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摘 要：为能分析出不同沥青混合料疲劳自愈性能影响因素的水平，本文主要是分析了沥青混合料自愈合的机理以及特征，在此基础上讲解了原材料和沥青混合料的组成设计，最后探讨了影响到自愈合的影响因素和可行性的解决措施，望能为有关人员提供到一定的参考和帮助。
关键词：沥青混合料;自愈性能;因素分析
中圖分类号：U414 文献标识码：A
0 前言
沥青混合料的疲劳开裂问题指的是在重复荷载作用下其的力学性能等都发生了衰减的情况，疲劳裂纹的生产以及发展最终会变成裂缝。而沥青混合料自愈指的是混合料在一定情况下通过自身的作用使得疲劳寿命能够得以延长，其是疲劳破坏的逆过程。
1 沥青混合料自愈合机理
沥青混合料的疲劳损伤自愈机理本质上是沥青混合料在裂缝界面上的界面渗透和吸附。它是由氢键和分子范德华力在裂纹界面上形成的化学吸附作用驱动的，自发地降低表面能和分子扩散以实现裂纹修复行为。目前的国内外对沥青混合料自愈合性能的测试方法主要有动态剪切流变试验、直接拉伸试验、间接拉伸试验、四点弯曲疲劳试验、沥青内部结构的CT扫描观察等等，主要评价指标包括弹性模量、疲劳寿命、抗拉强度比等。
2 沥青混合料疲劳愈合特性
从力学角度看，沥青的粘弹性力学性能随加载温度和加载频率的变化而变化。在实际环境中，沥青的疲劳特性比纯弹性材料更为复杂，这使得沥青的疲劳特性建立在力学理论的基础上。在不同的荷载条件下，沥青的疲劳建模变得困难。沥青混合料和沥青的疲劳性能一直是学者们关注的焦点。但从实际应用的角度来看，根据研究成果的指导价值，其影响很小，甚至缺乏相应的测试方法。温度和频率的变化对沥青的动态剪切模量和相角有着很大的影响。不同的加载方法或应力水平将导致沥青的疲劳寿命不同。因此有必要研究沥青的疲劳性能，这样才可以考虑到这些因素的影响，为能够有效解决沥青路面的疲劳开裂提供了一个全新的思路。提高沥青路面的自愈能力对延长沥青路面的使用寿命具有重要意义。它是一种有用的沥青和沥青混合料。在研究材料的疲劳性能的时候应当考虑自我修复性能对延长疲劳寿命的影响。沥青在受到不同程度的破坏后，裂缝的大小也会有所不同，这会直接的影响到沥青的愈合难度和速度。因此有必要对沥青自修复的时间间隔进行研究。温度是影响分子扩散速率的重要因素，沥青分子在裂缝边缘的动态自由运动速率会改变裂缝的扩展速率，沥青的自愈合程度也会受到了温度的影响。沥青材料的疲劳开裂是沥青的主要破坏形式之一。它指的是流量的演变和累积加载。加载沥青混合料中的第一个微裂纹称为裂纹扩展区域。在一个时间到了沥青混合料的应力松弛发生在应力松弛过程中区域。依据当前国内外的相关研究，选择了几种适合电磁感应沥青混合料的感应材料：钢纤维、钢砂和沥青石墨。混合物在研究国内外这三种材料的设计方法的基础上能够结合到国内道路的发展现状，选择一些较为合适的材料制备可靠的沥青，并对三种最优材料的组成和设计方法进行了探讨，疲劳绿色沥青混合料和普通沥青混合料的性能。
3 原材料与沥青混合料组成设计
沥青混合料有必要进行技术指标研究、配合比设计和复合材料制备技术。电磁感应加热技术主要用于修复人行道上的沥青裂缝。为能够与工程实践紧密结合然后选择了我国最常用的AC-13稠密沥青混合料，并使用钢砂和石墨作为电磁感应材料来制备感应来加热沥青的混合料。
3.1 原材料
