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基于离散单元法的排水性沥青混合料级配优选方法研究
| 论文题名： | 基于离散单元法的排水性沥青混合料级配优选方法研究 |
| 关键词： | 排水性沥青混合料;离散元法;粗集料压碎值;级配矿料;耐久性能 |
| 摘要： | 排水性沥青路面主要由大量单一粒径碎石按照骨架嵌挤原理形成的石对石(Stone-on-Stone)接触的开级配沥青混合料组成,具有良好的排水性、抗滑性和降低噪音的功能,极大的提高了行车安全性,尤其是雨天行驶的抗滑安全性。随着经济和社会的迅速发展,人们更加注重行车的安全性、舒适性及对周围环境造成的影响。因此,排水性沥青路面适合多雨地区高等级路面上应用,在我国有很大的推广前景。 考虑到排水沥青混合料中矿料组成比例,粗集料品质特性会对排水性沥青混合料的性能产生重要影响,且影响程度远大于密级配沥青混凝土。因此,排水性沥青混合料对粗集料的要求超过密级配的沥青混凝土。但目前排水性沥青混合料对集料的技术要求只是参考密级配的沥青混凝土或者SMA的指标而提出的。为此,应用二维颗粒流程序PFC2D构建级配矿料数值试验,对沥青路面表面层两种结构PA-13和AC-13的级配矿料进行数值试验,对比分析两种结构级配矿料的细观接触状态,进而提出了排水性沥青混合料粗集料压碎值标准建议值。 排水性沥青混合料的粗细集料组成比例决定了其必然会形成骨架空隙结构,而稳定的骨架结构又是保证排水性沥青路面具有良好耐久性的关键因素。本研究提出三种矿料级配,目的是通过基本固定4.75mm筛孔集料的通过率(20%),通过改变9.5mm筛孔通过率来考察其对矿料骨架结构稳定性的影响。对选定的三种有代表性的级配矿料进行级配矿料数值试验,主要从荷载作用下级配矿料的细观接触力角度出发,对细观接触力的分布状态和细观接触力大小两方面进行对比分析后,提出了优选级配,并通过相关室内试验进行验证。 本文主要从细观力学角度出发,研究了排水性沥青路面矿质混合料在荷载作用下的细观接触力状态,在此基础上,提出了粗集料压碎值标准建议值和优选的矿质混合料级配,对进一步提高排水性沥青路面耐久性有借鉴意义。 |
| 作者： | 陈永兴 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 田小革 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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