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裂纹的宽度也逐渐增大，灌缝胶表面出现了明显的网裂现象。调查后期，随着大气温度的回升，灌缝胶表面的网状微裂纹逐渐消失；（b）调查初期，灌缝胶的表面十分平整。调查中期，灌缝胶的表面出现了明显的沉降现象，且随着时间的推移、大气温度的变化，表面沉降量逐渐增大。调查后期，随着大气温度的回升，灌缝胶的表面沉降量逐渐减小。在后一次调查中，灌缝胶的表面形貌已基本恢复到与初次调查时一致。进行DSC试验时，通序将温度流程设定为：从室温25℃匀速升温至180℃，使灌缝胶样品均匀融化在坩埚中，在此温度恒定一段时间后匀速降温到-100℃，再匀速升温到室温25℃，升温与降温速率均为20℃/min不变。终得出升温中的热流率和热流率导数与温度之间的曲线关系如图3-24所示。本部分的研究使用哈工大科学院微纳米中心的OLS3000型激光共聚焦显微镜，设备外观如图3-17所示。该设备以408nm半导体激光作为光源，采用反射激光进行自动聚焦，放大倍率高可达14400倍。（1）沥青自愈机理研究1984年，Schapery提出了基于表面能的材料断裂定律，他认为沥青自愈的能量转移可以视为材料开裂的逆。在他的研究基础上，Lytto于1998年提出了对应的材料定律，但是由于该定律不能反应自愈速率与表面能之间的关系，两人在后续的研究中，又分别建立了由表面能密度的非极性部分决定的初期自愈速度和由表面能密度极性决定的后期自愈速度的表达式，从而基于表面能理论的沥青自愈机理模型，该模型可以表征速率与裂缝表面能之间的关系。tashenghuang6567

近年来，路面灌缝技术作为一种有效的预防性养护已经为各地道路养护部门普遍接受。沥青路面灌 缝采用的材料称为灌缝胶。灌缝胶通常采用橡胶类改性沥青灌缝材料，即橡胶沥青灌缝胶。目前，国内 采用的灌缝胶来源广泛，参差不齐，使用效果不尽，特别是低温性能普遍较差，很多灌缝胶一 到冬季即与裂缝壁，失去了防水效果。并且，我国尚无相关的技术规范可用于评价灌缝胶的性能， 给了劣质产品有机可乘的机会。

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即灌缝胶的微观结构。它直接决定灌缝胶宏观性能的好坏。除此之外，灌缝胶的表面形貌直接影响其与裂缝壁的粘附特征，进而影响灌缝胶的路用性能。为了探究自然老化对灌缝胶微观结构及表面形貌的影响，本部分采用激光共聚焦显微镜（CL）对3种灌缝胶自然老化前后的成分分布、交联状态、相容性和表面三维形貌进行分析与对比。本部分的研究使用哈工大科学院微纳米中心的OLS3000型激光共聚焦显微镜，设备外观如图3-17所示。该设备以408nm半导体激光作为光源，采用反射激光进行自动聚焦，放大倍率高可达14400倍。可以发现：3种灌缝胶在自然老化后，玻璃化转变温度都有所升高。其中，KLF的玻璃化转变温度升高多，JG次之，Best少。其表会形成一些微小的损伤。冬季温度，在路面温度应力的拉伸作用下，灌缝胶表面的这些微小损伤会沿着垂直于温度应力的方向逐渐加剧，形成裂纹，这些裂纹逐渐发展、相互交错，形成网状裂纹。故可以认为：路面温度应力的作用，是灌缝胶表面产生网状裂纹的主要原因。自然老化对灌缝胶微观结构和表面形貌的影响灌缝胶内部各成分之间的分布形态，即灌缝胶的微观结构。它直接决定灌缝胶宏观性能的好坏。除此之外，灌缝胶的表面形貌直接影响其与裂缝壁的粘附特征，进而影响灌缝胶的路用性能。为了探究自然老化对灌缝胶微观结构及表面形貌的影响，本部分采用激光共聚焦显微镜（CL）对3种灌缝胶自然老化前后的成分分布、交联状态、相容性和表面三维形貌进行分析与对比。

