导电沥青混凝土力电响应研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要沥青混凝土已被广泛应用于世界上各种等级的高速公路，有效的养护可以延长沥青路面的使用年限。当前国内外对沥青路面的健康状况评价主要依靠外部观察和专家评分，具有一定的缺点。通过研究导电沥青混凝土的自诊断特性，可以在不破坏路面的情况下，判断沥青混凝土内部的损坏状况，及时地了解掌握沥青路面的健康状况数据，进而科学地指导沥青路面的养护。导电沥青混凝土的自诊断研究将会对沥青路面损坏检测、交通流量和车辆载荷进行监控和调配、公路交通智能化管理等产生深远的影响。本文就导电沥青混凝土的导电机

2、理与影响其电阻的几种因素进行了阐述。石墨导电沥青混凝土的导电特性可以用隧道效应与渗流现象来解释，两种理论同时对导电沥青混凝土的电阻起作用。影响导电沥青混凝土电阻的几种因素有：应力、温度、空隙率、内部损伤等。本文采用superpavel2．5结构的沥青混凝土，通过掺入鳞片石墨等导电相材料，制备出具有良好导电性能的导电沥青混凝土，并在不同温度下进行了导电沥青混凝土的间接拉伸、单轴压缩、三点弯曲、直接拉伸等试验，加载方式分为疲劳模式和静态加载模式。结合受力分析、温度变化解释试验中电阻变化的原因。试验表明

3、：在各种不同试验模式下，电阻变化趋势有很大区别；导电沥青混凝土材料的电阻对应力、变形反映非常灵敏。并在静态加载模式下，试验初始阶段导电沥青混凝土在受到荷载作用时电阻增加；随着压力的继续增加电阻会逐渐降低；压力增大到一定值试件逐渐被破坏，此时的电阻又呈增加趋势。疲劳试验模式下可以把导电沥青混凝土的电阻变化分为三阶段：快速减少阶段、平缓延伸阶段、快速增加阶段。三阶段的电阻变化反映了试件内部结构的变化。在低温时，导电沥青混凝土变形类似于弹性变形；而高温时，导电沥青混凝土的变形类似于塑性变形。因此电阻的变

4、化规律在温度不同时有较大不同。相对高温时，低温下电阻曲线比较平滑，波动相对较小。最后，本文建立了导电沥青混凝土试件疲劳试验下的通用回归方程，其拟合度较高，可以用来表征各种疲劳试验下导电沥青混凝土试件电阻的变化，并为导电沥青混凝土的自诊断研究及压敏性研究提供了基础。关键词：导电沥青混凝土，自诊断，压敏，疲劳，石墨武汉理工大学硕士学位论文AbstractAsphaltconcretehasbeenwidelyusedinvariousexpresswaysallovertheworld．Theserv

5、icelifeofasphaltpavementcanbeprolongedbyeffectivemaintenance．Atpresent，thequalityevaluationofasphaltpavementisstudiedbyvisualobservationandevaluatationofexperts，whichareexperientialandunreasonable．Theself-monitorpropertyofconductiveasphaltconcretemake

6、sitpossibletoverdicttheinnerfailurewithoutdamagingthepavementandtoknowthehealthystateofasphaltpavement，SOastoprovideascientificguidetothemaintenanceofasphaltpavement．Theresearchofself-monitorpropertyofconductiveasphaltconcretehasgreatimportancetotheda

7、mageexamination，monitorofroadtrafficandload，Intelligentizedmanagementofroadtransportation．Theconductivemechanicsandthefactorsaffectingtheresistanceofconductiveasphaltconcrete(CAC)werestudiedinthispaper．TheconductivemechanicsCanbeexplainedbytunneleffec

8、tandpercolationtheory．Effectsofstress，temperature，airvoidanddamageontheresistivityofconductiveasphaltconcreteareinvestigatedinthispaper．Superpave12．5mixturetypewaschoseninthispaper,Asphaltmixturewithgoodelectricalandroadrelativepropertieswasob