【博士】瀝青混合料離析機理與評價指標(biāo)【2008】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：長安大學(xué)　　學(xué)位年度： 2008年　　由于級配、溫度和施工等因素的影響，瀝青混合料在施工過程會產(chǎn)生離析，如不能及時檢測和判別混合料的離析程度，采取相應(yīng)的處治措施，則碾壓后將形成路面離析，從而導(dǎo)致各種路面早期病害現(xiàn)象發(fā)生，大大縮短瀝青路面的使用壽命。 通過現(xiàn)場測試和取樣進行室內(nèi)試驗，建立了混合料離析與路面離析的關(guān)系，提出了瀝青混合料離析的概念及混合料離析的溫差和配比特性，按照混合料的施工特點，把混合料離析分為集料離析、溫度離析和攤鋪離析?！　〔捎密浨蝾w粒碰撞模型分析了混合料顆粒在自重作用下的接觸力和接觸力矩，及自重作用下混合料離析的原因。研究認(rèn)為不同的混合料類型，會產(chǎn)生不同的顆粒接觸力和接觸力矩，產(chǎn)生接觸力小和接觸力矩大的混合料，施工過程就容易發(fā)生離析。 采用顆粒運動和動力學(xué)方法分析了在外力作用下混合料離析的根本原因。研究認(rèn)為當(dāng)顆粒距軸線的距離在0.1～0.6倍的螺距時，圓周速度大于軸向速度很多，使混合料沿著合成速度方向拋射，形成一股顆粒物料流，容易造成瀝青混合料的離析。　　首次以休止角的形成建立混合料離析模型，采用混合料的運動距離來描述混合料的分離程度，提出混合料的離析指標(biāo)，根據(jù)軟球顆粒碰撞理論開發(fā)瀝青混合料離析測定儀，推導(dǎo)出離析勢能指數(shù)的計算公式。 通過對C項目的現(xiàn)場離析勢能指數(shù)試驗，在碾壓后相應(yīng)的位置，采用視覺觀察法觀察離析程度和鋪砂法現(xiàn)場測定構(gòu)造深度，建立構(gòu)造深度與離析勢能指數(shù)的關(guān)系、路面離析等級與離析勢能指數(shù)的關(guān)系，通過試驗對比和不同溫度下的離析勢能指數(shù)試驗，提出公稱最大粒徑16mm的離析勢能指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)將混合料離析分為無離析、輕微離析、中等離析和嚴(yán)重離析四個等級?！　∈状尾捎肞FC2D程序的線性接觸剛度模型，選取顆粒和墻體參數(shù)，按設(shè)計質(zhì)量的百分比換算成顆粒數(shù)量，按照高斯分布規(guī)律排列顆粒構(gòu)成，對貝雷法設(shè)計的公稱最大粒徑為16mm的級配CA0.2、CA0.4、CA0.5、CA0.6、CA0.8進行堆積模擬，在重力作用下形成自然堆積，測定混合料基本穩(wěn)定時的滾動距離來判斷混合料的分離程度，得到結(jié)果與離析勢能指數(shù)的測定結(jié)果完全一致。在貝雷設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，提出減小混合料離析的設(shè)計方法，結(jié)合攤鋪機的構(gòu)造提出控制混合料離析的處治措施?！　?

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