可以为灌缝胶的自愈性研究提供参考。但是在功能上灌缝胶又与沥青存在很大的差别，虽然灌缝胶作为路面结构的一部分，能够承受部分车辆荷载，但其在路面结构中主要起防水功能层的作用。故本章的研究将从力学性自愈和功能性自愈两方面开展，以功能性自愈的研究为主，由于表面网状开裂的自愈很难通过室内模拟试验定量的描述，故灌缝胶的功能性自愈的研究将主要围绕粘附性失效的自愈开展。本部分主要采用红外光谱法分析不同灌缝胶自然老化前后的内部成分的变化情况。红外光谱法是分析高分子聚合物化学结构的常用，是鉴定聚合物征官能团和沥青杂原子的主要手段，能反映内部分子结构的相互作用。红外光谱具有以下优势：（1）适用范围广；（2）提供的内部成分信息较为丰富；（b）试验所用的紫外线辐射总量，与灌缝胶自然老化中接受的紫外线辐射强度相差不大。当自然老化时间为3个月时，灌缝胶的表面就出现了明显的网状裂纹，而橡胶沥青在紫外老化6个月后，试样表面才出现裂纹。这说明与橡胶沥青相比，灌缝胶在自然老化中，其表面更容易产生网状开裂现象。综合以上研究成果可以初步断定：灌缝胶的自然老化和路面温度应力的作用，是灌缝胶表面产生网状开裂的主要原因。通过3.2节的研究，我们得知了灌缝胶各类损坏形式的产生原因，其中粘附性开裂、表面沉降等损坏形式不会影响灌缝胶自身的材料性能，但是自然老化后的灌缝胶，其自身性能必定有所改变，对于判定灌缝胶自然老化后能够继续使用具有重要意义。本节将利用3.2节中室外自然老化试验的3种灌缝胶试样。只需每条裂缝上灌缝胶的粘附性开裂率R和开裂宽度W的大致数值，即可快速计算灌缝胶的损坏指数DI1，定量地对灌缝胶的损坏程度进行评价。根据交通部公路养护技术规范（JTJ073296）的规定：“对于宽度在6mm以上的路面裂缝，应剔除缝内杂物和松动的缝隙边缘后用压缩空气吹净，采用砂砾或细粒式热拌沥青混合料封堵，也可用乳化沥青混合料填封”。的开槽式灌缝，工艺较为简单，操作方便，是目前应用为广泛、效果好的一种灌缝施工工艺。所示。为了达到良好的密封效果，将灌缝胶均匀注入开好的凹槽中后，应当在裂缝表面及两侧再均匀摊铺一小薄层的灌缝胶，形成一定厚度与宽度的“T”形密封层，以灌缝胶与路面的粘结性，从而达到佳的灌缝效果。

《路面橡胶沥青灌缝胶》的主要内容包括橡胶沥青灌缝胶的基本要求、技术要求、试验、检验 规则、标注、包装、运输和贮存等。根据橡胶沥青灌缝胶产品的低适用气温对其进行了分类，分 别为高温型、普通型、低温型和严寒型四类，并规定了相应的技术要求。针对橡胶沥青灌缝提出了完整的试验，包括低温拉伸试验、锥入度试验、软化点试验、流动试验和弹性试验等5个试验，并对试验仪器、试验步骤和评价指标等作出了详细的规定。

