集料表面纹理粗糙度的测量

为了有效评价集料表面纹理粗糙程度对沥青混合料路用性能的影响,采用激光轮廓仪直接测量了9种不同集料的表面纹理轮廓曲线,通过轮廓滤波方法将其划分为宏观纹理和微观纹理,并应用几何统计方法,以算术平均偏差、算术平均波长和轮廓偏斜度为评价指标,对其表面纹理粗糙度进行了定量评定.分析结果表明:算术平均偏差最适宜用来描述集料表面纹理的粗糙程度,算术平均偏差越大,集料表面纹理的粗糙度越大;波长2 mm为集料表面宏观纹理和微观纹理的界限值;根据算术平均偏差,集料表面纹理粗糙度可以划分为4级.     

粗集料表面纹理的分形评定及沥青混合料性能试验

采用激光轮廓仪测量了7种不同粗集料的表面纹理曲线,应用结构函数法分析了粗集料表面纹理的分形特性,采用特征粗糙度综合表征了粗集料表面纹理的粗糙度、形状和坡度特性,并考察了特征粗糙度对沥青混合料性能的影响。分析结果表明:粗集料表面纹理在一定范围内具有分形特性,其特征粗糙度与沥青混合料动稳定度和冻融劈裂强度比具有显著的线性相关性;随粗集料表面纹理特征粗糙度的增加,沥青混合料高温抗变形能力、抗水损害能力和低温抗裂性能逐渐增强。     

基于分形理论评价沥青路面微观构造

鉴于路面微观构造对抗滑性能有着重要的影响,选取4种不同材质的石料分别成型试样,借助散射法-激光纹理仪测量各试样在不同磨损状况下的微观构造,运用分形理论的盒子计数法,通过MATLAB编程实现对试样在不同磨损状况下分维数的计算.试验结果表明:花岗岩的分维数水平和耐磨光性能均较优,石灰岩的耐磨光性能差,该评价方法可以准确评价路面的微观纹理复杂程度,并能有效预测路面的长期抗滑性能.     

粗集料形态特征及其对沥青混合料高温抗剪强度的影响

采用60℃单轴贯入试验,确定沥青混合料高温抗剪强度。使用数字图像处理技术,从形状、棱角性和表面纹理对粗集料二维形态特征进行具体描述,运用等效椭圆法和筛孔尺寸修正系数识别粗集料级配。结合MATLAB软件编写程序提取粗集料形态参数,确定与沥青混合料高温抗剪强度相关的粗集料二维形态特征指标,利用图像拓扑性质欧拉数定量评价粗集...     

基于几何形态学影响的集料建模及评价方法

目前流行的数字集料建模技术效率和质量低,参数不可控且不能兼顾集料的形状、棱角、纹理等多个几何形态参数,导致难以有效在细观层面研究集料几何形态参数对颗粒复合材料综合性能的影响. 针对上述问题,首先,研究了单一集料几何形态特征评价,并给出一种评价集料表面微观纹理和集料系统的数学方法;其次,基于3D Max提出一种新颖的单一集料数字模型设计技术,创建了带有不规则形状、无序棱角和精细表面纹理的集料数字模型;最后,基于PFC 3D并采用“颗粒替换法”创建颗粒复合材料数字模型,进而分析了实物模型和数字模型空隙率差异,并给出解决空隙率差异的数学方法. 在此基础上,通过单轴压缩试验研究了集料几何学特性对颗粒复合材料峰值抗压强度的影响. 研究结果表明:1） 给出的集料纹理评价数学方法能量化集料微观结构,而集料系统评价数学模型拓展了集料几何形态学评价指标;2） 颗粒复合材料实物模型和数字模型空隙率存在较大差异;3） 集料的几何学特征能提高集料之间的咬合互锁效应,用不规则颗粒替换粒径 ≥ 2.36 mm的球形颗粒可使复合材料的峰值抗压强度提高20.7%.      

