCl、CaCl2、NaAC三种类型盐冻循环作用对沥青混合料高低温性能的影响,基于表面能理论、X-ray CT技术分析了盐冻循环侵蚀作用下沥青-集料界面粘附状况及微细观三维空隙结构的劣化机理。结果表明,经历15~20次盐冻循环后沥青混合料的高低温性能、疲劳性能衰减幅度趋于平缓。随着盐冻循环次数增加,沥青混合料的空隙率、平均空隙直径增大,盐冻侵蚀作用劣化了沥青-集料界面粘附状况、增大了沥青混合料内部的空隙率和平均空隙直径,最终导致混合料使用性能下降;建议优先选用NaAC型融雪剂。

盐冻循环作用下水泥稳定碎石混合料的宏细观性能

为研究盐分和冻融循环耦合侵蚀作用下水泥稳定碎石混合料的力学性能、疲劳特性及微细观空隙结构衰减规律,在冻融条件下对不同初始含盐量的水泥稳定碎石混合料开展无侧限抗压强度试验、弯拉强度试验、动态压缩模量试验和三分点加载疲劳试验。基于工业CT无损检测技术研究了盐冻耦合作用下水泥稳定碎石混合料微细观空隙结构衰减规律;提出了盐冻循环次数与盐溶液浓度对水泥稳定碎石混合料力学性能、疲劳性能和微细观空隙直径期望值的衰减公式;建立了微细观空隙结构与宏观力学性能、疲劳性能之间的拟合关系。结果表明:盐冻耦合侵蚀作用加速了水泥稳定碎石混合料力学性能与疲劳特性衰减,随着盐冻循环次数增加,水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度与动态回弹模量呈指数模型衰减,弯拉强度与疲劳寿命呈三次函数模型衰减;盐冻损伤主要集中在集料边缘的原生空隙部位,微细观等效空隙直径期望值和空隙级配中小于0.1 mm3的空隙数量随着盐冻耦合侵蚀作用次数增加而增大;硫酸钠盐溶液浓度越大,经历相同盐冻循环后水泥稳定碎石混合料力学性能和疲劳性能损伤度越高,微细观等效空隙直径期望值随着硫酸钠盐溶液浓度增大呈线性关系增大;随着等效空隙直径期望值增大,水泥稳定碎石混合料的动态回弹模量、无侧限抗压强度和弯拉强度均呈线性关系减小,同时疲劳寿命呈指数函数关系降低;盐冻耦合侵蚀作用改变了水泥稳定碎石内部微细观空隙结构,是盐冻耦合侵蚀作用导致水泥稳定碎石混合料力学性能和疲劳性能下降的原因之一。