聚氨酯注浆SMA沥青混合料裂缝扩展行为研究

吉国旗; 马辉; 郑俊秋; 黄宇杰

doi:10.14048/j.issn.1671-2579.2025.05.020

中外公路 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (05) : 182 -193. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2025.05.020

聚氨酯注浆SMA沥青混合料裂缝扩展行为研究

吉国旗, 马辉, 郑俊秋, 黄宇杰

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摘要

为揭示聚氨酯注浆对SMA-13沥青混合料裂缝扩展行为的影响机制，该文先通过半圆弯曲（SCB）试验验证PFC^2D离散元模型的有效性，并利用该模型模拟不同切缝位置及注浆条件下混合料的细观响应，重点分析荷载-位移曲线、裂缝扩展路径、裂纹数目演化及力链分布特征。结果表明：聚氨酯注浆显著提高了试件的峰值荷载和峰值位移，增强了其断裂承载能力和变形容限，且当切缝位于试件对称轴时注浆效果最为明显。裂缝路径分析表明：注浆使主裂缝避开原始切缝尖端，转向更弱区域扩展，从而有效缓解局部应力集中，提高结构完整性。裂纹发展均呈现“缓慢积累-快速扩展-迟缓演化”三阶段特征，以Ⅰ型裂缝为主；在低偏移切缝条件下，注浆可延缓裂纹萌生并降低其扩展速率。细观力链分析表明，注浆改善了内部拉力链和压力链的分布，使受力传递路径更连续。