基于礦物學(xué)理論的集料-瀝青粘附特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-25 21:51
瀝青混合料的水損害是瀝青路面中最為常見(jiàn)的一種病害。集料與瀝青之間的粘附程度直接影響瀝青混合料抗水損害的能力,因此二者間的粘附關(guān)系是評(píng)價(jià)瀝青混合料水損害的一種有效途徑。實(shí)際工程中對(duì)于集料的選擇通常要考慮集料的酸堿性及其粘附性,但以現(xiàn)行規(guī)范中水煮法評(píng)價(jià)粘附性時(shí),存在著受主觀因素影響大、區(qū)分度不高、缺乏定量指標(biāo)等問(wèn)題。此外,集料自身固有的礦物學(xué)特性對(duì)于集料與瀝青的粘附能力起主要作用。因此,本文主要根據(jù)集料的礦物學(xué)特征結(jié)合礦物學(xué)理論,利用表面能理論、瀝青膠漿的流變特性及分子動(dòng)力學(xué)模擬等方法開(kāi)展集料-瀝青粘附關(guān)系的研究。首先,搜集吉林省不同產(chǎn)地的9種集料,測(cè)定集料中SiO2含量并分析集料的礦物成分與化學(xué)組成。根據(jù)XRD試驗(yàn)得到的X射線衍射圖,計(jì)算得到位錯(cuò)密度、微觀應(yīng)變、面網(wǎng)間距、平均晶粒尺寸等礦物學(xué)指標(biāo),建立礦物學(xué)指標(biāo)與集料路用指標(biāo)之間的相關(guān)性。其中以位錯(cuò)密度與集料的壓碎值的正相關(guān)性最佳,位錯(cuò)密度越大,集料內(nèi)部的缺陷越多,集料抵抗壓碎的能力越差。其次,進(jìn)行水煮法試驗(yàn),定性地判斷集料的粘附性等級(jí),酸性集料為2級(jí),中性集料為3級(jí),堿性集料為4級(jí);基于表面能理論和瀝青膠漿的流變特...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 集料礦物特性研究
1.2.2 集料與瀝青的粘附關(guān)系
1.2.3 分子模擬技術(shù)
1.2.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
1.3 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
第2章 集料特性研究
2.1 集料礦物特性研究
2.1.1 集料特征提取
2.1.2 集料礦物成分分析
2.1.3 礦物的基本特性
2.1.4 集料的化學(xué)成分分析
2.2 集料礦物學(xué)指標(biāo)
2.2.1 位錯(cuò)密度
2.2.2 面網(wǎng)間距
2.2.3 晶粒尺寸
2.2.4 微觀應(yīng)變
2.3 集料路用指標(biāo)
2.3.1 集料路用指標(biāo)的測(cè)定
2.3.2 路用指標(biāo)與礦物學(xué)指標(biāo)相關(guān)性分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 集料-瀝青粘附關(guān)系的研究
3.1 水煮法評(píng)價(jià)集料與瀝青的粘附性
3.2 基于表面能理論的粘附關(guān)系研究
3.2.1 表面能理論
3.2.2 表面能的測(cè)定與計(jì)算
3.2.3 表面能理論的評(píng)價(jià)指標(biāo)
3.2.4 試驗(yàn)結(jié)果分析
3.3 基于瀝青膠漿流變特性的粘附關(guān)系研究
3.3.1 試驗(yàn)方案
3.3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)
3.3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
3.4 礦物成分對(duì)粘附性影響分析
3.5 不同評(píng)價(jià)方法比較
3.6 本章小結(jié)
第4章 集料-瀝青界面模型的分子動(dòng)力學(xué)模擬
4.1 模擬方案
4.2 模擬條件及參數(shù)設(shè)定
4.3 瀝青分子模型
4.3.1 瀝青分子模型構(gòu)建
4.3.2 瀝青分子模型準(zhǔn)確性驗(yàn)證
4.4 集料化學(xué)成分與瀝青粘附關(guān)系模擬研究
4.4.1 氧化物-瀝青界面模型構(gòu)建
4.4.2 模擬結(jié)果分析
4.5 集料與瀝青粘附關(guān)系模擬研究
4.5.1 礦物結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建
4.5.2 礦物結(jié)構(gòu)模型準(zhǔn)確性驗(yàn)證
4.5.3 礦物結(jié)構(gòu)-瀝青界面模型構(gòu)建
4.5.4 模擬結(jié)果分析
4.5.5 模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的一致性分析
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]瀝青混合料分子模擬技術(shù)綜述[J]. 汪海年,丁鶴洋,馮珀楠,邵林龍,屈鑫,尤占平. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2020(02)
[2]瀝青-集料表面能指標(biāo)與瀝青混合料路用性能關(guān)系研究[J]. 鄧沖,羅蓉,鐘昆志. 公路. 2019(10)
[3]瀝青-集料黏附作用評(píng)價(jià)方法綜述[J]. 王威娜,徐青杰,周圣雄,秦煜,閆強(qiáng). 材料導(dǎo)報(bào). 2019(13)
[4]礦粉瀝青膠漿交互作用的參數(shù)研究[J]. 梁遠(yuǎn)祿. 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化. 2018(06)
