【摘要】：瀝青路面在使用過程中會受到自然降水的不斷影響,水分在瀝青混凝土中擴散將引起其性能的衰變。動水壓力使大量的降水快速侵入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部,同時環(huán)境溫度的變化引起瀝青混凝土力學性能的改變,誘發(fā)水損害等道路損壞。因此,準確分析瀝青混凝土內(nèi)部的水擴散情況,對了解密實性瀝青混凝土的水損機理具有重要的現(xiàn)實意義。本文基于瀝青混凝土的細觀力學模型,采用有限元方法對水擴散的特征進行深入研究分析,本文主要研究工作如下:(1)利用數(shù)字圖像技術(shù),借助MATLAB軟件實現(xiàn)程序化自動建模,將真實瀝青混凝土二維結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為用于有限元計算的細觀數(shù)值模型,進行水擴散細觀分析。(2)建立不同擴散系數(shù)和不同級配下瀝青混合料數(shù)值模型,分析其內(nèi)部的水擴散規(guī)律,結(jié)果表明:擴散系數(shù)越大,水在其對應(yīng)的瀝青混凝土中的擴散速率越大,相同時間內(nèi)的擴散深度就越大,擴散到瀝青混凝土內(nèi)部的水濃度也越大;膠砂擴散系數(shù)變化引起水擴散規(guī)律的差異比集料更顯著;相同條件下,AC-瀝青混合料較SMA-瀝青混合料利于水分向內(nèi)部擴散。(3)利用質(zhì)量擴散及場變量更新方法(USDFLD)分析了溫度及動水壓力影響下的水擴散特征,結(jié)果表明:溫度和壓力越大,水擴散速率越快;壓力和溫度影響下水擴散后的平衡濃度會增大;壓力對水擴散的影響程度高于溫度的,溫度歷史作用對水擴散也有影響。(4)建立溫度歷史-干濕循環(huán)水擴散模型,模擬分析了干濕循環(huán)過程中水在瀝青混凝土內(nèi)部的擴散運動規(guī)律,結(jié)果表明:集料的擴散系數(shù)對干濕循環(huán)的影響不大;增加干濕循環(huán)的次數(shù),會促進水分向瀝青混凝土內(nèi)部進一步擴散,干燥過程中水分向內(nèi)向外同時擴散;溫度歷史作用下瀝青混凝土表面水分的干燥速度較恒定溫度作用更快。
【學位授予單位】：河北工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U414
【圖文】：

圖 1-1 路面損壞Fig.1-1 The damage of pavement的原因是多方面的且復雜的，尤其是車輛在瀝青路生動水壓力從而造成沖刷破壞，但國內(nèi)學者對其研

4圖 1-2 再生骨料混凝土內(nèi)的水濃度場分布Fig.1-2 Distribution of water concentration in recycled aggregate concrete

圖 2-1 線性灰度變換Fig.2-1 Linear grayscale transformation變換像特點，切片上圖像主要由空隙的灰度級別部分，本文采用改良

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