基于离散元方法的沥青混合料虚拟断裂试验(英文)

为了深入研究沥青混合料开裂特性, 设计了基于沥青混合料二维数字试件的断裂虚拟试验. 在考虑混合料二维截面的集料数量级配和集料不规则形状的基础上, 通过生成程序建立了沥青混合料的二维虚拟试件; 运用离散元方法, 建立了混合料二维离散元模型, 并进行了虚拟的中点弯曲小梁断裂试验; 为了验证虚拟试验方法的正确性, 在实验室内进行了沥青混合料小梁的中点弯曲断裂试验. 室内实体试验与虚拟试验结果的比较发现, 虚拟断裂试验获得的混合料断裂强度与室内试验结果一致, 表明虚拟断裂试验可以作为混合料断裂性能分析的辅助手段.     

沥青混合料重复三轴试验和汉堡车辙试验的相关性分析（英文）

采用重复三轴试验和汉堡车辙试验对SMA和MA两种沥青混合料的高温性能进行评价,并分别分析了这2种试验之间的MA最终变形的相关性及SMA变形发展过程的相关性.结果显示,2种试验方法均能够有效区分混合料高温性能的优劣,且两者的最终变形及变形发展过程均呈现极好的线性相关关系,相关性系数均大于0.9.为了更进一步验证相关性,利用重复三轴试验获得混合料的粘弹性参数,对车辙试验进行有限元模拟,结果表明2种试验方法具有显著的相关关系,误差小于10%.将采用重复三轴试验获得沥青混合料的粘弹性参数用于预测车辙的发展是合理有效的.     

基于SCB试验的环氧沥青混合料断裂特性评估(英文)

运用J-积分与终极抗拉强度评估了环氧沥青混合料在-10℃和20℃的断裂特性, 共测试了60个不同切口深度的半圆弯曲试件. 结果表明, 环氧沥青混合料的半圆弯曲试验(SCB)结果复现性好; 由非切口试件的半圆弯曲试验与标准间接拉伸试验(IDT)所测得的环氧沥青混合料的抗拉强度, 其比值在1.4～1.7之间, 且SCB抗拉强度与切缝深度指数相关; 在20℃与-10℃试验条件下, 环氧沥青混合料具有比热塑性HMA高得多的临界J-积分值; 当温度由20℃降至-10℃时, 环氧沥青混合料的响应模式由延性变为脆性, 断裂能增加30%, 而临界J-积分值下降15%. 与热塑性HMA相比, 环氧沥青混合料的常温与低温抗裂性更好; 环氧沥青混合料低温起裂需要更高的能量, 但其裂纹扩展速度比常温时更快.     

周期性半正矢荷载下沥青混合料的粘弹性本构模型(英文)

通过引入应变硬化变量,对Burgers模型中串联粘壶进行了改进,并将改进模型看成是由Van Der Poel模型与改进粘壶串联组成.采用半正矢波间歇荷载模拟实际轮载作用,综合运用流变学和粘弹性力学理论推导了周期性荷载作用下沥青混合料永久变形的力学模型.然后根据3种沥青混合料的室内重复荷载永久变形试验结果,对该模型进行了验证.结果表明:随着荷载作用次数的增加,残余粘弹性应变占永久应变的比例先迅速衰减,而后逐渐趋向稳定,一般仅占2%～3%.荷载间歇时间越长,残余粘弹性应变越小.实际行车荷载的间歇时间足够长,因此残余粘弹性应变可以忽略,从而得到了简化模型.该模型可以很好地描述重复荷载下沥青混合料的永久变形特性.     

中面层沥青混合料抗车辙性能研究

从提高中面层沥青混合料抗车辙性能以减少沥青路面车辙出发,探讨了在各自最佳油石比条件下,不同级配结构对中面层抗车辙性能的影响.通过中面层空气浴改进车辙试验及汉堡浸水车辙试验,对中面层沥青混合料的抗车辙性能进行了研究,并与德国的相关研究成果进行了比较与分析.结果表明Sup20和AC-20I改进型抗车辙性能优于AC-20I型;硬质石料、优质沥青有助于提高浸水条件下沥青混合料抗车辙性能.因此,选用合适的改性沥青、硬质石料和合理级配有助于提高中面层沥青混合料抗车辙性能.     