沥青是道路的工程中应用最为广泛的一种路面结构胶凝材料。它有着较为良好的粘附性、弹塑性和耐水性，并提供骨料之间的粘结功能。沥青类型的选择应考虑天气条件和交通条件。为能够有效避免改性沥青的老化对混合料修补性能的影响，必须依据我国沥青路面的现状和研究基础，选择沥青种类。在沥青混合料中，矿物粉末的主要功能是吸收沥青，从而使沥青具有更好的附着力和强度，使骨料可以整体粘结。矿物粉末的性能也会影响沥青混合料的性能。通常需要干燥，无杂质并且具有良好的稳定性。钢砂是通过粉碎碎屑而形成的细钢粒，有着硬度适中、耐冲击、韧性强以及价格低廉等方面优势，已被广泛用于工业生产。钢砂的形状为多边形，表面粗糙，因此是一种出色的电磁感应材料。钢砂的粒度可分为两种。石墨是原子的同素异形体碳。它具有高导电性和热稳定性导电性导电率是普通非金属材料的100倍矿物。它的导热系数比钢，铁，铅和其他金属材料。它是一种理想的道路导电填料。根据就其形态而言，石墨可分为片状结晶石墨和土状隐晶质石墨两种类型。研究发现，片状石墨能有效地提高到了其的导电性，而隐晶态石墨则不能。
3.2 沥青混合料组成设计
依据矿物材料的级配可以将沥青混合料可分为了悬浮密实结构、骨架空隙结构和骨架密实结构这几种类型。不同的结构型式会直接的影响到了沥青混合料的整体性能。当前电磁感应加热的技术主要是用于在沥青路面裂缝的修补中。而在我国沥青路面最常使用到的结构形式是悬浮密实结构。沥青集料比是沥青与矿物材料的质量比。它对沥青混合料的性能有很大的影响。沥青混合料的重要影响是沥青集料比过大，即沥青含量过大的情况下易引起沥青混合料的车辙和起油。如果油石比太小，很容易造成耐久性等问题。
4 沥青混合料的疲劳特性
疲劳试验方法能够分成室内疲劳试验、满量程试验和道路疲劳损伤这几种类型。而在室内疲劳的试验方法有几种，其中包括了反复弯曲试验，反复三轴或单轴拉伸压缩试验，弹性地基支撑弯曲试验和直接拉伸试验，四点弯曲疲劳试验该试验能更好地反映实际压力状态，可直接应用于道路设计，因此得到了广泛的应用。沥青混合料疲劳特性的分析方法可分为三类。第一类是现象学方法，即由累积强度衰减引起的疲劳损伤;第二类是力学方法，它使用断裂力学原理来分析疲劳裂纹;第三类是能量方法，它是从疲劳强度分析疲劳损伤的方法。能量耗散的角度。最常见的方法是重复弯曲测试。尽管间接拉伸测试方法很简单，并且样品的应力状态更符合现场路面的实际情况，但是由于测试过程中样品两端的局部位移较大，所以位移会改变样品的应力状态并影响数据测试的准确性。重复弯曲试验方法能够充分的反映实际路面的疲劳应力状态，使用各种应力或应变控制方法更好地反映路面的疲劳应力状态。 5 自愈合的影响因素
根据分子扩散理论，沥青疲劳裂缝的驱动力主要来自分子范德华力的吸附和裂缝处氢键的形成接口。由此可见，沥青自愈合的每一步都与沥青的物理化学性质密切相关沥青路面四点弯曲疲劳试验比较了不同SBS沥青含量梁试件的刚度模量和疲劳寿命恢复率。试验结果表明通过增加沥青用量可以增加裂纹尖端附近的沥青用量，降低裂纹扩展的可能性，从而减少沥青的破坏，提高沥青的养护率。通过验证和分析，加州大学伯克利分校的研究人员发现，孔隙度与疲劳寿命的自然对数呈负相关，疲劳寿命的自然对数仍与经过差分处理后的对数相同。从数学的角度来看，其中孔隙率也会影响疲劳寿命的变化率。杨军等人发现静载下沥青混合料的自愈合速率与静载下明显不同。静载时间对沥青混合料的疲劳自愈合性能有很大影响。董阳武对自愈的定义是：在上述温度下的玻璃化转变过程中，当两种相同材料的界面接触时，界面会逐渐消失。在时间限制为10 min时裂纹会愈合，界面的机械强度降低，颗粒在界面的扩散也会减小。
