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集料磨耗形貌特征对沥青混合料力学性能影响研究
| 论文题名： | 集料磨耗形貌特征对沥青混合料力学性能影响研究 |
| 关键词： | 集料磨耗形貌;沥青混合料;黏弹特性;抵抗永久变形能力 |
| 摘要： | 集料作为沥青混合料的重要组成部分，其集料特性对沥青混合料性能发挥着重要作用。近年来，国内外学者多从沥青混合料的集料级配、细观骨架结构和集料颗粒形貌入手，探究其对沥青混合料性能的影响，但针对集料形貌特征对沥青混合料力学性能的影响规律与机理分析研究仍有不足。 本文开展了集料磨耗形貌特征对沥青混合料力学性能影响的试验研究，基于改进的洛杉矶磨耗试验获取不同磨耗次数下的集料，通过集料图像测量系统(AIMSII)和三维蓝光扫描仪对磨耗集料二维、三维形貌特征指标进行高精度测量并得到不同磨耗次数下集料形貌特征变化规律，并对不同磨耗次数下集料的形貌特征指标之间进行相关性分析，在此基础上，通过动态模量试验、单轴压缩试验和重复加载蠕变试验，建立集料磨耗形貌特征和沥青混合料力学性能的关系。主要结论如下: (1)探究不同磨耗次数对集料相关形貌特征指标的影响。结果表明，磨耗次数对集料棱角指数和三维球度有显著影响，随着磨耗次数的增加，棱角指数不断下降，三维球度不断上升。集料的棱角指数与三维球度之间具有良好的相关性。 (2)由动态模量试验结果可知，随着频率的降低，沥青混合料动态模量的降低幅度随着集料磨耗次数的增加而逐渐增大，温度越高，降低幅度越明显。由改进的Christensen-Anderson-Marasteanu(CAM)模型可知，随着集料棱角指数减小与三维球度增大，流变参数R增大，平衡态复数模量减小且下降幅度最大达到36％，集料磨耗形貌对沥青混合料高温抵抗变形能力有显著影响。 (3)由单轴压缩试验结果可知，常温条件下，集料形貌特征指标与沥青混合料的单轴抗压强度之间不存在明显相关关系，表明在常温条件下集料形貌特征对沥青混合料强度影响较小。 (4)由重复加载蠕变试验结果可知，流动次数FN和组合参数值εp/FN可作为沥青混合料高温评价指标。集料棱角指数、三维球度与沥青混合料FN和εp/FN相关性良好。随着集料棱角指数的增大，三维球度的减小，FN减小，εp/FN增大，表明具有丰富棱角形状特性的集料可有效提高沥青混合料的高温抵抗永久变形能力。 |
| 作者： | 贺治宇 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 钱国平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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