瀝青混凝土具有多尺度、多相特征,彈性模量是路面材料設(shè)計(jì)的重要力學(xué)參數(shù)之一。通常將瀝青混凝土模擬成由瀝青砂漿、空隙、粗骨料和界面過渡區(qū)所組成的四相復(fù)合材料,通過數(shù)值方法或者細(xì)觀力學(xué)理論獲得彈性模量。本文應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬重構(gòu)多邊形骨料瀝青混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu),結(jié)合快速傅里葉變換法,提出瀝青混凝土彈性模量預(yù)測(cè)的多步法,分析瀝青混凝土彈性模量與各組分力學(xué)特性和體積分?jǐn)?shù)之間的定量關(guān)系,為瀝青路面材料的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。首先,在正方形模擬區(qū)域中生成和分布多邊形骨料,引入周期性邊界條件以消除邊壁效應(yīng)。其次,提出瀝青混凝土彈性模量預(yù)測(cè)的多步法,應(yīng)用快速傅里葉變換法和細(xì)觀力學(xué)理論獲得橡膠瀝青混凝土、含空隙瀝青混凝土和導(dǎo)電瀝青混凝土的彈性模量。通過與文獻(xiàn)中的試驗(yàn)結(jié)果比較,證實(shí)了數(shù)值模擬法具有較高的精度。最后,基于數(shù)值模擬結(jié)果,定量分析了影響含空隙瀝青混凝土彈性模量和導(dǎo)電瀝青混凝土彈性模量的主要因素。 

【文章來(lái)源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

橡膠瀝青混凝土級(jí)配曲線

圖 4-1 Fuller 級(jí)配和等體積級(jí)配骨料累積分布函數(shù)與粒徑的關(guān)系首先分析骨料級(jí)配的影響。粗骨料楊氏模量取 50 GPa，瀝青砂漿楊氏1.5 GPa，粗骨料體積分?jǐn)?shù)取 35%~65%�？障堵� φ 為 3%，假設(shè)空隙中的，即 S 取 1.0。界面楊氏模量為 35 GPa，界面厚度取 20 μm，泊松比取如圖 4-2 所示。從圖 4-2 可以看出：隨著粗骨料體積分?jǐn)?shù)的增大，等體青混凝土彈性模量高于 Fuller 級(jí)配瀝青混凝土彈性模量，當(dāng)粗骨料體積35%，40%，50%，60%和 65%時(shí)，等體積級(jí)配瀝青混凝土彈性模量比瀝青混凝土彈性模量分別高 2.13%，3.50%，3.44%，3.56%和 5.88%。在相同的粗骨料體積分?jǐn)?shù)下，等體積級(jí)配瀝青混凝土界面面積大于富勒面積[5]，而界面楊氏模量大于基體的楊氏模量。其次著重分析骨料形狀、界面厚度和空隙水飽和度對(duì)含空隙瀝青混凝土[5]

圖 4-2 骨料級(jí)配對(duì)含空隙瀝青混凝土彈性模量的影響析骨料形狀的影響。設(shè)粗骨料體積分?jǐn)?shù)為 45%，55%和 65%，長(zhǎng)細(xì)，界面厚度為 20 μm，空隙率 φ 為 3%，空隙水全飽和，即 S 取 1.0-3 所示。從圖 4-3 可以看出：當(dāng)粗骨料體積分?jǐn)?shù)一定時(shí)，彈性模量而降低。這是因?yàn)殚L(zhǎng)細(xì)比越大，界面體積分?jǐn)?shù)越低[5]，而界面楊氏砂漿的楊氏模量，所以瀝青混凝土楊氏模量也越低。當(dāng)粗骨料體積55%和 65%時(shí)，長(zhǎng)細(xì)比為 3 時(shí)的彈性模量比長(zhǎng)細(xì)比為 1 時(shí)的彈性模7%，5.18%和 3.74%。Aa=45%Aa=55%Aa=55%

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3011793