多孔排水瀝青混合料空隙精細(xì)描述與分布特性研究.pdf

1、眾所周知，瀝青混合料由集料、瀝青、與不同尺寸和形狀的空隙組成，混合料的路用性能不僅受到VV、VMA、VCA等體積因素的影響，且與這些組成要素的大小和空間特性相關(guān)，傳統(tǒng)的體積設(shè)計(jì)方法和參數(shù)并不能全面反映混合料的所有空隙信息。因此，本文選用空隙率較大的多孔排水瀝青混合料作為載體，采用計(jì)算機(jī)層析掃描技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)和分形理論對其空隙空間信息進(jìn)行深入研究，以揭示其對混合料性能的影響。 論文采用空隙率、空隙等效直徑、空隙輪廓分維數(shù)與

2、空隙面積分維數(shù)等參數(shù)分析了多孔排水瀝青混合料中空隙在橫向、豎向及空間的分布特性及規(guī)律，發(fā)現(xiàn)空隙輪廓分維數(shù)總是大于空隙面積分維數(shù)；空隙等效直徑主要分布在3mm～9mm之間，其平均值位于3mm～5mm之間；并建立了多孔排水瀝青混合料的空隙級配圖；還發(fā)現(xiàn)混合料試件橫向空隙率大于豎向空隙率，且橫向的空隙平均等效直徑都大于豎向空隙平均等效直徑，由此得出瀝青混合料橫向排水能力大于豎向排水能力的結(jié)論。同時(shí)，論文從礦料級配、壓實(shí)功、壓實(shí)方法三個(gè)方面分析

3、了其對瀝青混合料空隙分布特性的影響，提出了采用空隙率縱向分布標(biāo)準(zhǔn)差作為判別瀝青混合料離析的評價(jià)指標(biāo)。通過采用不同的擊實(shí)次數(shù)來分析壓實(shí)功對瀝青混合料空隙分布的影響，發(fā)現(xiàn)瀝青混合料試件在雙面擊實(shí)50次的基礎(chǔ)上，再增加擊實(shí)次數(shù)對混合料空隙率影響不大，但是空隙大小分布更加均勻。采用擊實(shí)法與碾壓法兩種瀝青混合料成型方法的對比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，擊實(shí)方法制作的試件比碾壓成型方法制作的試件，其內(nèi)部空隙的分布更加均勻。此外，論文采用分形理論與劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)，建

4、立了空隙率與空隙輪廓分維數(shù)的關(guān)聯(lián)方程，發(fā)現(xiàn)空隙輪廓分維數(shù)隨著空隙率的增大而減少；還建立了空隙輪廓分維數(shù)與劈裂抗拉強(qiáng)度的關(guān)系式，發(fā)現(xiàn)瀝青混合料劈裂抗拉強(qiáng)度隨著空隙輪廓分維數(shù)的增加而增大，且可以采用上述關(guān)系式相互驗(yàn)證其正確性。另外，還可以采用空隙輪廓分維數(shù)來解釋瀝青混合料試件在材料組成與空隙率一致的情況下，強(qiáng)度不一樣的深層原因。 此外，論文通過輪轍試驗(yàn)對多孔排水瀝青混合料空隙衰變行為進(jìn)行了探索，發(fā)現(xiàn)車轍板試件碾壓后空隙率與空隙等效直