本文針對(duì)瀝青路面施工中瀝青混合料離析的現(xiàn)象進(jìn)行研究,分析瀝青膜作用對(duì)于離析的影響,并試圖通過離散元工具建立含瀝青膜的瀝青混合料離析模型,確定離析顆粒模型微觀參數(shù)取值,設(shè)計(jì)仿真試驗(yàn)并基于此模型分析粗集料級(jí)配、瀝青砂漿性質(zhì)對(duì)于瀝青混合料施工離析的影響,并對(duì)瀝青混合料施工離析的機(jī)理進(jìn)行總結(jié)。具體來說:首先,選定合適離散元軟件,通過對(duì)比離散元軟件PFC及EDEM對(duì)于瀝青混合料離析問題分析的能力,即從建模和機(jī)械作用實(shí)現(xiàn)、計(jì)算效率及參數(shù)意義明確性方面進(jìn)行對(duì)比分析選定EDEM作為本研究適用軟件;分析瀝青膜對(duì)于瀝青混合料離析研究的必要性:對(duì)不含瀝青膜的集料離析進(jìn)行離散元仿真,得到的料堆形態(tài)及顆粒分布與實(shí)際情況有較大差異,并由理論說明,瀝青膜粘附力在離析研究中不可忽略。之后,建立含瀝青膜的瀝青混合料顆粒離析模型。進(jìn)行的工作包含:提出適用于瀝青混合料離析的顆粒模型簡(jiǎn)化假定,將復(fù)雜的瀝青混合料顆粒簡(jiǎn)化為表面裹覆瀝青砂漿的粗集料球體顆粒;選定考慮JKR粘附的Hertz-Mindlin顆粒接觸模型作為離散元軟件中顆粒接觸模型,從而建立表面裹覆瀝青砂漿的粗集料球體顆粒與離散元內(nèi)球體顆粒的理論聯(lián)系,建立了離散元內(nèi)考... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

瀝青路面施工離析示意圖

取料，比較其級(jí)配變化。得到結(jié)論：AM-16的混合均勻度＞OGFC-16的混合均勻度＞AC-16的混合均勻度＞SMA-16的混合均勻度；級(jí)配集料中對(duì)路面混合料離析程度影響較大的是中間粒徑（4.75mm和2.36mm）顆粒數(shù)量。秦雯，沙愛民[3]等的研究中提及了混合料下落堆積于傳送帶上的模擬試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)，首先將不同組成的混合料拌和均勻，然后將混合好的集料按相同質(zhì)量裝入模擬料倉(cāng)中，進(jìn)行卸料。將下落至傳送帶上的集料等分，按順序分別對(duì)其進(jìn)行蹄分處理，計(jì)算各部分材料的細(xì)料含量，通過細(xì)料含量的變化分析集料在下落中發(fā)生的離析現(xiàn)象。圖1-2混合料離析典型簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)示意圖[19]離散元方法基本思想是把不連續(xù)體分離為剛性元素的集合，使各個(gè)剛性元素滿足運(yùn)動(dòng)方程，用時(shí)步迭代的方法求解各剛性元素的運(yùn)動(dòng)方程，繼而求得不連續(xù)體的整體運(yùn)動(dòng)形態(tài)。離散元軟件可依靠不同顆粒接觸模型與不同參數(shù)取值，對(duì)離散顆粒的運(yùn)動(dòng)及分布進(jìn)行計(jì)算，得到直觀的顆粒分布情況且便于統(tǒng)計(jì)。林超，胡力群[21]等使用PFC2D進(jìn)行顆粒摩擦系數(shù)、堆積角與離析程度的關(guān)系研究。

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文6選取10組摩擦系數(shù)進(jìn)行模擬研究，統(tǒng)計(jì)不同摩擦系數(shù)的堆積角，并計(jì)算不同堆積角時(shí)顆粒的離析程度；當(dāng)摩擦系數(shù)較小時(shí)，堆積角的值也很�。荒Σ料禂�(shù)增長(zhǎng)到1.0以上時(shí)，料堆錐體底面直徑和錐體高度基本沒有變化；并得到堆積角與混合均勻度呈指數(shù)關(guān)系，在最大堆積角的范圍內(nèi)，隨著堆積角的增大，料堆的均勻性越來越好熊保林，李云龍[22]等根據(jù)離散單元法基本原理，采用離散元軟件PFC3D顆粒離散軟件，進(jìn)行實(shí)際試驗(yàn)與堆積模擬，如圖所示。定義從800mm高度落入底盤(直徑130mm)上的瀝青混合料，稱為內(nèi)部混合料；落入底盤(直徑130~200mm)上的瀝青混合料，稱為中部混合料；余下底盤上(直徑大于200mm)的瀝青混合料，稱為外部混合料。PFC3D離散元程序的模擬結(jié)果篩孔19、16和9.5mm處通過率有3.9%、3.4%和3.4%的差別，其他篩孔處兩者的通過率之差基本上在3.0%以內(nèi)，和實(shí)際試驗(yàn)情況基本吻合。圖1-3離散元軟件對(duì)于集料卸落過程仿真[22]趙青龍，趙利軍[23]等利用離散元軟件EDEM研究攪拌工藝對(duì)瀝青混合料攪拌均勻性的影響，主要研究攪拌器參數(shù)與投料位置、投料時(shí)間對(duì)瀝青混合料拌和均勻性的影響。得到攪拌器橫向中央位置投料時(shí)，所需的攪拌時(shí)間最短，攪拌效率最高，攪拌均勻性最好；軸向端部位置投料時(shí)，所需的攪拌時(shí)間最長(zhǎng)，攪拌效率最低，混合料攪拌均勻性較差等結(jié)論。圖1-4EDEM對(duì)不考慮瀝青膜作用的集料攪拌過程離析仿真[23]對(duì)上述已有研究總結(jié)，采用模擬試驗(yàn)對(duì)瀝青混合料離析程度進(jìn)行評(píng)價(jià)雖已取得一定

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3101924