基于耗散能的老化瀝青疲勞壽命預(yù)估模型分析

摘要：為了研究老化瀝青疲勞性能,以70~#基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青作為研究對象,以累積耗散能為評價(jià)指標(biāo),研究了老化對瀝青疲勞壽命的影響,建立了老化瀝青疲勞壽命預(yù)估方程,分析了應(yīng)力控制和應(yīng)變控制加載模式下疲勞壽命預(yù)估方程的適用性。首先將70~#基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青進(jìn)行旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱加熱試驗(yàn)(RTFOT),使瀝青發(fā)生老化,然后采用動(dòng)態(tài)剪切流變儀在應(yīng)力控制和應(yīng)變控制加載模式下對不同老化程度的瀝青進(jìn)行時(shí)間掃描試驗(yàn),通過耗散能隨加載次數(shù)變化關(guān)系確定瀝青疲勞壽命。基于累積耗散能建立應(yīng)力加載控制模式下瀝青疲勞壽命預(yù)估方程,并采用預(yù)估方程計(jì)算應(yīng)變控制加載模式下的累積耗散能,檢驗(yàn)預(yù)估方程的適用性。結(jié)果表明:累積耗散能隨著荷載作用次數(shù)增加呈線性積累,當(dāng)累積超過瀝青疲勞破壞閾值時(shí),發(fā)生疲勞破壞;經(jīng)RTFOT老化后的70~#基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青疲勞壽命與累積耗散能具有較好的雙對數(shù)線性關(guān)系(R>0.8);當(dāng)采用應(yīng)力加載模式下獲得的瀝青疲勞壽命預(yù)估模型分析應(yīng)變加載模式下瀝青疲勞性能時(shí),70~#基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青累積耗散能計(jì)算值與實(shí)測值之間的誤差大多在10%以內(nèi),可認(rèn)為基于累積耗散能建立的瀝青疲勞壽命預(yù)估方程不受加載模式的影響。