基于弱邊界層理論的灌縫膠失效機(jī)理研究.pdf

1、目前，灌縫修補(bǔ)是我國(guó)處理裂縫病害的一種有效、簡(jiǎn)捷且廣泛的維修方法。由于在惡劣自然環(huán)境及復(fù)雜交通荷載的多重耦合作用下，灌縫膠在路用服役中極易出現(xiàn)早期失效現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)際路面狀況調(diào)查和室內(nèi)試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)灌縫膠的粘附性失效是最典型的失效形式，所占比例達(dá)80％以上，嚴(yán)重影響了路面的使用性能，縮短了道路的使用壽命，浪費(fèi)了大量的人力和物力。因此，有必要對(duì)灌縫膠的失效機(jī)理進(jìn)行研究。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，根據(jù)東北地區(qū)的實(shí)際路面調(diào)查和室

2、內(nèi)研究，發(fā)現(xiàn)粘附性失效是灌縫膠最典型的失效形式，根據(jù)失效界面的斷裂形式，發(fā)現(xiàn)界面弱邊界層的存在是灌縫膠粘附性失效的直接原因。在現(xiàn)有試驗(yàn)夾具的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)新夾具，并提出灌縫膠/裂縫壁界面粘附性能的評(píng)價(jià)方法。
　　其次，分析裂縫壁特性及所處的外界環(huán)境對(duì)灌縫膠失效的影響。研究表明：裂縫壁粘結(jié)面的孔隙率和孔隙尺寸對(duì)灌縫膠/裂縫壁界面上弱邊界層的存在和灌縫膠的失效有直接影響；灌縫膠所處的外界溫度過(guò)低、長(zhǎng)期浸水或內(nèi)部摻入砂石雜質(zhì)時(shí)，都會(huì)影響灌

3、縫膠/裂縫壁之間的粘附作用，導(dǎo)致界面處的灌縫膠斷裂而引起失效。
　　再次，設(shè)計(jì)合理的制備工藝自制性能不同的灌縫膠，分析灌縫膠各內(nèi)部成分對(duì)失效的影響。研究表明：SBS改性劑和橡膠粉對(duì)灌縫膠的失效有重要影響，其中橡膠粉的影響較大。當(dāng)橡膠粉含量過(guò)多或尺寸過(guò)大時(shí)，灌縫膠/裂縫壁界面處的灌縫膠發(fā)生組分分離并形成弱邊界層，導(dǎo)致界面處的灌縫膠斷裂而引起失效。
　　最后，根據(jù)灌縫膠/裂縫壁粘附性能的影響因素，基于弱邊界層理論分析灌縫膠的失效