基于能量耗散理论的纳米改性沥青多次损伤愈合性能研究

程培峰,杨宗昊，张展铭，徐 进

(1.东北林业大学 土木工程学院,黑龙江 哈尔滨 150040；2.黑龙江龙格工程设计有限公司,黑龙江 哈尔滨 150000)

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沥青的自愈合行为可以阻止沥青路面中的微裂纹扩散，从而延缓宏观裂缝的产生，对降低路面维护成本、延长路面使用寿命和建设节能环保型交通产业存在重要的意义[1-4]。纳米材料作为一种在三维空间中至少有一维处在纳米尺度范围或以其作为基本单元构成的材料[5]，GUPTA[6]和AMIN[7-8]等研究发现基于纳米材料独有的化学和物理固有性质，纳米粒子可以在不依赖外界环境的前提下抑制裂缝的扩展，具有良好的应用前景。目前相关领域研究学者对纳米改性沥青损伤愈合性能研究多采用单次损伤后愈合的加载模式，该方法并不能反映沥青经过多次损伤后的愈合能力，与实际道路愈合情况不符，因此掌握纳米改性沥青多次损伤愈合规律更有价值。

虽然现阶段国内外对沥青自愈合行为进行了诸多研究，但目前大多采用沥青材料愈合前后模量变化率作为评价指标来评价沥青的自愈合性能，该指标不能直接反映沥青的自愈合性能。而沥青在承受动态加载时发生变形，同时也存在能量的损耗，并且随着微裂缝的扩展耗散的能量也随之上升，在此过程中消耗的能量被称为耗散能。近年来研究表明，疲劳荷载中耗散能的变化程度与沥青材料内部微裂纹的扩展程度密切相关[9-11]。因此，本文结合能量耗散理论，通过愈合前后累积耗散能相比评价纳米改性沥青的自愈合性能。……