6 提高沥青混合料自愈合潜能措施
沥青混合料的自愈不仅发生在静止时期，而且还发生在材料装载过程中。两者的修复速度不同。其余时间段对沥青混合物的疲劳自修复性能具有重要影响。一般来说，在实验中，通过室内试验获得的沥青混合料的疲劳裂纹寿命仅是实际疲劳裂纹寿命的一部分，之所以如此之大，是因为在实际的道路交通条件下，路面的负荷不连续。在间歇载荷下，沥青混合料具有自愈能力，從而减少了沥青混合料内部裂缝的发生并延长了混合料的疲劳寿命。
7 结束语
由上可知，沥青混合料疲劳损伤的过程较为复杂，其容易受到材料自身的影响，同时还会受到恢复时间、温度等方面因素的影响。高损伤愈合能力的沥青混合料对沥青混合料进行被动供给是能够有效提升混合料损伤愈合能力的重要途径，但其中还存在了许多技术上的难题需要研究人员去共同解决。
参考文献：
[1]袁颖.沥青混合料疲劳损伤自愈合性能研究综述[J].南方农机，2020，51（09）：257.
[2]蒋继望，冷真，董泽蛟，等.沥青混合料自愈合性能与砂浆厚度分布特征关系[J].中国公路学报，2020（10）.
[3]韦万峰，周胜波，谭华，等.沥青及其混合料自愈合性能试验研究[J].公路，2020，65（03）：258-263.
[4]陈宇，韦万峰，周胜波，等.基于流变性评价沥青自愈合性能研究[J].新型建筑材料，2020，47（02）：27-31.
[5]郭泽宇.基于离散元法空隙分布对沥青混合料剪切疲劳寿命影响研究[J].低温建筑技术，2020，42（03）：11-14.
[6]孙红军.浅谈水泥替代矿粉对大粒径沥青混合料疲劳性能影响[J].中国水运（下半月），2020，20（01）：234-235.
关键词：沥青混合料;自愈性能;因素分析
中圖分类号：U414 文献标识码：A
0 前言
沥青混合料的疲劳开裂问题指的是在重复荷载作用下其的力学性能等都发生了衰减的情况，疲劳裂纹的生产以及发展最终会变成裂缝。而沥青混合料自愈指的是混合料在一定情况下通过自身的作用使得疲劳寿命能够得以延长，其是疲劳破坏的逆过程。
1 沥青混合料自愈合机理
沥青混合料的疲劳损伤自愈机理本质上是沥青混合料在裂缝界面上的界面渗透和吸附。它是由氢键和分子范德华力在裂纹界面上形成的化学吸附作用驱动的，自发地降低表面能和分子扩散以实现裂纹修复行为。目前的国内外对沥青混合料自愈合性能的测试方法主要有动态剪切流变试验、直接拉伸试验、间接拉伸试验、四点弯曲疲劳试验、沥青内部结构的CT扫描观察等等，主要评价指标包括弹性模量、疲劳寿命、抗拉强度比等。
2 沥青混合料疲劳愈合特性
从力学角度看，沥青的粘弹性力学性能随加载温度和加载频率的变化而变化。在实际环境中，沥青的疲劳特性比纯弹性材料更为复杂，这使得沥青的疲劳特性建立在力学理论的基础上。在不同的荷载条件下，沥青的疲劳建模变得困难。沥青混合料和沥青的疲劳性能一直是学者们关注的焦点。但从实际应用的角度来看，根据研究成果的指导价值，其影响很小，甚至缺乏相应的测试方法。温度和频率的变化对沥青的动态剪切模量和相角有着很大的影响。不同的加载方法或应力水平将导致沥青的疲劳寿命不同。因此有必要研究沥青的疲劳性能，这样才可以考虑到这些因素的影响，为能够有效解决沥青路面的疲劳开裂提供了一个全新的思路。