發(fā)布時間：2019-07-30 18:20

【摘要】：作為道路建筑材料中的高強(qiáng)度復(fù)合材料,瀝青混合料由粗集料、細(xì)集料、礦粉填料、瀝青粘結(jié)劑以及外加劑等構(gòu)成。瀝青混合料通過內(nèi)部各組分物質(zhì)之間的相互作用,形成了具有一定粘結(jié)力和摩阻力的力學(xué)體系和具有特定礦料分布和空隙形態(tài)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。瀝青混合料中的空隙結(jié)構(gòu)對混合料自身的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及水穩(wěn)定性等路用性能具有直接的影響效應(yīng)。因此在瀝青混合料的礦料級配設(shè)計(jì)中,對空隙空間的分布以及體積等特征參數(shù)的描述與控制尤為重要。我國現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中,僅從空隙率的角度來表征瀝青混合料內(nèi)部的空隙狀態(tài),不能直接有效的評價混合料內(nèi)部空隙的實(shí)際形態(tài)特征。本文根據(jù)分形理論的基本原理,以瀝青混合料的空隙為研究對象,借助經(jīng)典分形模型的構(gòu)造原理,推導(dǎo)得出瀝青混合料空隙分布密度函數(shù)的表達(dá)式,并建立瀝青混合料空隙的分形模型。本文針對瀝青混合料二維平面的空隙分析,結(jié)合混合料馬歇爾試件的剖截面數(shù)字圖像,計(jì)算瀝青混合料的空隙輪廓分形維數(shù)。依據(jù)空隙的分形模型,得出了平面空隙面積隨空隙輪廓分形維數(shù)的增大而增大的關(guān)系。同時通過貝雷法平面圓模型,對瀝青混合料空隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬,并結(jié)合分形理論的分析方法,得到與數(shù)字圖像分析相同的結(jié)論。本文還從三維空間的角度對瀝青混合料的空隙分布進(jìn)行分析模擬,通過瀝青混合料級配確定其集料級配質(zhì)量分形維數(shù)。應(yīng)用瀝青混合料的空隙分形模型,計(jì)算得到混合料的空隙體積。依據(jù)分形模型的原理,根據(jù)空隙直徑,模擬瀝青混合料的空隙級配狀況,計(jì)算表明4.75×0.22mm直徑空隙的累計(jì)空隙體積在瀝青混合料空隙體積空間中所占比重最大。本文還結(jié)合室內(nèi)馬歇爾試驗(yàn),測定瀝青混合料的空隙率、礦料間隙率等試驗(yàn)指標(biāo),與分形理論建立的瀝青混合料空隙分形模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比分析。
【圖文】：

圖 2.1 瀝青混合料礦料設(shè)計(jì)級配曲線圖表 2.7 集料目標(biāo)設(shè)計(jì)級配粒徑（mm） 質(zhì)量通過百分率（%）16 100.0013.2 100.009.5 80.094.75 54.962.36 39.871.18 25.030.6 19.100.3 12.950.15 9.060.075 5.87

結(jié)構(gòu)或過程的特征，，無論是在不同的空間尺度還是在不同的時間尺度中都是相似的，或者某種系統(tǒng)或者結(jié)構(gòu)的局部性質(zhì)或者局部結(jié)構(gòu)與整體是相似的。另外，系統(tǒng)的整體和整體之間，或者部分和部分之間也同樣可以存在自相似性。通過圖3.1中典型的Koch雪花模型和 Sierpinski 三角形，可以更好的體會分形理論研究對象所具有的自相似性和標(biāo)度不變性。自相似性的評價方法并不一定是簡單的將局部圖案放大之后與圖案整體形狀進(jìn)行對比，能夠完全吻合。自相似性也可以是統(tǒng)計(jì)意義上的概念，圖形從整體擴(kuò)大到局部，其外在表現(xiàn)形式可以發(fā)生變化，但是表征自相似性的定性指標(biāo)——分形維數(shù)并不會隨著圖形的放大或者縮小等發(fā)生變化。分形理論中的標(biāo)度不變性其實(shí)質(zhì)是描述變化測量尺度之后圖形的形態(tài)特征的相似程度。將分形圖形上的一個局部區(qū)域進(jìn)行放大，此時放大后的局部圖案與整體分形圖形進(jìn)行比較，如果具有相同的形態(tài)特征，即該圖形具有標(biāo)度不變性。因此，對于具
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U414

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2521064