基于黏彈性力學的復摻硅藻土和玄武巖纖維瀝青混合料力學性能研究
發(fā)布時間：2023-06-02 23:41
隨著經濟的發(fā)展,全國汽車的保有量不斷增加,道路的交通流量不斷增大,普通瀝青混合料已難以滿足瀝青路面長期服役的要求。為改善瀝青路面的力學性能及使用年限,本文提出復摻硅藻土和玄武巖纖維對瀝青混合料進行增強。并以硅藻土摻量、玄武巖纖維摻量、油石比為試驗因素設計了L16(43)正交試驗,以毛體積相對密度γf、空隙率VV、瀝青飽和度VFA、60℃穩(wěn)定度MS、以及-10℃劈裂強度RT為評價指標,借助灰色關聯度分析算法確定了硅藻土和玄武巖纖維在瀝青混合料中的最佳摻量以及最佳油石比。隨后,利用車轍試驗,單軸壓縮蠕變試驗、低溫小梁彎曲試驗、低溫間接拉伸試驗、馬歇爾殘留穩(wěn)定度試驗、凍融劈裂試驗等檢驗了硅藻土和玄武巖纖維對瀝青混合料路用性能的改善效果,并借助SEM分析了硅藻土和玄武巖纖維對瀝青混合料的增強機理;通過不同溫度壓縮試驗和間接拉伸試驗分析了復合改性瀝青混合料力學性能隨溫度的變化趨勢。同時,為表征硅藻土和玄武巖纖維對瀝青混合料黏彈性能影響效果的顯著性,本文利用不同溫度蠕變試驗、黏彈性力學理論、卷積積分等獲取復合增...
【文章頁數】：89 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 問題提出和研究意義
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 硅藻土對瀝青混合料性能的影響
1.2.2 玄武巖纖維對瀝青混合料性能影響的研究
1.2.3 復摻硅藻土和玄武巖纖維對瀝青混合料性能的影響
1.2.4 ABAQUS在瀝青路面結構力學分析中的應用
1.3 研究的主要內容及技術路線
1.3.1 研究內容
1.3.2 技術路線
第二章 復摻硅藻土和玄武巖纖維瀝青混合料最佳配比確定
2.1 試驗原材料和方法
2.1.1 試驗原材料和級配
2.1.2 試驗方法
2.2 硅藻土和玄武巖纖維對瀝青混合料的性能影響
2.2.1 正交試驗結果
2.2.2 硅藻土和玄武巖纖維對瀝青混合料影響趨勢分析
2.2.3 硅藻土和玄武巖纖維對瀝青混合料影響程度分析
2.3 基于灰色關聯度的最佳摻配比例確定
2.3.1 試驗數據無量綱化
2.3.2 確定最佳摻量
2.4 本章小結
第三章 復摻硅藻土和玄武巖纖維瀝青混合料力學性能研究
3.1 復摻硅藻土和玄武巖纖維瀝青混合料常規(guī)路用性能驗證
3.1.1 高溫抗永久變形能力
3.1.2 低溫抗開裂能力
3.1.3 抗水損害能力
3.2 間接拉伸強度隨溫度的規(guī)律研究
3.2.1 間接拉伸試驗過程
3.2.2 間接拉伸試驗結果分析
3.3 無側限抗壓強度隨溫度的變化規(guī)律研究
3.3.1 無側限抗壓強度測試過程
3.3.2 無側限抗壓強度測試結果分析
3.4 硅藻土和玄武巖纖維對瀝青混合料的增強機理分析
3.5 本章小結
第四章 復摻硅藻土和玄武巖纖維瀝青混合料黏彈性能研究
4.1 蠕變試驗的實施及性能評價
4.1.1 DBFAC的蠕變試驗
4.1.2 基于Burgers模型的DBFAC蠕變性能分析
4.2 松弛模量的計算及性能評價
4.2.1 松弛模量計算理論基礎
4.2.2 AC和 DBFAC松弛模量計算
4.2.3 兩種瀝青混合料松弛特性分析
4.3 本章小結
第五章 基于ABAQUS的 DBFAC和 AC瀝青路面仿真分析
5.1 蠕變特性數值分析
5.1.1 建立蠕變數值模型
5.1.2 蠕變特性數值計算結果
5.1.3 數值計算結果和試驗結果對比分析
5.2 松弛特性數值分析
5.2.1 建立松弛數值模型
5.2.2 松弛特性仿真結果