提高沥青路面的自愈能力对延长沥青路面的使用寿命具有重要意义。它是一种有用的沥青和沥青混合料。在研究材料的疲劳性能的时候应当考虑自我修复性能对延长疲劳寿命的影响。沥青在受到不同程度的破坏后，裂缝的大小也会有所不同，这会直接的影响到沥青的愈合难度和速度。因此有必要对沥青自修复的时间间隔进行研究。温度是影响分子扩散速率的重要因素，沥青分子在裂缝边缘的动态自由运动速率会改变裂缝的扩展速率，沥青的自愈合程度也会受到了温度的影响。沥青材料的疲劳开裂是沥青的主要破坏形式之一。它指的是流量的演变和累积加载。加载沥青混合料中的第一个微裂纹称为裂纹扩展区域。在一个时间到了沥青混合料的应力松弛发生在应力松弛过程中区域。依据当前国内外的相关研究，选择了几种适合电磁感应沥青混合料的感应材料：钢纤维、钢砂和沥青石墨。混合物在研究国内外这三种材料的设计方法的基础上能够结合到国内道路的发展现状，选择一些较为合适的材料制备可靠的沥青，并对三种最优材料的组成和设计方法进行了探讨，疲劳绿色沥青混合料和普通沥青混合料的性能。
3 原材料与沥青混合料组成设计
沥青混合料有必要进行技术指标研究、配合比设计和复合材料制备技术。电磁感应加热技术主要用于修复人行道上的沥青裂缝。为能够与工程实践紧密结合然后选择了我国最常用的AC-13稠密沥青混合料，并使用钢砂和石墨作为电磁感应材料来制备感应来加热沥青的混合料。
3.1 原材料
沥青是道路的工程中应用最为广泛的一种路面结构胶凝材料。它有着较为良好的粘附性、弹塑性和耐水性，并提供骨料之间的粘结功能。沥青类型的选择应考虑天气条件和交通条件。为能够有效避免改性沥青的老化对混合料修补性能的影响，必须依据我国沥青路面的现状和研究基础，选择沥青种类。在沥青混合料中，矿物粉末的主要功能是吸收沥青，从而使沥青具有更好的附着力和强度，使骨料可以整体粘结。矿物粉末的性能也会影响沥青混合料的性能。通常需要干燥，无杂质并且具有良好的稳定性。钢砂是通过粉碎碎屑而形成的细钢粒，有着硬度适中、耐冲击、韧性强以及价格低廉等方面优势，已被广泛用于工业生产。钢砂的形状为多边形，表面粗糙，因此是一种出色的电磁感应材料。钢砂的粒度可分为两种。石墨是原子的同素异形体碳。它具有高导电性和热稳定性导电性导电率是普通非金属材料的100倍矿物。它的导热系数比钢，铁，铅和其他金属材料。它是一种理想的道路导电填料。根据就其形态而言，石墨可分为片状结晶石墨和土状隐晶质石墨两种类型。研究发现，片状石墨能有效地提高到了其的导电性，而隐晶态石墨则不能。
3.2 沥青混合料组成设计
依据矿物材料的级配可以将沥青混合料可分为了悬浮密实结构、骨架空隙结构和骨架密实结构这几种类型。不同的结构型式会直接的影响到了沥青混合料的整体性能。当前电磁感应加热的技术主要是用于在沥青路面裂缝的修补中。而在我国沥青路面最常使用到的结构形式是悬浮密实结构。沥青集料比是沥青与矿物材料的质量比。它对沥青混合料的性能有很大的影响。沥青混合料的重要影响是沥青集料比过大，即沥青含量过大的情况下易引起沥青混合料的车辙和起油。如果油石比太小，很容易造成耐久性等问题。
4 沥青混合料的疲劳特性