粗集料纹理对钢渣多孔沥青混合料的路用性能影响研究

为了研究粗集料表面纹理对钢渣多孔沥青混合料路用性能的影响,采用洛杉矶磨耗机对钢渣粗集料进行磨耗作用(0、500、1 500次),以生产不同表面粗糙度的集料,通过配合比设计制备了3种多孔沥青混合料,并分别对其进行了高温稳定性、低温抗裂性、渗水性、水稳定性、抗滑性以及抗松散性等性能测试研究。结果表明,集料表面纹理对多孔沥青混合料的相关路用性能影响显著,其高温稳定性、低温抗裂性、抗滑性和抗松散性均表现良好,满足规范要求,且各性能指标均随着集料表面粗糙度的降低而下降,当粗糙度下降44.1%时,高温抗车辙性能和抗滑性能指标分别降低了19.25%和12%。多孔沥青混合料在保持良好渗水性的同时,受粗集料表面纹理粗糙度的影响较小,粗糙的表面纹理可有效减轻集料之间的滑动。选择具有足够表面纹理粗糙度的集料将是确保多孔沥青混合料具有所需性能的有效解决方案,建议在混合料中使用表面粗糙的集料。     

粗集料表面纹理曲线图形分形维数MATLAB算法研究

对粗集料表面纹理曲线采用MATLAB平台编程计算备轮廓线的分形维数，根据实测结果确认采用计盒维数法可靠并可行。粗集料表面纹理维数越大，则粗糙程度越复杂，因此为面层石料的优选提供了新的方法和指标。     

沥青稳定碎石骨架结构评价方法

通过系统测试粗集料指标和混合料动稳定度,研究了沥青稳定碎石骨架结构评价方法及其影响因素.测试了不同级配的沥青稳定碎石动稳定度,发现规范范围内不同混合料抗车辙能力有明显差距,且粗型沥青稳定碎石混合料抗车辙能力未必优于细型混合料;粗集料指标测试结果证实SSC及VCADRC与混合料动稳定度间有着良好联系,因而可利用VCADRC进行沥青稳定碎石粗集料设计或评价;利用均匀设计法进行的粗集料体积指标测试发现:单独一档粒径集料含量均与粗集料体积指标缺乏联系,整体的搭配才是关键.     

再生粗集料微观特征及性能研究

为研究建筑垃圾再生粗集料在沥青稳定碎石中的应用,借助扫描电子显微技术（SEM）观察再生粗集料的表面微观形态,发现其表面存在微裂缝及多处开口空隙。参照《公路工程集料试验规程》对再生粗集料的各项性能指标进行试验研究,并与天然集料进行对比,通过试验得出了再生粗集料具有表观密度小、吸水率高、压碎值高、针片状含量大、磨耗值大的特点,为其在沥青稳定碎石中的应用提供参考。     

沥青混凝土中粗集料影响实验研究

基于粗集料在沥青混凝土中形成持力骨架,直接影响混凝土的承载能力,实验研究了粗集料组成及粒径对混凝土抗压和蠕变性能影响．参考标准级配中粗集料质量百分比,设计了含不同组成和粒径的粗集料试样（细集料含量相同）,进行了不同温度下单轴压缩和蠕变实验,结果表明,沥青混凝土力学性能强烈依赖粗集料组成特性,并提出粗、细集料以2．36 m m为界限的划分依据．     

岩石表面轮廓线坐标数据分形维数算法探讨

对岩石表面轮廓线对应的原始数据采用多种分维计算方法进行分析,并利用MATLAB平台编程计算各类岩石表面轮廓线坐标数据的分形维数,结果表明采用计盒维数法可靠可行。岩石表面纹理维数越大则粗糙程度越复杂,据此可为路面层石料的优选提供新的方法和指标。     