5.2.3 仿真結果與試驗結果對比分析
5.3 瀝青路面結構蠕變及松弛特性仿真分析
5.3.1 瀝青路面結構層數值模型建立及參數設置
5.3.2 瀝青路面各層縱向位移隨加載時間變化規(guī)律分析
5.3.3 瀝青路面面層層底彎拉應力仿真分析
5.4 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 本文的主要結論
6.2 進一步研究建議
參考文獻
作者簡介及科研成果
致謝
本文編號：3828245
【文章頁數】：89 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 問題提出和研究意義
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 硅藻土對瀝青混合料性能的影響
1.2.2 玄武巖纖維對瀝青混合料性能影響的研究
1.2.3 復摻硅藻土和玄武巖纖維對瀝青混合料性能的影響
1.2.4 ABAQUS在瀝青路面結構力學分析中的應用
1.3 研究的主要內容及技術路線
1.3.1 研究內容
1.3.2 技術路線
第二章 復摻硅藻土和玄武巖纖維瀝青混合料最佳配比確定
2.1 試驗原材料和方法
2.1.1 試驗原材料和級配
2.1.2 試驗方法
2.2 硅藻土和玄武巖纖維對瀝青混合料的性能影響
2.2.1 正交試驗結果
2.2.2 硅藻土和玄武巖纖維對瀝青混合料影響趨勢分析
2.2.3 硅藻土和玄武巖纖維對瀝青混合料影響程度分析
2.3 基于灰色關聯度的最佳摻配比例確定
2.3.1 試驗數據無量綱化
2.3.2 確定最佳摻量
2.4 本章小結
第三章 復摻硅藻土和玄武巖纖維瀝青混合料力學性能研究
3.1 復摻硅藻土和玄武巖纖維瀝青混合料常規(guī)路用性能驗證
3.1.1 高溫抗永久變形能力
3.1.2 低溫抗開裂能力
3.1.3 抗水損害能力
3.2 間接拉伸強度隨溫度的規(guī)律研究
3.2.1 間接拉伸試驗過程
3.2.2 間接拉伸試驗結果分析
3.3 無側限抗壓強度隨溫度的變化規(guī)律研究
3.3.1 無側限抗壓強度測試過程
3.3.2 無側限抗壓強度測試結果分析
3.4 硅藻土和玄武巖纖維對瀝青混合料的增強機理分析
3.5 本章小結
第四章 復摻硅藻土和玄武巖纖維瀝青混合料黏彈性能研究
4.1 蠕變試驗的實施及性能評價
4.1.1 DBFAC的蠕變試驗
4.1.2 基于Burgers模型的DBFAC蠕變性能分析
4.2 松弛模量的計算及性能評價
4.2.1 松弛模量計算理論基礎
4.2.2 AC和 DBFAC松弛模量計算
4.2.3 兩種瀝青混合料松弛特性分析
4.3 本章小結
第五章 基于ABAQUS的 DBFAC和 AC瀝青路面仿真分析
5.1 蠕變特性數值分析
5.1.1 建立蠕變數值模型
5.1.2 蠕變特性數值計算結果
5.1.3 數值計算結果和試驗結果對比分析
5.2 松弛特性數值分析
5.2.1 建立松弛數值模型
5.2.2 松弛特性仿真結果
5.2.3 仿真結果與試驗結果對比分析
5.3 瀝青路面結構蠕變及松弛特性仿真分析
5.3.1 瀝青路面結構層數值模型建立及參數設置
5.3.2 瀝青路面各層縱向位移隨加載時間變化規(guī)律分析
5.3.3 瀝青路面面層層底彎拉應力仿真分析
5.4 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 本文的主要結論
6.2 進一步研究建議
參考文獻
作者簡介及科研成果
致謝
本文編號：3828245
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