传统沥青混合料改进及其施工特性分析

对改进后的沥青混合料级配范围、最佳沥青用量、动稳定度等指标与传统沥青混合料予以对比分析.结果显示:改进AC-25型、改进AC-20型、改进AC-13型比传统型沥青混合料AC-25I、AC-20I、AC-13I的沥青用量分别节约8.5%、8.2%、14.3%;改进型混合料动稳定度分别有相应提高;路面芯样图片显示改进型沥青混合料中的粗集料形成了更好的骨架嵌挤型结构.足见改进型沥青混合料比传统沥青混合料有明显的优越性.     

沥青混合料试验微机管理系统的研究

采用计算机系统管理沥青混合料试验过程即建立试验数据库管理系统 ,是施工技术发展的一个重要方向。研制过程中的关键是设计初期对整个系统的结构、设计策略及总体设计过程的分析和确定 ,然后沿着该设计思路一步步具体实现。本文依据沥青混合料试验过程 ,提出了适合本试验的微机管理系统设计思想 ,开发了沥青混合试验微机管理系统     

基于创新能力培养的“沥青与沥青混合料试验”教学研究

“沥青与沥青混合料试验”是道路与桥梁类专业的一门实践基础课程。针对本科院校培养具有创新能力新型人才的需求,在有限教学资源的支撑下,从创新思维训练,创新实践等方面探讨了教学改革的措施。课改思路突出以创新能力的培养为导向。     

乳化沥青-水泥冷再生沥青混合料性能试验研究

乳化沥青冷再生技术对于废旧沥青混合料的循环利用具有重要意义。为了研究乳化沥青的工程性质,进行了乳化沥青-水泥冷再生沥青混合料的配合比设计,并通过击实试验、马歇尔稳定度试验、密度试验、劈裂试验、无侧限抗压强度试验,对其路用性能进行了评价,确定了其最佳含水量和最大干密度。结果表明:各项路用性能技术指标均满足规范要求;手工拌合方式的干密度要小于通过机械拌和方式合料的干密度。因此建议室内拌和混合料时,宜采用机械拌和方式。     

浅谈沥青混合料水稳定性试验方法

沥青混合料水稳定性试验评价方法有水煮法、浸水法、光电分光光度法等,对各评价方法的优缺点进行了简要评述和综合对比,可供同行参考。     

抗车辙剂改性沥青混合料工艺参数对水稳定性能的影响

为研究抗车辙剂改性工艺对沥青混合料水稳定性能的影响,利用正交试验方法,选取抗车辙剂掺量、拌和时间和拌和方式3个因素,通过冻融劈裂试验定量地分析了抗车辙剂改性沥青混合料的水稳定性能影响因素和影响效果,提出了抗车辙剂改性沥青混合料的最佳工艺参数,并采用烘箱模拟老化法研究老化作用对抗车辙剂沥青混合料水稳定性能影响。试验结果表明,抗车辙剂可以显著提高沥青混合料的水稳定性能;各因素影响水稳定性能的主次顺序为:抗车辙剂掺量-拌和温度-拌和方式;最佳改性工艺为:抗车辙剂掺量0.6%、拌和温度180℃以及干法拌和;抗车辙剂能够有效改善老化作用后的沥青混合料水稳定性,且老化时间越长,改善效果越明显。     

沥青混合料试验微机管理系统的研究

采用计算机系统管理沥青混合料试验过程即建立试验数据库管理系统，是施工技术发展的一个重要方向，研制过程中的关键是设计初期对整个系统的结构、设计策略及总体设计过程的分析和确定，然后沿着该设计思路一步步具体实现，本依据沥青混合料试验过程，提出了适合本试验的微机管理系统设计思想，开发了沥青混合试验微机管理系统。     

论乳化沥青混合料综合配合比设计

乳化沥青是一种含有水的沥青粘结材料,具有不同于热拌沥青混合料路面的成型机理,采用传统的标准马歇尔设计方法不能适应乳化沥青混合料的配合比设计。因此,在试验方法中要考虑乳化沥青的特性,采取相应的试验方法、成型和养生措施,尽可能模拟现场实际情况,使室内试验结果具有指导现场施工的意义。论文对乳化沥青混合料配合比设计法中的试验方法进行研究,提出了用初始无侧限抗压强度试验和成型再修正马歇尔试验进行混合料设计,并提出混合料设计步骤。     

