多孔排水瀝青混合料空隙精細描述與分布特性研究.pdf

1、眾所周知，瀝青混合料由集料、瀝青、與不同尺寸和形狀的空隙組成，混合料的路用性能不僅受到VV、VMA、VCA等體積因素的影響，且與這些組成要素的大小和空間特性相關，傳統(tǒng)的體積設計方法和參數(shù)并不能全面反映混合料的所有空隙信息。因此，本文選用空隙率較大的多孔排水瀝青混合料作為載體，采用計算機層析掃描技術、數(shù)字圖像處理技術和分形理論對其空隙空間信息進行深入研究，以揭示其對混合料性能的影響。 論文采用空隙率、空隙等效直徑、空隙輪廓分維數(shù)與

2、空隙面積分維數(shù)等參數(shù)分析了多孔排水瀝青混合料中空隙在橫向、豎向及空間的分布特性及規(guī)律，發(fā)現(xiàn)空隙輪廓分維數(shù)總是大于空隙面積分維數(shù)；空隙等效直徑主要分布在3mm～9mm之間，其平均值位于3mm～5mm之間；并建立了多孔排水瀝青混合料的空隙級配圖；還發(fā)現(xiàn)混合料試件橫向空隙率大于豎向空隙率，且橫向的空隙平均等效直徑都大于豎向空隙平均等效直徑，由此得出瀝青混合料橫向排水能力大于豎向排水能力的結論。同時，論文從礦料級配、壓實功、壓實方法三個方面分析

3、了其對瀝青混合料空隙分布特性的影響，提出了采用空隙率縱向分布標準差作為判別瀝青混合料離析的評價指標。通過采用不同的擊實次數(shù)來分析壓實功對瀝青混合料空隙分布的影響，發(fā)現(xiàn)瀝青混合料試件在雙面擊實50次的基礎上，再增加擊實次數(shù)對混合料空隙率影響不大，但是空隙大小分布更加均勻。采用擊實法與碾壓法兩種瀝青混合料成型方法的對比試驗發(fā)現(xiàn)，擊實方法制作的試件比碾壓成型方法制作的試件，其內部空隙的分布更加均勻。此外，論文采用分形理論與劈裂抗拉強度試驗，建

4、立了空隙率與空隙輪廓分維數(shù)的關聯(lián)方程，發(fā)現(xiàn)空隙輪廓分維數(shù)隨著空隙率的增大而減少；還建立了空隙輪廓分維數(shù)與劈裂抗拉強度的關系式，發(fā)現(xiàn)瀝青混合料劈裂抗拉強度隨著空隙輪廓分維數(shù)的增加而增大，且可以采用上述關系式相互驗證其正確性。另外，還可以采用空隙輪廓分維數(shù)來解釋瀝青混合料試件在材料組成與空隙率一致的情況下，強度不一樣的深層原因。 此外，論文通過輪轍試驗對多孔排水瀝青混合料空隙衰變行為進行了探索，發(fā)現(xiàn)車轍板試件碾壓后空隙率與空隙等效直