沥青混合料裂纹发展过程的颗粒流模拟

为了在细观尺度下描述沥青混合料的裂纹发展行为,运用离散元程序PFC2D内置“Fish”语言,重构了沥青混合料非均质(集料、胶浆和空隙)多层次(矿料级配)结构虚拟试件,对虚拟试件微观组成成分之间的接触赋予了相应的微观接触模型,采用离散元方法实施了单边切口小梁虚拟3点弯曲试验,借助数字摄像法捕捉了室内小梁试件表面裂纹发展情况,在二维尺度下探索了沥青混合料的部分断裂机理.结果表明:虚拟试验得到的宏观断裂力学响应与室内试验结果的吻合度较好,仅采用试件单面图像信息构建模型进行力学性能预测缺乏可信度;虚拟试验模拟的二维裂纹扩展路径与室内数字摄影法结果较为相似,二者都体现出材料脆性断裂特点,二维模型往往夸大了粗集料在混合料断裂过程中的作用;基于离散元程序的裂纹扩展行为分析方法,可以作为研究沥青混凝土材料断裂行为的辅助手段.     

水泥混凝土路面半刚性基层的孔隙水压力特性

基于多孔介质弹性理论,运用ABAQUS有限元分析软件对水泥混凝土路面半刚性基层的孔隙水压力进行了数值模拟,计算了不同外部荷载和路面结构条件下的基层孔隙水压力分布规律。分析结果表明:在饱水状态下,基层孔隙水压力随面层厚度、面层模量、基层厚度与基层渗透系数的增大而减小,随基层模量的增大而增大,但面层和基层模量对孔隙水压力的影响不显著;孔隙水压力随交通荷载的增大而呈线性增大,在荷载相同时,荷载分布越密集,对基层孔隙水压力分布的影响越显著,加载模式只影响孔隙水压力的消散过程;孔隙水压力随行车速度的增大而增大,消散过程加快。     

液体改性低温煤沥青透层油性能研究

以煤焦油渣制备的改性低温煤沥青为基础,以煤油为稀释剂,探讨了改性低温煤沥青的溶解利用率,并制备了液体改性低温煤沥青透层油。进而利用渗透试验、层间拉拔试验等方法,考察了液体改性低温煤沥青透层油的渗透和层间结合性能。结果表明:提高氯丁橡胶(CR)的掺量或煤油的比例,可以提高改性低温煤沥青的溶解利用率。在氯丁橡胶(CR)掺量0.5%、煤油与沥青的比例为2∶10、洒布量为1L/m~2时,改性低温煤沥青透层油的渗透深度可达8mm,与乳化石油沥青、液体石油沥青的渗透性能相当。与液体石油沥青相比,液体改性低温煤沥青透层油在层间结合性能方面具有明显优势。