基于旧沥青路面的沥青混合料细观力学模型及铣刨仿真研究

发布时间：2020-05-15 07:39

【摘要】：随着我国高速公路建设的迅猛发展,早期建设的高等级沥青路面逐渐进入养护维修时期,路面的大中修养护作业越来越多。路面铣刨作为沥青路面养护中的重要一环,其产生的大量铣刨料是一种重要的可再生利用资源,在石料资源日益匮乏的今天,如何提高旧路面铣刨料的再生利用率,减少资源浪费,降低路面养护成本,已成为行业急需解决的问题之一。目前,关于提高铣刨料再生利用率的研究中,主要以铣刨料特殊工艺处理研究为主,这种方法仅对铣刨料本身进行研究,却忽略了旧路面铣刨作业过程中刀头对铣刨料的重要影响。现阶段路面铣刨的研究中,主要集中在铣刨机铣刨参数方面,对沥青路面破碎的研究几乎没有,因此,针对不同类型和服务年限的沥青路面铣刨的研究是非常必要的。鉴于实际路面铣刨试验设备昂贵,费时费力,过程繁杂,本文采用离散元法模拟旧沥青路面铣刨过程,以期找出路面铣刨效果最佳的刀头铣刨参数。首先,根据沥青模拟老化原理得出与实际沥青路面服务年限对应的室内沥青老化模拟时长,使用老化后的沥青制作对应不同服务年限的AC-16沥青混合料试件,并进行室内单轴压缩和劈裂试验。然后,初步构建沥青混合料P模型和C模型,进行虚拟单轴压缩和劈裂抗拉试验,利用室内单轴压缩试验结果标定了两种沥青混合料接触模型参数,并与室内劈裂试验结果对比分析后,确定P模型为最佳沥青混合料模型。最后,建立了铣刨刀头3D模型,模拟了旧沥青路面铣刨过程,分析了铣削速度与铣削深度对刀头受力的影响,得出:旧沥青路面铣刨时,针对与11~12年实际路面服务年限对应的AC-16沥青混合料,42°切入角下,刀头铣削速度为0.5m/s,铣削深度为20mm时,刀头对粗集料破碎较少,且刀头磨损较小,有利于提高铣刨料的再生利用率。
【图文】：

胶浆理论分散系

FM300型高速剪切机
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U414;U418.6

【参考文献】

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本文编号：2664693