水—温耦合作用下玄武岩纤维沥青混合料损伤特性研究

发布时间：2018-07-17 08:15

【摘要】：东北季冻区冬季气温低、夏季气温炎热干燥,秋冬和冬春交替时节冻融作用显著,再加上夏季降水的冲刷作用使得公路路面受到严重的水和温度耦合作用下的损伤,致使沥青路面特别容易出现早期病害,如开裂松散、沉陷、坑槽等,因此提高季冻区沥青路面抗水-温耦合损伤能力具有重要的现实意义。本文依托吉林省交通运输科技计划项目 水-温耦合作用下玄武岩纤维沥青混凝土损伤特性及机理研究‖,对水-温耦合作用下玄武岩纤维沥青混合料的损伤特性进行研究,为玄武岩纤维沥青路面的设计优化和推广提供参考,本文主要研究内容如下:1.对不同掺量的玄武岩纤维沥青混合料进行配合比设计及路用性能研究以确定最佳玄武岩纤维掺量。将掺量分别为0.0%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%的玄武岩纤维掺入到沥青混合料中,进行马歇尔物理指标和力学指标试验从而确定每种纤维掺量的最佳油石比,对每种玄武岩纤维掺量的沥青混合料进行路用性能试验,确定当玄武岩纤维掺量为0.4%、最佳油石比为5.4%时沥青混合料的路用性能各项指标达到综合最优值。2.对玄武岩纤维沥青混合料水-温耦合作用的室内试验条件进行确定。针对东北季冻区气候特点将统计计算得到的室外温度资料绘制时间-路表温度曲线,运用 时-温‖等价原理确定室内温度、时间作用条件,并根据收集的降水资料转化成室内降水作用条件,最终确定长期水-温耦合作用下实验室工况。3.对水-温耦合作用下沥青混合料的损伤特性进行研究。对经过不同水-温耦合周期损伤的沥青混合料马歇尔试件进行空隙率测试、劈裂强度试验和间接拉伸试验,分析沥青混合料的空隙率、劈裂强度、劲度模量与水-温循环作用次数的关系,研究沥青混合料体积指标和力学性能随水-温循环次数的衰减规律,进一步分析玄武岩纤维掺入后混合料抗水-温损伤能力的提高原因。4.建立沥青混合料水-温循环损伤模型。基于logistic方法建立沥青混合料损伤模型,定量分析沥青混合料的损伤程度和损伤速度随水-温循环次数的变化情况;基于灰色理论分别建立两变量MGM(1,2)和三变量MGM(1,3)的损伤预测模型,对比不同模型的损伤预测精度,为预测混合料体积指标和力学指标的长期水-温损伤变化趋势提供参考。
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本文编号：2129758