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原文传递沥青混合料集料几何特性研究

论文题名：	沥青混合料集料几何特性研究
关键词：	筑路材料;沥青混合料;集料形态;材料检验
摘要：	沥青混合料中集料的几何特性包括形状和纹理两方面。集料的形状和表面纹理显著影响沥青混合料的路用性能,直接关系到沥青混合料的耐久性、工作和易性、抗剪切强度、抗弯拉强度、疲劳性能等。为了能够设计出具有长寿命的沥青混凝土路面,集料必须具有合理的形状和纹理特征。目前,对集料形态的研究都是从宏观上考虑,而缺乏具体的试验方法和量化指标,结果主观。为了能对集料几何特性进行快速、客观、准确的测定,本文选用不同料源产地的多种集料颗粒作为载体,采用自主研发的集料数字图像评价系统和三维光学密集点云扫描系统对各档粒径的形状纹理进行深入研究,以揭示其变化规律。　　本文采用形状指数、形状因子和球度分析了粗细集料的形状特征,发现玄武岩-2的形状指标要优于玄武岩-1。11种粗集料形状指数的均值在1.092～1.207之间,各集料的极值区间处于0.11～0.34,不同粗集料形状指数的波动范围为0.23；多种细集料形状因子的均值介于0.937～1.043,极值范围为0.60～1.49；细集料球度的均值在极小值到极大值之间变化,处于0.67～0.97之间,总体上各球度值在0.806上下波动。各集料的标准偏差介于0.039～0.067,多个集料颗粒的球度值在均值附近变化,与整体形状的变化相一致。同时,以分数布朗随机场模型为基础,提出了分形参数、表面平均坡度因子和轮廓算术平均偏差作为判别粗细集料表面纹理的评价指标。通过对比分析发现,玄武岩-1和玄武岩-2中各项纹理指标有同样的变化规律。分形指数、表面平均坡度因子和算术平均偏差依次增加,且玄武岩-1的各项纹理指标都大于玄武岩-2。同一粒径下,玄武岩-1和玄武岩-2粗集料的分形指数相差不大；而表面平均坡度因子和算术平均偏差的差异性较大,即粗集料表面纹理的粗糙程度与粒径无关。此外,以集料形状、纹理的量化参数和评价指标为基础,对集料的形态形貌进行分类,提出高路用性能的集料几何特性指标及规律。基于此规律,尝试对集料的几何特性进行优化设计,探索性的提出了基于形状和表面纹理的集料选用策略,并分析了机械筛分和理论筛分的关联性。
作者：	张冬冬
专业：	道路与铁道工程
导师：	裴建中
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文