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灌封胶可广泛应用在公路、沥青路面罩面前的基层裂缝处理，路面坑槽及路面裂缝养护等大、中、小型密封工程；而且可用于混凝土路面的裂缝修补填充。灌缝胶在加热时应保持在加热温度(≥210℃)注胶操作应使用专用的注胶。按比例配制灌浆树脂,倒入软管中,把装有树脂的灌浆器旋紧于底座上,松开弹簧进行注胶。根据裂缝区域大小,可采用单孔灌浆或分区群孔灌浆。在一条裂缝上的灌浆可由浅到深,由下而上,由一端到另一端。树脂不足可反复补充。灌浆压力常采用0.6MPa的自动压力灌浆器注浆,在保证灌浆顺畅的情况下,采用较低的灌浆压力和较长的灌浆时间,可更好的灌浆效果。当后一个出浆口出胶且出胶速率保持后,再保持压注10分钟左右即可停止灌浆。后期随着大气温度的升高均能够产生自愈现象，自愈之后的灌缝胶在一定程度上恢复了其密水功能，能够在路面上继续服役。灌缝胶的自愈性研究，能够为灌缝胶失效判别的建立提供理论依据和工程基础，使其更加完整、，更加贴合实际。的某些成分在老化中发生了分解；（b）JG灌缝胶自然老化后，吸热峰由一个变为了两个，与自然老化前相比，两个新吸热峰能量值减小，峰宽度减小。这说明灌缝胶的部分成分发生了反应，转变为两种不相容的，还有部分成分在老化中发生了分解；（c）KLF灌缝胶自然老化后，吸热峰能量值明显增大，峰宽度。这说明灌缝胶的某些成分在老化中发生了转变，部分成分发生了分解并生成了多种相容的共混物。综合以上3种灌缝胶的试验结果。另一方面能够保证试验中灌缝胶试件的完整性。本部分将开展不同裂条件下的灌缝胶低温拉伸试验，研究开裂位置、开裂宽度和开裂深度等因素对灌缝胶低温拉伸性能的影响，以确定后期灌缝胶自愈试验中灌缝胶粘附性裂缝的尺寸。为了探究灌缝胶自身性能对其力学性自愈的影响，本部分对JG灌缝胶和KLF灌缝胶进行了应力控制下的间歇加载实验，试验中间歇温度控制25℃不变，间歇时间为1h，试验结果如图4-4所示。灌缝胶在应力和应变两种控制下所出来的性能变化是不同的。如荷载作用时间同，而加载不同，对灌缝胶造成的程度自然不同，从而使得灌缝胶在相同间歇时间下的自愈能力不同。JG灌缝胶在应力控制和应变控制两种下的间歇加载试验结果如图4-5所示。

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断面的形貌已经和原样基本一致，说明此时灌缝胶已经与裂缝壁之间产生了有效的粘结。图4-13给出了KLF灌缝胶在50℃下自愈不同时间后的低温拉伸试验曲线，低温拉伸试验温度均为-20℃，拉伸速率均为100mm/h。路面时间久了就会出现各种裂缝，如果不加以补修，裂缝就会越来越大，路面大面积破损。填充路面裂缝就需要专业的路面灌封胶，因为灌封胶与沥青混凝土缝壁粘结能力强，不渗水，弹性好，高温时，不流淌、不粘轮，低温时，不脆裂。灌封胶是由基质沥青、高分子聚合物、剂、添加剂等在一定条件下经特殊工艺加工而成，是一种具有强粘结力和高弹性的热熔型聚合物密封胶。如果您由地面想要修补，可以联系泰安路铭工程材料有限公司经理。哈尔滨工业大学的路石鑫在其硕士《瞬态温度场与车轮荷载作用下灌缝胶界面力学响应分析》[45]利用采用ABAQUS有限元，建立含有灌缝胶的路面结构三维有限元模型，分析灌缝胶与裂缝壁的粘结界面行车荷载作用下的受力状态。取路面结构尺寸为长180cm×宽120cm×深160cm（其中长度方向为行车方向）。灌缝胶的尺寸根据实际路面灌缝尺寸确定为：长120cm×宽2cm×深2cm，为了分析灌缝胶的粘附性开裂，在灌缝胶和裂缝壁之间设置一个粘结界面层，其尺寸为长120cm×宽0.1cm×深2cm。加载区域位于模型的中心位置，区域尺寸为长102cm×宽48cm，如图3-6所示。为了计算的复杂程度，只对荷载加载区域进行网格细化。同时有有一定韧性;耐酸碱性能好，防潮防水、防油防尘性能佳，耐和大气老化;具有良好的抗张、耐压及粘接强度。灌缝胶应用范围，变形量大的活动裂缝使用灌缝胶;桥梁、房屋、水利、路面等工程中混凝土裂缝(缝宽0.2～2mm)注胶修补;混凝土内部蜂窝、疏松等缺陷的补强注胶修补;对宽度小于0.2mm的微裂缝，仅采用封缝胶进行表面封闭;对施工条件不允许进行双面封缝的裂缝，可采用扩缝-封缝引灌法。灌缝胶操作基本流程裂缝标注→表面处理→预埋注胶嘴→封缝胶封缝→封缝检验→配制灌缝胶→低压低速灌胶→固化→检验。灌缝胶使用注意事项，本品应存放于干燥、通风、远离火源处，不宜倒置、暴晒、雨淋并不得与尖锐东西碰撞。使用本产品前应戴好防护手套若不慎粘于皮肤上应用酒精清洗。

