一、研究背景 

大跨径钢桥的正交异性桥面板在车辆荷载、温度梯度及焊接残余应力耦合作用下，沥青铺装层极易产生微裂缝。若任其发展，水分与氯离子将加速钢板腐蚀，威胁结构安全。沥青胶泥兼具沥青的柔性与胶黏剂的黏结力，被视为可实现“主动”与“被动”双重愈合的修复材料：其低黏度组分可渗透微裂纹（被动填充），而高弹改性组分又能通过分子链段热运动重新缠绕（主动愈合）。

二、自愈机理 

1. 相态可逆：改性 SBS 与橡胶粉形成物理交联网络，在 50–80 °C 区间呈高弹态，裂缝面间的沥青胶泥可重新流动并桥接。 

2. 微胶囊愈合：实验室将 5 wt % 微胶囊（芯材为再生剂）掺入胶泥，裂缝尖端应力触发囊壁破裂，再生剂迅速扩散，使老化沥青软化并恢复延度。 

3. 感应加热：在胶泥中分散 0.3 % 的钢纤维，利用电磁感应 30 s 可将裂缝区温度提升至 90 °C，加速链段运动，实现 2 h 内裂纹闭合率 > 80 %。 

三、室内试验验证 

采用环氧沥青混凝土小梁（尺寸 250 mm × 50 mm × 50 mm）预制 10 mm × 10 mm 裂缝槽口，灌入自愈型沥青胶泥后，进行三点弯曲与疲劳对比： 

- 极限弯拉强度：修复后 18.78 MPa，仅比无裂缝梁（19.14 MPa）降低 1.9%，表明胶泥黏结强度高于母材自身强度。 

- 疲劳寿命：在 0.40 应力水平下，修复梁平均寿命 7.7 万次，为完好梁（24.9 万次）的 31%，折损主要来自界面不平整及局部空隙。 

- 自愈恢复率：将疲劳后的试件置于 60 °C 烘箱 4 h，再加载至 0.45 应力水平，寿命回升至 4.1 万次，自愈恢复率约 48%，证明温度触发的链段重组有效。

四、现场应用案例 

沪苏通长江大桥钢桥面局部裂缝宽 0.5–2 mm，采用“开槽—清理—灌胶—感应加热”工艺： 

1. 开槽 5 mm 宽、8 mm 深，保证胶泥填充饱满； 

2. 电磁感应设备以 50 kHz、20 kW 参数快速升温，裂缝区表面温度达 85 °C； 

3. 冷却后封闭表面，半年跟踪监测裂缝宽度无扩展，铺装层渗水系数降低 95%。 

五、结论与展望 

沥青胶泥的自愈性能主要受温度、加载历史及微胶囊掺量影响。通过优化改性剂配方、引入感应加热或微胶囊技术，可显著提升裂缝修复效率。下一步研究将聚焦多场耦合（车辆荷载+环境温湿循环）条件下的自愈寿命预测模型，为钢桥面铺装长寿命养护提供理论依据与工程工具。