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基于真实三维细观尺度的沥青混合料内部结构特性研究
| 论文题名： | 基于真实三维细观尺度的沥青混合料内部结构特性研究 |
| 关键词： | 沥青混合料;计算机断层扫描;图像处理技术;集料接触状态;结构特性 |
| 摘要： | 人们日益认识到沥青混合料内部微细观结构对其宏观力学性质和路用性能的重要影响。国内外越来越多的科研工作者开始研究沥青混合料微观结构与其外部宏观性能之间的关系，从新视角探求宏观现象的微观机理，并取得了十分丰富的成果。本文基于计算机断层(computedtomographyCT)扫描技术获得沥青混合料内部真实细观结构信息，用VGstudiomax3.0图像处理技术从三维细观角度出发，对不同压实方式的沥青混合料内部空隙分布特征及水分传导规律进行三维可视化描述并和现场取芯试样进行比较。定量分析目前我国主要使用的两种实验室试件成型方式与现场压实的差别。然后，利用ipas-2(imagingprecedinganalysissystem)软件分析试件内部粗集料分布特征和集料间接触情况。本文主要研究内容及成果有:首先，用开放式高精度工业CT扫描不同压实方式的沥青混合料试件，获得包含混合料内部真实结构信息的CT图像。利用VGstudiomax3.0图像处理软件的三维重构模块对所获得的CT图像进行三维重构，为后续分析奠定基础。其次，利用VGstudiomax3.0空隙/夹杂物模块对每个试件内部不同位置的空隙率进行定量分析，计算得到试件内部不同体积空隙数量及其三维空间分布。采用定量与定性相结合的方式从细观角度出发分析不同压实方式下沥青混合料内部空隙形态和分布特征与现场取芯试件的差别。随后，利用VGstudiomax3.0传输模块结合格子波尔兹曼方法和BGK碰撞模型对混合料内部水分传导进行模拟，对混合料内部水分传导路径进行三维可视化定性分析。最后，采用ipas-2图像软件，处理每个试件竖直方向上不同位置的断层图像，计算得到不同位置粗颗粒的分布特征和接触状态。结果表明:马歇尔试件和面层取芯试件空隙率虽然接近，但两者内部空隙率随位置的变化和空隙空间分布都存在较大差异。马歇尔击实试件内部水流传导路径分布比较均匀。形成旋转压实试件和面层取芯试件承重“骨架”结构的级配更加合理、均匀。 |
| 作者： | 易强 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 万成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2018 |
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