灌缝胶概念：
路面裂缝是公路路面各类破损中常见、易发生的早期病害之一，它几乎伴随着高速公路的整个使用 期，并随着路龄的增长而加重。路面出现裂缝不但影响路容美观和行车的舒适性，而且容易扩展造成路 面结构性，缩短路面的使用寿命。那么飞跑到都使用的热熔路面专用灌封胶出现裂缝及时进行灌封修补，否则雨水及其它杂物就会沿裂缝进入面层结构及路基，路面承载能力下降，加速路面局部或成片损坏。为了延缓公路的使用寿命，专门研发了水泥、沥青路面灌缝材料。

尚未有相对成熟的灌缝胶自愈性研究。根据沥青自愈性的研究现状，现代材料学中的试验和微观显微镜观测，已经能够较为成功的运用到沥青类材料的自愈性研究中，加之灌缝胶在组成上与沥青接近。因此，有条件开展灌缝胶自愈性方面的研究。因此，我们将以灌缝胶的损坏情况现场调查为基础，研究不同灌缝施工工艺下的灌缝胶损坏评价模型；在此基础上，探究灌缝胶不同类型损坏的原因及影响；结合灌缝胶的自愈性研究，提出灌缝胶的失效判别，为道路养护工作者决策灌缝提供理论依据，为灌缝胶的使用寿命提供必要的保证。AS5329规范中给出了灌缝胶基本性能的评价，但是，现有的评价难以准确灌缝胶的路用性能。沥青路面灌缝胶的路用性能评价主要包括灌缝胶低温粘聚性、粘附性、流变特性、老化特性、高温抗流淌性等方面。（2）当时，裂缝上绝大部分位置处的灌缝胶已经出现了粘附性脱空，R已经达到大值100%，后期灌缝胶的失效完全受灌缝胶开裂宽度W的影响，此时的灌缝胶失效指数计算式中：灌缝胶损坏指数DI1越大，认为灌缝胶粘附性开裂的程度越大，即灌缝胶损坏越严重。利用上述评价模型，对绥满高速路段上1条调查裂缝上的灌缝胶进行失效评价，由于该调查路段所在地区的冬季综合温度较低，故式（2-7）和式（2-8）中的温度修正系数t取0.8，评价结果如表2-7所示。（3）根据表2-7可知，利用该评价模型计算的失效指数，比较符合现场调查中观察到的实际情况，说明该评价模型合理有效。由于该模型只涉及R和W两个变量，故评价简单快捷。在实际工程中。

进行DSC试验时，通序将温度流程设定为：从室温25℃匀速升温至180℃，使灌缝胶样品均匀融化在坩埚中，在此温度恒定一段时间后匀速降温到-100℃，再匀速升温到室温25℃，升温与降温速率均为20℃/min不变。终得出升温中的热流率和热流率导数与温度之间的曲线关系如图3-24所示。中红色曲线反应的是：在升温中，每毫克灌缝胶试样的热流率变化情况。通过DSC分析，可以对DSC曲线进行一阶求导，得出DDSC曲线，即热流率导数随温度的变化曲线。可以发现，在-80℃到20℃的波段，DDSC曲线存在一个较为明显的凸起的波，波峰位置对应的温度，即为该试样的玻璃化转变温度Tg。在分析中，人为选择的波段后，可以将波峰位置对应的温度值准确的提取出来。