- 文献综述（或调研报告）：
对基于声发射技术的沥青混合料损伤特性研究的调研报告
- 引言
沥青混合料是一种复合材料，主要由沥青、粗骨料、细骨料、矿粉组成，有的还加入聚合物和木纤维素；由这些不同质量和数量的材料混合形成不同的结构，并具有不同的力学性质。沥青混合料是由起骨架作用的粗集料和起填充作用的细集料以及起胶结作用的沥青等按一定的比例组合而成的，是一种各向异性的空间网络结构的非均质材料，其性能不仅受材料成分和性质的影响，还要受到其组成结构的影响。路面的各种路用性能与混合料的结构类型关系密切，主要反映在结构类型与其抗剪性能、高低温稳定性、水稳定性以及结构的耐久性等上面。许多路面工程，由于长期处于恶劣的自然环境中，对于其结构材料有着较高的要求。
- 冻融循环对沥青混合料的影响
在中国北方气候寒冷,多雪天气较多,而大量的积雪使得路面变得湿滑,摩擦力减小,容易引发事故,影响行车安全当气候变暖时,路面积雪会融化结冰,同样影响了行车安全。于是，“融雪化冰”的新型技术的开发，使得积雪结冰路面的问题得以解决。通过新型技术使得路面的温度保持在零度以上,来保证路面不会产生积雪和大量的积水,以此来保证路面行车的安全。但是,这种技术也对路面的性能提出了很高的要求。
由于路面温度需要始终保持在零度以上,就必须要对路面提供热量,而外界的雨雪天气又使得路面的温度不停的降低,在这种反复加速的高温、低温状态下,沥青路面产生了一种温度应力使沥青混合料的抗弯拉应变强度变小,与此同时,沥青的老化使沥青劲度升高,应力松弛性能降低,当温度应力大于其抗拉强度时产生温度疲劳,疲劳最终产生疲劳裂缝,使路面开裂。而且,空隙率随着温度循环次数的增加而增大,同时在雨水天气条件下或是融雪化冰过程中,路面会积累大量的水,在行车碾压下,进入空隙进一步造成水损害, 水对沥青混合料性能的影响除了对沥青膜的置换作用之外，在季冻区还存在水分相态变化导致的混合料的冻融损伤。当进入夏季之后,路面受到阳光的直接照射,路面温度提高,容易使沥青变软,使得沥青和集料之间的连接强度变低,集料的骨架结构不稳定,在大量荷载的作用下,很容易产生车辙,使得沥青混凝土的内部结构破碎甚至破坏。在冻融循环的多次作用下，沥青混凝土的性能将迅速衰减，导致在施工完成几年后就出现大规模的早期损害现象。以致影响沥青混合料的实际使用性能。[1]
- 沥青老化对混合料性能的影响
沥青老化是指沥青热拌、施工及使用过程中受到温度、光照、空气和降水等外界环境因素的影响以及车辆荷载的作用而发生挥发、氧化等一系列不可逆的物理变化和化学变化,使沥青性质发生较大的变化,宏观上表现为质量发生变化、针入度减小、软化点升高以及延度变小,从而导致了沥青性能的劣化。沥青老化后，沥青的指标出现劣化，表现在沥青的粘度增大、软化点升高，针入度、延度降低。老化后沥青的粘附性、柔性等性质也随之劣化，使沥青混合料的耐久性、水稳性和低稳抗裂性降低。老化的沥青路面表现为表面干枯、脆化、进而出现开裂、松散等病害。路面材料无论是否经受荷载的作用其性能都会随着时间的推移而变化，老化的存在将致使沥青路面的变形能力减弱,在温度应力与车辆荷载的作用下容易开裂,严重情况下会出现网状裂缝,从而加剧了路面的破坏,直接影响了道路的使用性能与寿命。[2]
研究表明,随着时间的推移沥青混合料的老化程度在不断加深,同时沥青路面中不同部位、不同深度的老化程度是有明显差别的。比如,在同一使用年限和同一深度的条件下,路中车道上的老化速度比路边的慢,因为路边不承受交通荷载,而路中通过交通荷载的反复作用使得沥青混合料的密实度增大、孔隙率减小,从而受空气、水、光等自然作用减弱。外界的环境条件和沥青混合料的组成结构对沥青路面的老化影响至关重要。在日照时间长而又气温高的地区,沥青路面的老化速度快而气温较低、日照又短的地区,沥青路面的老化速度则较慢。沥青混合料的孔隙率对其老化的速率也有很大影响,孔隙率越大老化越快。
沥青混合料短期老化和长期老化是两个不同的过程。沥青混合料短期老化的试验方法应体现松散的沥青混合料在拌和、存储和运输中受热而挥发和氧化的效应，以模拟沥青混合料施工阶段的老化效应。目前最常用的烘箱加热法是从1988年Von Quintas[3]的试验发展而来，其模拟施工条件好，方法简便，设备投资费用不髙，被普遍评价为实验室模拟短期老化的最有效的方法。沥青混合料长期老化的方法应着重体现沥青混合料压实成型试件持续氧化的效应，以模拟使用期内沥青路面的老化效果。SHRP计划评价沥青混合料的长期老化推荐延时烘箱加热法，它是Hanigaii[4]在1994年提出的，被评价是混合料试验室长期老化方法中最有效的方法.
我国对沥青混合料老化性能的研究最值得注意的是“八五”科技攻关项目“道路沥青及沥青混合料路用性能研究”,此项目学习并借鉴即的研究成果,对沥青混合料老化性能的评价进行了更深入的探讨,其研究对象主要是国产沥青。所得到的结果包括给出了不同地区沥青老化评价指标的建议值,将提出的烘箱加热法列入了我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规范》,作为沥青混合料标准的短期与长期试验方法。[5]
研究人员以多碎石沥青混凝土SAC13和普通沥青混凝土AC13作为研究对象,首先确定了其最佳矿料级配和沥青用量,然后按照设计的试验方案进行了老化试验,最后对老化试验后的沥青混合料试件进行动态间接拉伸试验。通过对沥青混合料动态间接拉伸试验的分析得到了部分结论表明：在沥青混合料的整个老化过程中,短期老化系数的增加幅度明显的大于长期老化系数的增加幅度,说明对于沥青混合料而言,短期老化是其老化的主要阶段,短期老化的轻重直接影响了沥青混合料在使用过程中的耐久性。这更加说明了沥青路面施工时,对沥青混合料的加热、拌制、摊铺、碾压等过程需要严格控制条件,尽量减小沥青混合料短期老化的重要性。
- 声发射技术原理
在材料性能检测的诸多方法中而声发射是一种被动的无损检测方法，不需要借靠外加信号源，仅凭材料自身的应力波释放，通过声发射采集设备对其加以监测，可以实现对多种物体的实时监测。经过几十年的发展，声发射现己广泛地应用于对材料疲劳断裂的特性进行研究的领域，探究材料的压缩断裂、拉伸断裂、疲劳断裂的特性进行研究，探究材料损伤过程中的声发射信号变化与损伤状态的关系；损伤过程中的声发射信号变化与损伤状态的关系。[6]
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