沥青混合料抗车辙性能的分形描述方法

为了准确模拟沥青混合料抗车辙性能,采用分形理论分析了沥青混合料微观结构,研究了粗细集料不同级配分形维数对沥青混合料抗车辙性能的影响,并根据级配分形维数公式计算了沥青混合料的分形值,进行了沥青混合料车辙试验和微观结构的电子扫描。分析结果表明:4.75 mm通过率是集料尺度的分界点,集料分形维数与抗车辙性能有一致相关性,分形值越大,抗车辙能力越高;根据路用性能设计集料级配可以定量地分析沥青混合料的级配差异和路面性能,及路面微观结构与宏观路用性能的关系。     

基于分形理论嵌挤结构级配设计的研究

根据集料的填充特性,提出了临界筛孔的计算系数,从理论上计算出了多级嵌挤骨架型沥青混合料集料中粗、细集料的用量.同时引入了分形理论,根据粗、细集料的架构效应和填充作用的不同,分别提出了粗、细集料级配设计的数学模型.通过计算得出了多级嵌挤骨架型沥青混合料矿料的级配曲线,并通过实验对其进行了检验.结果表明,由公式计算出的设计级配满足规范的技术要求.文中提出的矿料级配的设计方法有别于以往的级配设计方法,是一种纯理论的设计方法.     

基于灰色关联分析的密级配沥青混合料分形维数研究

针对AC-16沥青混合料,应用灰色关联分析方法,研究粒组集料含量与沥青混合料分形维数之间的关联程度,根据关联度的大小,将粒组分为四类,每一粒组类别与分形维数的关联程度相同.以粗糙集理论为基础,对粒组进行约简,选出了影响AC-16沥青混合料分形维数的关键粒组,通过控制与关键粒组对应的筛孔通过率,即可改变分形维数,进而调整沥青混合料的路用性能.     

长江重庆主城段河流长度分维数与洪水的关系

应用分形理论对长江重庆主城段进行了分形标定。研究表明:长江重庆主城段河流长度具有二阶分维特性;河流长度分维数可以反映河道的弯曲程度,分维数越大,河道越弯曲;在同一河段,河流长度分维值越大,河流的泄洪能力越差,洪水发生的可能性和洪水的强度越大。     

基于高温性能的沥青混合料级配设计方法

为设计嵌挤、密实、稳定的矿料级配,利用粗集料堆积密度试验分析了容器容积和撒铺方式对集料密度测试结果的影响,建立了基于MTS的粗集料贯入试验方法,对不同混合料进行了汉堡车辙试验,并提出利用贯入试验确定粗集料级配,利用贝雷法合成粗细集料的混合料级配。试验结果表明:受到容器容积、集料洒落方式等的影响,国内外粗集料松装密度测试数据间存在6%的差距;按贝雷法设计的混合料无法保证其高温稳定性能;贯入试验可有效区分粗集料稳定性,同时与混合料车辙深度的线性相关系数达到0.71。可见,混合料级配设计方法可有效确保混合料高温性能。     

Fractal studies on primary phase morphology of TA15 titanium alloy after hot compressive deformation

The goal of this study is to establish relationships between the hot compression deformation behaviors and the fractal dimension of primary phase morphology of TA15 titanium alloy using the analytical methods of metallurgical microscope and transmission electron microscope coupled with box-counting dimension method. The hot compression deformation behaviors vary with decreasing fractal dimension owing to the change of microstructure caused by different parameters of the hot compressive deformation. The results indicate that TA15 alloy shows dynamic recrystallization characteristics at deformation temperature lower than 850 °C while fractal dimension exhibits a moderate decreasing trend with the temperature increasing, and shows dynamic recovery characteristics at deformation temperature higher than 850 °C while fractal dimension reduces rapidly with the temperature increasing. The fractal dimension displays non-linear relationship with fraction of primary phase and with aspect ratio of primary phase.     

级配及测试方法对粗集料间隙率的影响分析

采用多碎石沥青混凝土SAC-20的9个粗集料级配进行粗集料间隙率试验,结果表明,级配与粗集料间隙率存在较好的线性相关性;不同测试方法测值差异明显,且不同方法之间存在良好的线性关系.实际运用中可根据需要选取.