干法橡胶沥青混合料动蠕变试验及黏弹性模型研究.docx

干法橡胶沥青混合料动蠕变试验及黏弹性模型研究为题目，写不少于1200的论文
导言
干法橡胶沥青混合料是一种新型的道路材料，其性能优异，具有良好的耐久性和使用寿命长的优势，得到越来越多的应用。在路面设计中，动态荷载是道路材料的重要性能评定指标之一。因此，研究干法橡胶沥青混合料在动态荷载下的动蠕变性能及黏弹性模型具有重要意义。
本文旨在通过实验研究及理论分析，探索干法橡胶沥青混合料的动蠕变性能及黏弹性模型，为其在道路工程中的工程应用提供理论和技术支持。
第一部分实验研究
1.1材料与试件制备
本实验选用了标准颗粒级配的粗集料、沥青和橡胶粉，按照现场比例进行组合，经混合后制备成干法橡胶沥青混合料。所用的沥青为AR4000型号，添加剂为3%的SBS改性剂。试件制备采用静态压实方法，按照ASTMD6925标准，制备了直径为150mm，高度为100mm的圆柱试件。
1.2试验方法
本实验采用Zwick/Z050材料试验机进行动态荷载下的动蠕变试验。试验温度为25℃，载荷频率为10Hz，施加应力水平为25、50和75kPa，对不同载荷水平下的应变进行测试，记录动蠕变过程并测定试件残余应变。
1.3试验结果及分析
实验结果表明，干法橡胶沥青混合料在动态荷载下的动蠕变性能良好，具有较高的抗侵蚀性和耐久性。随着载荷的增加，试件的动态变形也随之增大，表现为应变随时间的非线性增长趋势。
同时，本实验还对试验结果进行了黏弹性模型拟合分析，通过对模型参数的分析，研究了不同参数对干法橡胶沥青混合料的黏弹性能的影响。结果表明，干法橡胶沥青混合料的黏弹性行为符合Kelvin-Voigt模型或Burgers模型，模型参数与试验结果具有较好的拟合度。
第二部分黏弹性模型研究
2.1黏弹性模型
黏弹性模型是材料学研究中常用的一种理论模型，这种模型在描述材料的粘弹性响应时无需依赖具体微观结构，因此具有较广泛的适用性和实用价值。
在本研究中，我们采用了Kelvin-Voigt和Burgers两种常用的黏弹性模型来描述干法橡胶沥青混合料的动蠕变性能。其数学形式如下：
Kelvin-Voigt模型
σ(t)=Eε(t)+ηdε(t)/dt
Burgers模型
σ(t)=E1ε1(t)+E2ε2(t)+ηdε2(t)/dt
其中，σ(t)为应力，ε(t)为应变，E为弹性模量，η为粘性模量，d/dt为时间导数，E1和E2为弹性模量，ε1(t)和ε2(t)为应变。
2.2黏弹性模型参数实验拟合
我们利用Matlab软件对干法橡胶沥青混合料进行Kelvin-Voigt和Burgers黏弹性模型参数拟合。根据实验结果，我们发现Kelvin-Voigt模型拟合效果优于Burgers模型。
Kelvin-Voigt模型参数拟合结果如下：弹性模量E=1.58GPa，粘性模量η=6.23MPa*s；
Burgers模型参数拟合结果如下：弹性模量E1=2.01GPa，弹性模量E2=0.23GPa，粘性模量η=3.92MPa*s。
2.3拟合结果分析
通过模型参数拟合结果的分析，可以发现干法橡胶沥青混合料的黏弹性行为具有较高的粘性和较低的弹性。其中Kelvin-Voigt模型的参数拟合效果较好，表明该模型更适用于描述干法橡胶沥青混合料的黏弹性响应。同时，我们还发现模型参数与试验结果之间具有较好的拟合度，说明该黏弹性模型可以用于描述干法橡胶沥青混合料在工程施工过程中的性能表现。
结论
本研究通过实验研究和理论分析，对干法橡胶沥青混合料的动蠕变性能及黏弹性模型进行了探索。实验结果表明，干法橡胶沥青混合料在动态荷载下具有较好的动态蠕变性能，通过对黏弹性模型的参数拟合分析可以发现，Kelvin-Voigt模型更适用于描述干法橡胶沥青混合料的黏弹性响应，并且模型参数与试验结果之间具有较好的拟合度。这些结论为干法橡胶沥青混合料在道路工程中的应用提供了重要理论和技术支持。