水對(duì)瀝青混合料影響的機(jī)理分析.pdf

1、瀝青路面普遍存在著水損害現(xiàn)象，近年來的研究表明，瀝青路面水損害問題相當(dāng)復(fù)雜，以往的理論、試驗(yàn)和研究成果對(duì)水損害防治的效果并盡不理想，究其原因，水損害中水對(duì)瀝青混合料的影響是多角度、多層面的，這就需要我們引入新理論、采用新方法和新手段對(duì)瀝青路面水損害中水對(duì)瀝青混合料的不良影響進(jìn)行更深層次上的研究。 論文從水損害發(fā)生的物質(zhì)基礎(chǔ)出發(fā)，分別從化學(xué)和物理、宏觀和微觀等層面分析了水損害中水對(duì)瀝青混合料的破壞作用，主要進(jìn)行了以下工作：

2、 首先分析了水對(duì)瀝青混合料影響的物質(zhì)基礎(chǔ)。由有機(jī)結(jié)合料瀝青和無機(jī)物礦料組成的瀝青混合料是一種化學(xué)成分非常復(fù)雜的工程材料，瀝青與集料的粘結(jié)以其表面極性物質(zhì)為活性動(dòng)力，同時(shí)我國降水化學(xué)數(shù)據(jù)的收集和聚類分析表明降水中亦具有一定化學(xué)物質(zhì)，物質(zhì)組成是水損害產(chǎn)生的客觀基礎(chǔ)之一。 依據(jù)降水和瀝青混合料的物質(zhì)組成分析，設(shè)計(jì)模擬試驗(yàn)，研究了水對(duì)瀝青混合料的化學(xué)影響，結(jié)合試驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果分析認(rèn)為水對(duì)瀝青結(jié)合料和集料的不良化學(xué)影響主要體現(xiàn)在水可使其喪失

3、部分表面極性物質(zhì)，降低其表面活性，進(jìn)而減弱其粘附作用。 論文同時(shí)首次借助于CT和數(shù)字圖像處理技術(shù)，通過對(duì)凍融劈裂前后試件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的識(shí)別分析了水對(duì)瀝青混合料微觀結(jié)構(gòu)的影響。 首先以試件內(nèi)部CT掃描圖像為依據(jù)，對(duì)凍融劈裂前后試件內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的破壞特點(diǎn)進(jìn)行了分析，證實(shí)了在試件下部和上部初始空隙分布集中、凍融過程中受水作用較強(qiáng)烈的部位，劈裂后空隙等內(nèi)部損傷的擴(kuò)展幅度更大，且空隙的擴(kuò)展多沿瀝青膠漿和集料的接觸面展開。 在C

4、T圖像分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用材料損傷基本理論，引入數(shù)學(xué)假設(shè)，進(jìn)行了CT值分布規(guī)律的數(shù)學(xué)建模，建立了CT值與混合料密度、CT值與損傷變量間的數(shù)學(xué)關(guān)系，運(yùn)用損傷變量定量化地分析了水對(duì)瀝青混合料微觀結(jié)構(gòu)的影響，實(shí)現(xiàn)了對(duì)凍融劈裂混合料試件內(nèi)部損傷特征的定量表示。 仍以CT圖像為依托，提出了瀝青混合料CT圖像瀝青膠漿和集料粘結(jié)面邊緣檢測的Laplacian算法，獲取了瀝青膠漿和集料粘結(jié)面的邊緣檢測圖像，并對(duì)其引入圖像熵的概念，進(jìn)行了試件內(nèi)部結(jié)

5、構(gòu)邊緣檢測圖像的熵值計(jì)算，并進(jìn)一步按照統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，對(duì)其計(jì)算結(jié)果差異的顯著性進(jìn)行檢驗(yàn)。 檢驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)受凍融循環(huán)試件的熵增更顯著。邊緣檢測圖像的熵值反映瀝青與集料間粘結(jié)狀態(tài)的有序程度，凍融劈裂試件內(nèi)部瀝青與集料之間的粘附受到的破壞作用更大，因此其圖像的熵增更明顯。 水對(duì)瀝青混合料的各種不良影響最終落腳在對(duì)其路用性能的影響和水損害病害的發(fā)生上，因此論文中通過試件水處理?xiàng)l件的設(shè)計(jì)，進(jìn)行了水對(duì)瀝青混合料宏觀路用性能影響的試驗(yàn)?zāi)?/p>