基于界面剪切试验的沥青混合料集料切向弹性刚度研究

发布时间：2020-12-21 10:43

　　目前仍缺乏沥青混合料颗粒接触界面参数的有效获取方法,导致基于离散元法的沥青混合料数值分析手段无法精确模拟材料的力学行为。针对"切向弹性刚度"参数无法准确获取的难题,基于自主开发的"沥青混合料颗粒剪切分析系统"开展沥青混合料的颗粒界面剪切试验研究,确定合理试验参数。在此基础上开展3种级配和3种集料的沥青混合料单轴贯入试验,分析不同试验方法得到的剪切模量相关性。试验结果表明:在60℃试验温度和0.02mm·s-1剪切速度条件下可获得较为稳定的试验结果;剪切应力曲线表现出典型的"预剪切阶段"、"剪切稳定阶段"和"剪切破坏阶段"三段式增长;级配对界面剪切力有显著影响,AC-13、SMA-13和OGFC-13混合料的峰值均值分别约为100,50,90N;同一级配下,采用玻璃珠和铁珠的混合料的界面剪切力分别为75,70N;集料的材料类型是影响界面切向弹性刚度的关键因素,采用玻璃珠和铁珠的界面切向弹性刚度分别是0.17×106 N·m-1和0.22×106 N·m-1,而花岗岩集料则达到0.66×106 N·m-1以上;贯入试验结果表明级配和集料类型决定了混合料的剪切模量大小,采用花岗岩集料的AC-... 

【文章来源】：中国公路学报. 2020年10期 北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

沥青混合料颗粒剪切分析系统

(2）获取界面接触图像。将压力胶片置于上下试件的接触面，获取设定荷载下试件间接触面的应力分布图像，计算得到界面的应力与界面接触面积A（图2）。(3）获取界面剪切力。移除压力胶片，加热接触面并使马歇尔试件在接触面处粘合。开启恒温仓，在设定试验温度下保温2h。保温结束后施加同一竖向荷载，开启剪切拉伸试验系统，通过数据采集系统采集剪切力与位移值，如图3所示。

(3）获取界面剪切力。移除压力胶片，加热接触面并使马歇尔试件在接触面处粘合。开启恒温仓，在设定试验温度下保温2h。保温结束后施加同一竖向荷载，开启剪切拉伸试验系统，通过数据采集系统采集剪切力与位移值，如图3所示。在步骤（3）中，采用工业热风机将接触界面加热至135℃的碾压温度以确保较好的粘合效果。通过上述试验步骤可得试件间的界面接触面积A、竖向压力、切向荷载和切向位移，

【参考文献】：
期刊论文
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[3]沥青混合料矿料滑移剪切变形特性[J]. 栗培龙,马莉霞,李爽,李玉鑫,李新军.  广西大学学报(自然科学版). 2016(01)
[4]基于离散元方法的沥青混合料虚拟三轴剪切试验三维模拟[J]. 杨军,焦丽亚,王克利,张建同.  东南大学学报(自然科学版). 2014(05)
[5]基于数字图像处理的粗集料接触分布特性[J]. 石立万,王端宜,蔡旭,吴志勇.  中国公路学报. 2014(08)
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[7]基于散体力学的沥青混合料剪切模量预估[J]. 蔡旭,王端宜,黎侃,万成.  中国公路学报. 2013(06)
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[10]沥青混合料抗剪强度参数影响因素分析研究[J]. 李娜,韩森,王海峰.  武汉理工大学学报. 2010(01)

博士论文
[1]沥青混合料非连续力学计算模型的研究[D]. 周长红.大连理工大学 2008

硕士论文
[1]粗集料细观结构特征对沥青混合料性能的影响研究[D]. 王彦喆.长安大学 2012



本文编号：2929693