【博士】瀝青混合料離析機理與評價指標【2008】

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內(nèi)容簡介

　　學科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：長安大學　　學位年度： 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，采取相應的處治措施，則碾壓后將形成路面離析，從而導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。　　采用軟球顆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方法分析了在外力作用下混合料離析的根本原因。研究認為當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?！　∈状我孕葜菇堑男纬山⒒旌狭想x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，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)場測定構造深度，建立構造深度與離析勢能指數(shù)的關系、路面離析等級與離析勢能指數(shù)的關系，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)標準，依據(jù)標準將混合料離析分為無離析、輕微離析、中等離析和嚴重離析四個等級。　　首次采用PFC2D程序的線性接觸剛度模型，選取顆粒和墻體參數(shù)，按設計質(zhì)量的百分比換算成顆粒數(shù)量，按照高斯分布規(guī)律排列顆粒構成，對貝雷法設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。在貝雷設計方法的基礎上，提出減小混合料離析的設計方法，結(jié)合攤鋪機的構造提出控制混合料離析的處治措施?！　?

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