疲劳试验方法能够分成室内疲劳试验、满量程试验和道路疲劳损伤这几种类型。而在室内疲劳的试验方法有几种，其中包括了反复弯曲试验，反复三轴或单轴拉伸压缩试验，弹性地基支撑弯曲试验和直接拉伸试验，四点弯曲疲劳试验该试验能更好地反映实际压力状态，可直接应用于道路设计，因此得到了广泛的应用。沥青混合料疲劳特性的分析方法可分为三类。第一类是现象学方法，即由累积强度衰减引起的疲劳损伤;第二类是力学方法，它使用断裂力学原理来分析疲劳裂纹;第三类是能量方法，它是从疲劳强度分析疲劳损伤的方法。能量耗散的角度。最常见的方法是重复弯曲测试。尽管间接拉伸测试方法很简单，并且样品的应力状态更符合现场路面的实际情况，但是由于测试过程中样品两端的局部位移较大，所以位移会改变样品的应力状态并影响数据测试的准确性。重复弯曲试验方法能够充分的反映实际路面的疲劳应力状态，使用各种应力或应变控制方法更好地反映路面的疲劳应力状态。 5 自愈合的影响因素
根据分子扩散理论，沥青疲劳裂缝的驱动力主要来自分子范德华力的吸附和裂缝处氢键的形成接口。由此可见，沥青自愈合的每一步都与沥青的物理化学性质密切相关沥青路面四点弯曲疲劳试验比较了不同SBS沥青含量梁试件的刚度模量和疲劳寿命恢复率。试验结果表明通过增加沥青用量可以增加裂纹尖端附近的沥青用量，降低裂纹扩展的可能性，从而减少沥青的破坏，提高沥青的养护率。通过验证和分析，加州大学伯克利分校的研究人员发现，孔隙度与疲劳寿命的自然对数呈负相关，疲劳寿命的自然对数仍与经过差分处理后的对数相同。从数学的角度来看，其中孔隙率也会影响疲劳寿命的变化率。杨军等人发现静载下沥青混合料的自愈合速率与静载下明显不同。静载时间对沥青混合料的疲劳自愈合性能有很大影响。董阳武对自愈的定义是：在上述温度下的玻璃化转变过程中，当两种相同材料的界面接触时，界面会逐渐消失。在时间限制为10 min时裂纹会愈合，界面的机械强度降低，颗粒在界面的扩散也会减小。
6 提高沥青混合料自愈合潜能措施
沥青混合料的自愈不仅发生在静止时期，而且还发生在材料装载过程中。两者的修复速度不同。其余时间段对沥青混合物的疲劳自修复性能具有重要影响。一般来说，在实验中，通过室内试验获得的沥青混合料的疲劳裂纹寿命仅是实际疲劳裂纹寿命的一部分，之所以如此之大，是因为在实际的道路交通条件下，路面的负荷不连续。在间歇载荷下，沥青混合料具有自愈能力，從而减少了沥青混合料内部裂缝的发生并延长了混合料的疲劳寿命。
7 结束语
由上可知，沥青混合料疲劳损伤的过程较为复杂，其容易受到材料自身的影响，同时还会受到恢复时间、温度等方面因素的影响。高损伤愈合能力的沥青混合料对沥青混合料进行被动供给是能够有效提升混合料损伤愈合能力的重要途径，但其中还存在了许多技术上的难题需要研究人员去共同解决。
参考文献：
[1]袁颖.沥青混合料疲劳损伤自愈合性能研究综述[J].南方农机，2020，51（09）：257.
[2]蒋继望，冷真，董泽蛟，等.沥青混合料自愈合性能与砂浆厚度分布特征关系[J].中国公路学报，2020（10）.
[3]韦万峰，周胜波，谭华，等.沥青及其混合料自愈合性能试验研究[J].公路，2020，65（03）：258-263.
[4]陈宇，韦万峰，周胜波，等.基于流变性评价沥青自愈合性能研究[J].新型建筑材料，2020，47（02）：27-31.
[5]郭泽宇.基于离散元法空隙分布对沥青混合料剪切疲劳寿命影响研究[J].低温建筑技术，2020，42（03）：11-14.
[6]孙红军.浅谈水泥替代矿粉对大粒径沥青混合料疲劳性能影响[J].中国水运（下半月），2020，20（01）：234-235.