掺钢渣沥青混合料路用性能试验研究

钢铁生产过程中固体废弃物钢渣掺入沥青混合料中,本文通过分别对掺钢渣沥青混合料和掺碎石沥青混合料两种类型的路面材料进行一系列力学性能的比对试验,检验掺钢渣沥青混合料路用性能的高温状态下的稳定性、水稳定性和劈裂强度进行检验,根据试验分析结果,以评价掺钢渣沥青混合料路用性能。     

基于细观结构有限元模型的环氧沥青混合料间接拉伸试验研究

运用有限元方法建立环氧沥青混合料细观结构模型,对其间接拉伸试验(IDT)进行数值模拟.首先借助图像处理技术得到由集料和沥青砂浆组成的环氧沥青混合料二相细观结构,并通过蠕变试验获取沥青砂浆常温下的黏弹性材料参数,最后结合有限元手段建立包含集料、砂浆等在内的混合料细观结构有限元模型.数值模拟结果表明,有限元计算的混合料劲度...     

基于能力培养的《沥青与沥青混合料》课程教学体系改革研究

课程改革是教学改革的基础,只有通过课程的改革与建设,才能保持课程的活力,才能促进整个教学体系的生机。《沥青与沥青混合料》是土木工程专业一门实践性很强的专业课,教学中围绕学生能力培养,对《沥青与沥青混合料》课程的课程内容、教学方法和教学手段及实验环节、考核方式等方面进行改革探索,提出了新形势下课程改革的新思路,从而提高了学生的工作能力和综合素质,取得了较好的效果。     

基于CAM模型的沥青混合料粘弹性能研究

为了在全频范围内研究沥青混合料的粘弹特性,采用动态剪切流变仪对沥青混合料进行连续动态频率扫描,得到温度-频率-动态模量的三维关系．利用时温等效原理,将频率扫描试验得到的三维关系进行温-频转换,获得了跨越15个数量级的动态模量随频率变化的二维全频主曲线．基于试验所得到的全频主曲线,利用CAM流变模型对几种沥青混合料的流变性能进行了比较分析．结果表明,动态流变试验是获得沥青混合料全温全频主曲线的有效方法,基于全频域的CAM模型能够很好地描述沥青混合料的粘弹变形特性．     

粉胶比对AC-16沥青混合料性能的影响

为提高沥青混合料的路用性能,采用马歇尔试验配合比设计法,研究粉胶比与沥青混合料路用性能之间的关系。基于AC-16沥青混合料设计,分别采用0.6、0.8、1.0、1.2和1.4这5种粉胶比,分析不同粉胶比对AC-16沥青混合料冻融强度、残留稳定度和高温稳定性的影响规律。研究结果表明:粉胶比的加入对于AC-16沥青混合料冻融强度、残留稳定度和高温稳定性均有较显著的影响;随着粉胶比的增大,抗冻融强度有所改善,在粉胶比为结果0.8时,达到最佳效果;对于沥青混合料的残留稳定度,随着粉胶比的增大,其残留稳定度增大,且粉胶比不宜小于1.0;沥青混合料的动稳定度也在粉胶比约为1.0时达到峰值;对于AC-16沥青混合料,考虑各指标综合效应,粉胶比选用1.0左右效果最好。     

纤维沥青混合料细观损伤断裂试验新型测试方法的应用

沥青混合料的抗裂性能在很大程度上决定了沥青路面的使用寿命,其粗集料骨架及细观介质成分（FAM）等内部结构组成的差异又会影响沥青混合料的抗裂性能。纤维因其优异的物理力学特性被广泛应用于提升沥青混合料的抗裂性能,为了有效表征纤维沥青混合料的瞬时损伤演化并评估其断裂特性,开发了一种新型测试方法,通过原位动态拉伸（ISDT）试验对沥青混合料细观损伤断裂性能进行表征。为了研究纤维沥青混合料细观损伤与宏观断裂性能之间的关系,设计添加和不添加纤维的沥青混合料,进行宏观半圆弯拉（SCB）及细观ISDT试验,定义荷载-位移曲线的特征参数表征其抗裂性能,并实时观测细观裂纹密度扩展情况。结果表明,随着纤维用量的增加,沥青混合料和FAM的断裂能和断裂韧性有相当的增加趋势,且沥青混合料及FAM的裂纹萌生及扩展存在滞后效应。因此,ISDT试验是评价纤维沥青混合料细观损伤断裂性能的一种有效手段。