本文選題：瀝青混合料 + 水-溫耦合�。� 參考：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：在我國(guó)已建成的高速公路中,瀝青路面的早期損壞頻繁發(fā)生。引起這些破壞的主要原因之一是水的作用,特別是在寒冷地區(qū),由于路面中積聚的水在動(dòng)水沖刷及凍融作用下,加劇了路面的損壞。盡管廣大道路工作者及科研人員對(duì)瀝青路面的水損壞問(wèn)題進(jìn)行了多年的研究,但是寒冷地區(qū)瀝青路面的水損壞及凍融破壞問(wèn)題至今尚未有效地解決。因此針對(duì)瀝青路面的水分、溫度分布特征及水損壞發(fā)生過(guò)程及其機(jī)理、水損壞防治措施等問(wèn)題開展研究具有重要的理論意義及應(yīng)用價(jià)值。綜合考慮水分在道路結(jié)構(gòu)中的傳遞對(duì)道路材料熱物理性質(zhì)的影響,以含水量做耦合項(xiàng),建立了路面結(jié)構(gòu)溫-濕耦合數(shù)值模型。運(yùn)用Fortran語(yǔ)言編制模型子程序,將其嵌入HVACSIM+仿真環(huán)境,進(jìn)行了道路結(jié)構(gòu)溫-濕耦合模型的仿真分析。在此基礎(chǔ)上采用室內(nèi)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了道路結(jié)構(gòu)溫-濕耦合模型的合理性與準(zhǔn)確性。利用此模型進(jìn)行了路面結(jié)構(gòu)濕度場(chǎng)分布規(guī)律的研究,闡明了潮濕環(huán)境及降水環(huán)境時(shí)路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部濕度場(chǎng)的分布特點(diǎn),探討了路面材料空隙率、路面結(jié)構(gòu)溫度梯度等因素對(duì)路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部濕度場(chǎng)分布規(guī)律的影響。通過(guò)自主開發(fā)的動(dòng)水沖刷試驗(yàn)儀進(jìn)行了瀝青混合料的動(dòng)水沖刷試驗(yàn)研究,確定了動(dòng)水沖刷的試驗(yàn)條件。分析了動(dòng)水沖刷試驗(yàn)溫度、沖刷強(qiáng)度、瀝青品種及空隙率等因素對(duì)動(dòng)水沖刷后材料劈裂強(qiáng)度及勁度模量的影響。研究了動(dòng)水沖刷對(duì)瀝青混合料疲勞性能的影響。建立了瀝青混合料考慮蠕變連續(xù)損傷的本構(gòu)模型,通過(guò)動(dòng)水沖刷作用前后瀝青混合料的高溫蠕變?cè)囼?yàn),研究了瀝青品種及初始空隙率對(duì)動(dòng)水沖刷前后瀝青混合料高溫蠕變特性的影響,得到了材料蠕變損傷的本構(gòu)方程。通過(guò)工業(yè)CT掃描技術(shù)分析了瀝青混合料動(dòng)水沖刷的損傷機(jī)理。研究表明,瀝青品種及初始空隙率對(duì)動(dòng)水沖刷損傷影響顯著。8%空隙率的瀝青混合料受動(dòng)水沖刷的影響最為顯著,而12%的透水瀝青混合料受動(dòng)水沖刷影響較小。提高瀝青的粘度可以有效的增強(qiáng)瀝青混合的抵抗動(dòng)水沖刷的能力。通過(guò)凍融循環(huán)試驗(yàn)研究了瀝青混合料凍融損傷特性。采用數(shù)字散斑相關(guān)方法,研究了凍融對(duì)瀝青混合料應(yīng)變特性的影響。分析了凍融循環(huán)對(duì)瀝青混合料的模量及強(qiáng)度等力學(xué)指標(biāo)的影響規(guī)律。結(jié)合工業(yè)CT掃描技術(shù)分析了瀝青混合料的凍融損傷機(jī)理,建立了考慮瀝青混合料細(xì)觀損傷參數(shù)的模型,分析了瀝青混合料細(xì)觀結(jié)構(gòu)參數(shù)隨凍融循環(huán)的演化規(guī)律。研究了瀝青混合料凍融破壞的主動(dòng)防護(hù)技術(shù)。研究表明,隨著凍融循環(huán)的持續(xù),瀝青混合料的主要力學(xué)指標(biāo)產(chǎn)生較大的衰減。在凍脹力作用下,瀝青混合料內(nèi)部的空隙率不斷擴(kuò)大,凍融作用加劇了瀝青混合料內(nèi)部初始微裂縫的形成及擴(kuò)展,導(dǎo)致其宏觀力學(xué)性能下降。研究了瀝青路面水損壞的主動(dòng)防護(hù)技術(shù)。開發(fā)了兩類水損壞的主動(dòng)防護(hù)材料,憎水型防護(hù)材料及緩釋鹽粉料。憎水型防護(hù)材料的配方為80%滲透型有機(jī)硅樹脂tari-101、20%成膜物質(zhì)、固化劑tari-1468為tari-101摻加質(zhì)量的5%。所研發(fā)的憎水型防護(hù)材料具有較高的滲透性,對(duì)路面的抗滑性能影響較小,并且憎水型防護(hù)材料的應(yīng)用可以顯著的提高瀝青路面的防水性能。研究了緩釋鹽粉體的載體材料性能,確定了緩釋鹽粉體的生產(chǎn)工藝,對(duì)比分析了不同工藝生產(chǎn)的緩釋鹽的性能,最后通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了凍融防護(hù)材料的實(shí)際應(yīng)用效果。
[Abstract]:In this paper , the influence of water on the temperature - humidity coupling model of asphalt mixture is studied by using the dynamic water scouring tester .

【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U414

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1789591