基于集料表面纹理构造特征的沥青路面抗滑机理研究

发布时间：2021-07-04 02:15

　　沥青路面的抗滑性能，与集料本身的物理性能、路面的微观构造、路面的宏观构造、矿料级配及施工控制等直接相关。本文开展对不同集料特性的自身棱角性、轮廓形状等表面形貌特征研究，通过IPP数字图像处理技术进行粗集料的形态特征量化研究，提出集料几何形态特征的二维和三维指标：凸度（P）、轴度（AS）、圆度（ROUND）、针度、片度、球度（DS）和形状因子（SF）七个关键性指标。评价各指标的相互间关系，得出玄武岩集料颗粒圆度和凸度都接近于1，针度介于1.07-2.31之间，而轴度介于1.09-2.08之间，表明细长比较小，扁平状和针片状颗粒含量较小，得到玄武岩9.5mm集料颗粒可以获得很好的车辙性能。本文OGFC沥青混合料的组成设计借鉴日本设计方法，采用我国《公路沥青路面施工技术规范》推荐的配合比设计方法进行设计。首先对不同种类及不同粒径的集料技术指标测试，高粘度SBS改性沥青利用高速剪切仪来制备。通过掺量和粘度的关系确定HVA改性剂的添加量为SBS改性沥青总质量的12.5%。建立关键筛孔2.36mm不同通过率与空隙率的关系，调整确定出矿料级配。利用肯塔堡飞散试验和谢伦堡沥青析漏试验确定出最佳油石比为... 

【文章来源】：重庆交通大学重庆市

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 集料表面形貌特征研究
        1.2.2 数字图像处理技术研究
        1.2.3 沥青路面形貌特征研究
        1.2.4 沥青路面抗滑性能影响因素
    1.3 主要研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容与目标
        1.3.2 预期目标
第二章 集料自身物理力学及形状特征研究
    2.1 集料的技术指标及测定
    2.2 集料的图像识别与处理分析
    2.3 DIP 技术集料形状特征的量化
        2.3.1 基于二维图像下的集料体积模型研究
        2.3.2 形状参数平均值的计算方法
        2.3.3 集料形态特征量化指标分析研究
        2.3.4 不同种类集料形态特征指标研究
    2.4 集料特征参数与骨架间隙率 VCADRC的关系
    2.5 本章小结
第三章 沥青混合料的配合比组成设计
    3.1 排水沥青混合料配合比设计方法概述
    3.2 高黏度 SBS 改性沥青的制备
    3.3 矿料级配组成设计
    3.4 最佳沥青用量的确定
    3.5 本章小结
第四章 集料岩性特征对沥青混合料稳定性的影响
    4.1 集料特性对混合料稳定度性能影响
    4.2 集料特性对混合料的低温性能影响
    4.3 集料特性对混合料车辙动稳定度的影响
    4.4 水浸法评价不同集料特性混合料黏附性
        4.4.1 沥青与集料黏附性概述
        4.4.2 水浸法粘附性测试试验
    4.5 基于表面能理论研究集料与沥青的粘附性能
        4.5.1 沥青表面能参数的测定
        4.5.2 矿料表面能参数的测定
        4.5.3 沥青与集料表面能测试结果
        4.5.4 沥青与集料的黏附与剥落水损坏过程
    4.6 本章小结
第五章 沥青路面表面构造对抗滑性能影响研究
    5.1 不同品质集料特性对混合料抗滑性能影响研究
        5.1.1 不同集料特性混合料摆值和构造深度的测试分析
        5.1.2 集料表观形貌对路面抗滑性能作用机理分析研究
    5.2 分形理论下的数字图像处理技术在抗滑性能中的应用
        5.2.1 分形理论的理论基础
        5.2.2 不同品质集料组成混合料表观形貌的分形维数
        5.2.3 不同品质集料混合料分形维数与抗滑性能的关系
    5.3 不同品质集料对路面抗滑性能衰减规律影响研究
    5.4 抗滑性能衰减规律数学模型拟合研究
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 本文研究得出的结论
    6.2 有待进一步的研究展望
致谢
参考文献
附录 盒子法计算分形维数程序
在学期间发表的论著及取得的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]沥青路面抗滑性能衰减特性研究[J]. 孙洪利.  公路. 2011(07)
[2]粗集料的表面微观纹理的激光测量方法及分形性质研究[J]. 张肖宁,孙杨勇.  公路交通科技. 2011(01)
[3]集料表面纹理粗糙度的测量[J]. 周纯秀,陈国明,谭忆秋.  交通运输工程学报. 2009(01)
[4]粗集料性能对沥青混合料高温性能的影响[J]. 谭忆秋,宋宪辉,纪伦,陈国明,吴晓亭.  中国公路学报. 2009(01)
[5]粗集料棱角性的图像评价方法[J]. 汪海年,郝培文,肖庆一,刘丽.  东南大学学报(自然科学版). 2008(04)
[6]基于数字图像处理的粗集料棱角性量化研究[J]. 李嘉,林辉.  公路交通科技. 2008(07)
[7]基于数字图像处理的粗集料颗粒分布分析[J]. 黄碧霞,陆阳.  路基工程. 2008(01)
[8]基于接触角法计算固体表面张力的研究进展[J]. 罗晓斌,朱定一,石丽敏.  科学技术与工程. 2007(19)
[9]基于表界面理论的沥青路面水损坏模型研究[J]. 肖庆一,薛航,徐金枝,刘丽,雷海燕.  武汉理工大学学报. 2007(05)
[10]基于成像技术评估粗集料尺寸和形状特征[J]. 杜少文,洪斌,薛亮.  中外公路. 2007(01)

博士论文
[1]粗集料表面微观构造分形性质探讨与沥青路面抗滑性能关系研究[D]. 孙杨勇.华南理工大学 2010
[2]表面形貌与污染物对沥青路面抗滑性能影响的研究[D]. 曹平.武汉理工大学 2009
[3]基于分形方法的沥青路面抗滑技术研究[D]. 赵战利.长安大学 2005

硕士论文
[1]排水沥青混合料关键性能研究[D]. 吴金航.重庆交通大学 2012
[2]基于表面能理论的沥青与集料粘附性研究[D]. 王勇.湖南大学 2010
[3]数字化技术评价沥青路面构造深度研究[D]. 文静.长安大学 2009
[4]路面抗滑性能变化特性研究[D]. 王利利.北京工业大学 2008
[5]基于集料组成和几何形态分析的沥青混合料性能试验研究[D]. 何昌轩.西南交通大学 2007
[6]沥青路面的抗滑性分析及OGFC抗滑表层设计[D]. 佘金波.东南大学 2005



本文编号：3263822