【摘要】：瀝青瑪蹄脂碎石混合料(Stone Mastic Asphalt)是一種常見的瀝青混合料,因?yàn)榫哂辛己玫哪途眯院涂管囖H性能使其在我國高速公路網(wǎng)的建設(shè)中被廣為使用。SMA瀝青混合料由粗集料、細(xì)集料、礦粉、瀝青及纖維穩(wěn)定劑組成,其中粗集料占比在70%-80%左右,而粗集料的作用是組成石-石嵌擠的骨架結(jié)構(gòu),為瀝青路面提供主要的抵抗變形的能力。由此可見合理的級(jí)配設(shè)計(jì)會(huì)使其具有優(yōu)良的骨架結(jié)構(gòu),進(jìn)而對(duì)SMA瀝青混合料的性能起到?jīng)Q定性作用。現(xiàn)有級(jí)配設(shè)計(jì)方法中多采用選取若干組初試級(jí)配的方法進(jìn)行瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì),然而這種方法中初試級(jí)配的選擇有一定的經(jīng)驗(yàn)性與隨機(jī)性,且所選初試級(jí)配的性能有可能僅僅是滿足了規(guī)范要求,但是卻有更好的變化空間使瀝青混合料各方面性能得到提升。因此,本文針對(duì)玄武巖纖維SMA-13瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)進(jìn)行研究,所開展的研究內(nèi)容如下:1.將級(jí)配曲線分為兩段冪函數(shù)曲線,通過控制標(biāo)稱最大粒徑篩孔通過率(本文中即為13.2mm篩孔通過率)、4.75mm篩孔通過率、0.075mm篩孔通過率三個(gè)控制點(diǎn)調(diào)整級(jí)配曲線。2.以三個(gè)控制點(diǎn)篩孔通過率及油石比為影響因子,采用空隙率、礦料間隙率、瀝青飽和度及馬歇爾穩(wěn)定度為響應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行響應(yīng)曲面法中心復(fù)合設(shè)計(jì)。通過建立影響因子與響應(yīng)指標(biāo)間的函數(shù)模型后設(shè)定優(yōu)選條件,最終得到此條件下的最優(yōu)級(jí)配設(shè)計(jì)方案。3.采用計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)獲取最優(yōu)組及對(duì)比組試件的斷層圖像,探討不同的濾波方式對(duì)圖像降噪效果的影響,并通過圖像分割分別提取出瀝青混合料圖像中的集料、瀝青瑪蹄脂及空隙信息,以對(duì)瀝青混合料細(xì)觀特性進(jìn)行分析。4.對(duì)瀝青混合料試件中空隙在試件內(nèi)部的分布規(guī)律進(jìn)行研究,通過分析試件中不同高度的斷面中的空隙率研究其沿縱向分布的規(guī)律;而在橫向分布規(guī)律的研究中則將試件斷層圖像分為內(nèi)部中心圓區(qū)域和外部圓環(huán)區(qū)域兩個(gè)體積相等的部分,通過對(duì)其空隙率的測(cè)算探討空隙沿試件橫向的分布規(guī)律。5.將瀝青混合料斷層圖像信息進(jìn)行三維重構(gòu),針對(duì)級(jí)配變化對(duì)空隙體積的影響進(jìn)行研究。將空隙體積定義為0-5mm3、5-10mm3、10-50mm3、50-100mm3、100mm3以上五個(gè)尺寸范圍,通過測(cè)算最優(yōu)組與對(duì)比組的空隙體積與數(shù)量,分析級(jí)配變化對(duì)其數(shù)值的影響規(guī)律。6.測(cè)算最優(yōu)組與對(duì)比組試件內(nèi)部中石-石接觸點(diǎn)數(shù)量信息,對(duì)比最優(yōu)組級(jí)配與對(duì)比組的接觸點(diǎn)數(shù)量分布并以此評(píng)價(jià)混合料骨架結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣,探討最優(yōu)組級(jí)配的優(yōu)勢(shì)。7.分別對(duì)最優(yōu)組級(jí)配試件與級(jí)配中值組試件進(jìn)行路用性能試驗(yàn),以高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性及水穩(wěn)定性為指標(biāo)對(duì)兩組試件路用性能進(jìn)行對(duì)比,進(jìn)而以最優(yōu)組級(jí)配在實(shí)際路面應(yīng)用中的性能驗(yàn)證響應(yīng)曲面法優(yōu)化級(jí)配設(shè)計(jì)方案的合理性。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

某區(qū)域內(nèi)的一個(gè)低階多項(xiàng)式逼近似函數(shù)為一階模型。0 1 1 2 2 k k x x x 關(guān)系，則需用更高階的多項(xiàng)式，如k k2 i i ii i ij i ji 1 i 1 i j x x x x因素的二階模型，方程即可寫為：1 2 2 3 3 12 1 2 13 1 3 2 2 2 33 3 x x x x x x x x 參數(shù)，，然而相對(duì)于 2k的因子設(shè)計(jì)型中的未知參數(shù) β。因此在原有計(jì)（Central Composite Design），
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U414

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本文編號(hào)：2701948