感应加热对温拌沥青混合料自愈合性能的影响开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，随着国家道路建设质量的不断提高，城市建设速度不断加快，沥青混凝土路面以无接缝、行车舒适、维修方便、施工周期短、易养护等优点而广受道路建设者的青睐。然而不可避免的是，我国高等级公路沥青里面的破坏问题日益显现，其中疲劳开裂已成为沥青路面破坏的主要形式之一，而如何提高沥青混凝土路面的耐久性一直都受到人们的关注。

1976年，bazin等首次提出了沥青混合料的自愈合特性，由于该特性能有效改善沥青混合料的疲劳寿命，因此从发现开始就引起了国内外的广泛的关注。自愈合被定义为由于重复行车载荷作用，沥青胶结料或混合料产生的裂缝部分或全部愈合的过程，当沥青混凝土路面出现裂缝和松散时，如果允许路面在没有外部荷载作用下保持足够的间歇时间，沥青本身的自愈能力可以使其微裂缝部分或全部愈合。phillips在1998年提出了沥青裂缝自愈合的3个步骤：（1）在表面能的作用下，裂缝上下表面相接触并润湿；（2）沥青裂缝的闭合导致的应力增强和沥青流动；（3）由沥青结构扩散导致的沥青力学性能的恢复。2011年，同济大学的孙大权等提出沥青混凝土裂缝自愈合实质上是裂缝上下表面的沥青分子为降低表面能而自发进行的界面浸润、吸附和分子扩散。紧接着在2012年，荷兰代尔夫特理工大学的garica提出了毛细管流动假设，并通过理论和实验验证了该假设，他认为当沥青内部出现微裂缝时，如果温度合适，沥青会因毛细作用而从裂缝底部向上移动，直至充满整个裂缝，进而达到修复裂缝的功能。除此之外，国内外还对沥青混凝土的自愈性能进行了大量的研究，发现了电磁感应加热法、微波加热法、微胶囊法、光催化修复法等多种增强沥青混凝土自愈性能的方法，例如garcia在2011年通过建立简单模型评价掺导电材料的沥青胶浆在电磁感应下的愈合性能，证实沥青材料可以通过感应加热愈合，随后荷兰delft大学的liu通过对掺钢纤维的多孔沥青混凝土进行电磁感应加热，使沥青混凝土中的沥青被加热而愈合，达到了延长沥青混凝土路面服役寿命的目的。然而，目前尚没有关于温拌沥青混合料的自愈合特性的研究。

温拌沥青混合料最初由欧洲的shell和koloveidekke合作研制出来，并在2000年欧洲沥青国际会议上第一次提出。它的实现原理是通过一定的技术措施使得沥青能够在相对较低的温度下很好地裹覆在集料上，具有良好的粘结和润滑作用，从而使沥青混合料能在相对较低的温度下进行拌和及施工，同时保持不低于热拌沥青混合料的使用性能。温拌沥青混合料因其拌和温度及摊铺温度低于热拌沥青混合料，能源消耗和废气排放相对较小，同时具有较好的路用性能而广受好评，具有广阔的应用前景，尤其是在环境条件恶劣，紫外线强，气温低的地区十分适用。拌合温拌沥青混合料时所加入的温拌剂是一种表面活性材料，其作用原理分为以下三类：（1）发泡沥青降粘温拌剂；（2）有机添加剂降粘类温拌剂；（3）基于乳化平台温拌剂。本次实验我们采用的xt-w3温拌剂就是一种发泡沥青降粘温拌剂，它含有20%的活性成分和结晶水，在沥青混合料拌和过程中加入该温拌剂，当温度在85℃-183℃时释放出来，从而产生连续的发泡反应。通过添加xt-w3温拌剂使沥青混合料能在较低的温度下拌和处理，比热拌沥青能降低约20-30℃，因此在沥青混合料生产时能源消耗得到了显著的降低。xt-w3温拌剂的使用明显地降低了拌和过程中二氧化碳、氧化氮以及可挥发的有机物的排放量，也可大大地减少铺筑过程中尾气和沥青烟的排放。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

1.文献调研，了解国内外温拌沥青和自愈合沥青混合料领域的相关研究概况和发展趋势；

2．用温拌剂来降低沥青混合料的拌合与成型温度，利用钢纤维作为电磁感应加热的介质，制备四点弯曲小梁；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－5周：按照设计方案，制备四点弯曲疲劳小梁试件。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]q.liu,e.schlangen,m.vandeven,g.vanbochove,andj.van

montfort,“evaluationoftheinductionhealingeffectofporous

asphaltconcretethroughfourpointbendingfatiguetest,”