[5]新型界面改性劑對(duì)酸性集料與瀝青的粘附性能改善研究[J]. 李美霞,翟明升,馬程利,黃承立,虞將苗,唐峰,戚文博,葉超. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2018(01)
[6]瀝青與集料黏附性檢測(cè)方法的比較[J]. 程銳. 公路. 2016(04)
[7]集料化學(xué)成分對(duì)瀝青膠漿高溫流變特性的影響[J]. 譚巍,徐霈. 中外公路. 2015(02)
[8]瀝青與集料粘附性試驗(yàn)新方法[J]. 彭余華,王林中,于玲. 沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(02)
[9]石料SiO2含量對(duì)瀝青混合料水穩(wěn)定性的影響[J]. 俞方英,紀(jì)小平,張科飛. 交通科技與經(jīng)濟(jì). 2007(02)
博士論文
[1]基于瀝青路面抗滑特性的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與石灰?guī)r優(yōu)選關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 譚巍.重慶交通大學(xué) 2017
[2]瀝青與礦料界面作用機(jī)理及多尺度評(píng)價(jià)方法研究[D]. 郭猛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]瀝青老化機(jī)理及再生技術(shù)研究[D]. 耿九光.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
[4]鐵精礦復(fù)合粘結(jié)劑球團(tuán)直接還原法工藝及機(jī)理研究[D]. 李建.中南大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于AFM測(cè)試技術(shù)的瀝青與集料粘附能力試驗(yàn)研究與評(píng)價(jià)[D]. 王高超.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2018
[2]瀝青與集料界面的粘附性能研究[D]. 王鵬.華南理工大學(xué) 2017
[3]基于分子動(dòng)力學(xué)模擬的瀝青再生劑擴(kuò)散機(jī)理分析[D]. 許勐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]瀝青—集料界面相結(jié)構(gòu)和粘附機(jī)理研究[D]. 王璐.長(zhǎng)安大學(xué) 2014
[5]基于分子模擬技術(shù)的瀝青化學(xué)結(jié)構(gòu)特征研究[D]. 丁勇杰.重慶交通大學(xué) 2013
[6]基于分子動(dòng)力學(xué)的瀝青與集料界面行為虛擬實(shí)驗(yàn)研究[D]. 徐霈.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[7]表面能在評(píng)價(jià)瀝青與集料粘附性中的應(yīng)用研究[D]. 王元元.重慶交通大學(xué) 2012
[8]集料特性對(duì)瀝青—集料界面性能影響研究[D]. 孔維川.長(zhǎng)安大學(xué) 2012
[9]集料礦物成分對(duì)瀝青混合料路用性能影響研究[D]. 賈洛.長(zhǎng)安大學(xué) 2012
[10]基于流變特性的瀝青與集料交互作用能力的研究[D]. 吳建濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3051629
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 集料礦物特性研究
1.2.2 集料與瀝青的粘附關(guān)系
1.2.3 分子模擬技術(shù)
1.2.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
1.3 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
第2章 集料特性研究
2.1 集料礦物特性研究
2.1.1 集料特征提取
2.1.2 集料礦物成分分析
2.1.3 礦物的基本特性
2.1.4 集料的化學(xué)成分分析
2.2 集料礦物學(xué)指標(biāo)
2.2.1 位錯(cuò)密度
2.2.2 面網(wǎng)間距
2.2.3 晶粒尺寸
2.2.4 微觀應(yīng)變
2.3 集料路用指標(biāo)
2.3.1 集料路用指標(biāo)的測(cè)定
2.3.2 路用指標(biāo)與礦物學(xué)指標(biāo)相關(guān)性分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 集料-瀝青粘附關(guān)系的研究
3.1 水煮法評(píng)價(jià)集料與瀝青的粘附性
3.2 基于表面能理論的粘附關(guān)系研究
3.2.1 表面能理論
3.2.2 表面能的測(cè)定與計(jì)算
3.2.3 表面能理論的評(píng)價(jià)指標(biāo)
3.2.4 試驗(yàn)結(jié)果分析
3.3 基于瀝青膠漿流變特性的粘附關(guān)系研究
3.3.1 試驗(yàn)方案
3.3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)
3.3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
3.4 礦物成分對(duì)粘附性影響分析
3.5 不同評(píng)價(jià)方法比較
3.6 本章小結(jié)
第4章 集料-瀝青界面模型的分子動(dòng)力學(xué)模擬
4.1 模擬方案
