基于黏弹性力学的复掺硅藻土和玄武岩纤维沥青混合料力学性能研究
发布时间：2023-06-02 23:41
随着经济的发展,全国汽车的保有量不断增加,道路的交通流量不断增大,普通沥青混合料已难以满足沥青路面长期服役的要求。为改善沥青路面的力学性能及使用年限,本文提出复掺硅藻土和玄武岩纤维对沥青混合料进行增强。并以硅藻土掺量、玄武岩纤维掺量、油石比为试验因素设计了L16(43)正交试验,以毛体积相对密度γf、空隙率VV、沥青饱和度VFA、60℃稳定度MS、以及-10℃劈裂强度RT为评价指标,借助灰色关联度分析算法确定了硅藻土和玄武岩纤维在沥青混合料中的最佳掺量以及最佳油石比。随后,利用车辙试验,单轴压缩蠕变试验、低温小梁弯曲试验、低温间接拉伸试验、马歇尔残留稳定度试验、冻融劈裂试验等检验了硅藻土和玄武岩纤维对沥青混合料路用性能的改善效果,并借助SEM分析了硅藻土和玄武岩纤维对沥青混合料的增强机理;通过不同温度压缩试验和间接拉伸试验分析了复合改性沥青混合料力学性能随温度的变化趋势。同时,为表征硅藻土和玄武岩纤维对沥青混合料黏弹性能影响效果的显著性,本文利用不同温度蠕变试验、黏弹性力学理论、卷积积分等获取复合增...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 问题提出和研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 硅藻土对沥青混合料性能的影响
1.2.2 玄武岩纤维对沥青混合料性能影响的研究
1.2.3 复掺硅藻土和玄武岩纤维对沥青混合料性能的影响
1.2.4 ABAQUS在沥青路面结构力学分析中的应用
1.3 研究的主要内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 复掺硅藻土和玄武岩纤维沥青混合料最佳配比确定
2.1 试验原材料和方法
2.1.1 试验原材料和级配
2.1.2 试验方法
2.2 硅藻土和玄武岩纤维对沥青混合料的性能影响
2.2.1 正交试验结果
2.2.2 硅藻土和玄武岩纤维对沥青混合料影响趋势分析
2.2.3 硅藻土和玄武岩纤维对沥青混合料影响程度分析
2.3 基于灰色关联度的最佳掺配比例确定
2.3.1 试验数据无量纲化
2.3.2 确定最佳掺量
2.4 本章小结
第三章 复掺硅藻土和玄武岩纤维沥青混合料力学性能研究
3.1 复掺硅藻土和玄武岩纤维沥青混合料常规路用性能验证
3.1.1 高温抗永久变形能力
3.1.2 低温抗开裂能力
3.1.3 抗水损害能力
3.2 间接拉伸强度随温度的规律研究
3.2.1 间接拉伸试验过程
3.2.2 间接拉伸试验结果分析
3.3 无侧限抗压强度随温度的变化规律研究
3.3.1 无侧限抗压强度测试过程
3.3.2 无侧限抗压强度测试结果分析
3.4 硅藻土和玄武岩纤维对沥青混合料的增强机理分析
3.5 本章小结
第四章 复掺硅藻土和玄武岩纤维沥青混合料黏弹性能研究
4.1 蠕变试验的实施及性能评价
4.1.1 DBFAC的蠕变试验
4.1.2 基于Burgers模型的DBFAC蠕变性能分析
4.2 松弛模量的计算及性能评价
4.2.1 松弛模量计算理论基础
4.2.2 AC和 DBFAC松弛模量计算
4.2.3 两种沥青混合料松弛特性分析
4.3 本章小结
第五章 基于ABAQUS的 DBFAC和 AC沥青路面仿真分析
5.1 蠕变特性数值分析
5.1.1 建立蠕变数值模型
5.1.2 蠕变特性数值计算结果
5.1.3 数值计算结果和试验结果对比分析
5.2 松弛特性数值分析
5.2.1 建立松弛数值模型
5.2.2 松弛特性仿真结果
5.2.3 仿真结果与试验结果对比分析
5.3 沥青路面结构蠕变及松弛特性仿真分析
5.3.1 沥青路面结构层数值模型建立及参数设置
5.3.2 沥青路面各层纵向位移随加载时间变化规律分析
5.3.3 沥青路面面层层底弯拉应力仿真分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 本文的主要结论
6.2 进一步研究建议
参考文献
作者简介及科研成果
致谢
本文编号：3828245
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 问题提出和研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 硅藻土对沥青混合料性能的影响
1.2.2 玄武岩纤维对沥青混合料性能影响的研究
1.2.3 复掺硅藻土和玄武岩纤维对沥青混合料性能的影响
1.2.4 ABAQUS在沥青路面结构力学分析中的应用
1.3 研究的主要内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 复掺硅藻土和玄武岩纤维沥青混合料最佳配比确定
2.1 试验原材料和方法
2.1.1 试验原材料和级配
2.1.2 试验方法
2.2 硅藻土和玄武岩纤维对沥青混合料的性能影响
2.2.1 正交试验结果
2.2.2 硅藻土和玄武岩纤维对沥青混合料影响趋势分析
2.2.3 硅藻土和玄武岩纤维对沥青混合料影响程度分析
2.3 基于灰色关联度的最佳掺配比例确定
2.3.1 试验数据无量纲化
2.3.2 确定最佳掺量
2.4 本章小结
第三章 复掺硅藻土和玄武岩纤维沥青混合料力学性能研究
3.1 复掺硅藻土和玄武岩纤维沥青混合料常规路用性能验证
3.1.1 高温抗永久变形能力
3.1.2 低温抗开裂能力
3.1.3 抗水损害能力
3.2 间接拉伸强度随温度的规律研究
3.2.1 间接拉伸试验过程
3.2.2 间接拉伸试验结果分析
3.3 无侧限抗压强度随温度的变化规律研究
3.3.1 无侧限抗压强度测试过程
3.3.2 无侧限抗压强度测试结果分析
3.4 硅藻土和玄武岩纤维对沥青混合料的增强机理分析
3.5 本章小结
第四章 复掺硅藻土和玄武岩纤维沥青混合料黏弹性能研究
4.1 蠕变试验的实施及性能评价
4.1.1 DBFAC的蠕变试验
4.1.2 基于Burgers模型的DBFAC蠕变性能分析
4.2 松弛模量的计算及性能评价
4.2.1 松弛模量计算理论基础
4.2.2 AC和 DBFAC松弛模量计算
4.2.3 两种沥青混合料松弛特性分析
4.3 本章小结
第五章 基于ABAQUS的 DBFAC和 AC沥青路面仿真分析
5.1 蠕变特性数值分析
5.1.1 建立蠕变数值模型
5.1.2 蠕变特性数值计算结果
5.1.3 数值计算结果和试验结果对比分析
5.2 松弛特性数值分析
5.2.1 建立松弛数值模型
5.2.2 松弛特性仿真结果
5.2.3 仿真结果与试验结果对比分析
5.3 沥青路面结构蠕变及松弛特性仿真分析
5.3.1 沥青路面结构层数值模型建立及参数设置
5.3.2 沥青路面各层纵向位移随加载时间变化规律分析
5.3.3 沥青路面面层层底弯拉应力仿真分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 本文的主要结论
6.2 进一步研究建议
参考文献
作者简介及科研成果
致谢
本文编号：3828245
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3828245.html