4.2 模擬條件及參數(shù)設(shè)定
4.3 瀝青分子模型
4.3.1 瀝青分子模型構(gòu)建
4.3.2 瀝青分子模型準(zhǔn)確性驗(yàn)證
4.4 集料化學(xué)成分與瀝青粘附關(guān)系模擬研究
4.4.1 氧化物-瀝青界面模型構(gòu)建
4.4.2 模擬結(jié)果分析
4.5 集料與瀝青粘附關(guān)系模擬研究
4.5.1 礦物結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建
4.5.2 礦物結(jié)構(gòu)模型準(zhǔn)確性驗(yàn)證
4.5.3 礦物結(jié)構(gòu)-瀝青界面模型構(gòu)建
4.5.4 模擬結(jié)果分析
4.5.5 模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的一致性分析
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]瀝青混合料分子模擬技術(shù)綜述[J]. 汪海年,丁鶴洋,馮珀楠,邵林龍,屈鑫,尤占平. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2020(02)
[2]瀝青-集料表面能指標(biāo)與瀝青混合料路用性能關(guān)系研究[J]. 鄧沖,羅蓉,鐘昆志. 公路. 2019(10)
[3]瀝青-集料黏附作用評(píng)價(jià)方法綜述[J]. 王威娜,徐青杰,周圣雄,秦煜,閆強(qiáng). 材料導(dǎo)報(bào). 2019(13)
[4]礦粉瀝青膠漿交互作用的參數(shù)研究[J]. 梁遠(yuǎn)祿. 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化. 2018(06)
[5]新型界面改性劑對(duì)酸性集料與瀝青的粘附性能改善研究[J]. 李美霞,翟明升,馬程利,黃承立,虞將苗,唐峰,戚文博,葉超. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2018(01)
[6]瀝青與集料黏附性檢測(cè)方法的比較[J]. 程銳. 公路. 2016(04)
[7]集料化學(xué)成分對(duì)瀝青膠漿高溫流變特性的影響[J]. 譚巍,徐霈. 中外公路. 2015(02)
[8]瀝青與集料粘附性試驗(yàn)新方法[J]. 彭余華,王林中,于玲. 沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(02)
[9]石料SiO2含量對(duì)瀝青混合料水穩(wěn)定性的影響[J]. 俞方英,紀(jì)小平,張科飛. 交通科技與經(jīng)濟(jì). 2007(02)
博士論文
[1]基于瀝青路面抗滑特性的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與石灰?guī)r優(yōu)選關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 譚巍.重慶交通大學(xué) 2017
[2]瀝青與礦料界面作用機(jī)理及多尺度評(píng)價(jià)方法研究[D]. 郭猛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]瀝青老化機(jī)理及再生技術(shù)研究[D]. 耿九光.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
[4]鐵精礦復(fù)合粘結(jié)劑球團(tuán)直接還原法工藝及機(jī)理研究[D]. 李建.中南大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于AFM測(cè)試技術(shù)的瀝青與集料粘附能力試驗(yàn)研究與評(píng)價(jià)[D]. 王高超.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2018
[2]瀝青與集料界面的粘附性能研究[D]. 王鵬.華南理工大學(xué) 2017
[3]基于分子動(dòng)力學(xué)模擬的瀝青再生劑擴(kuò)散機(jī)理分析[D]. 許勐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]瀝青—集料界面相結(jié)構(gòu)和粘附機(jī)理研究[D]. 王璐.長(zhǎng)安大學(xué) 2014
[5]基于分子模擬技術(shù)的瀝青化學(xué)結(jié)構(gòu)特征研究[D]. 丁勇杰.重慶交通大學(xué) 2013
[6]基于分子動(dòng)力學(xué)的瀝青與集料界面行為虛擬實(shí)驗(yàn)研究[D]. 徐霈.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[7]表面能在評(píng)價(jià)瀝青與集料粘附性中的應(yīng)用研究[D]. 王元元.重慶交通大學(xué) 2012
[8]集料特性對(duì)瀝青—集料界面性能影響研究[D]. 孔維川.長(zhǎng)安大學(xué) 2012
[9]集料礦物成分對(duì)瀝青混合料路用性能影響研究[D]. 賈洛.長(zhǎng)安大學(xué) 2012
[10]基于流變特性的瀝青與集料交互作用能力的研究[D]. 吳建濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3051629
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/daoluqiaoliang/3051629.html
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