文档介绍：西安建筑科技大学博士论文
基于细观力学的沥青混合料紫外光老化研究
专业:桥梁与隧道工程
博士生:李惠霞
指导教师:童申家教授
摘要
紫外光老化是强紫外光照地区沥青路面一种主要的老化形式,现今对紫
外光老化的研究多集中在沥青结合料或者是沥青混合料宏观路用性能的研究,
有一定的局限性。本文基于细观力学研究紫外光老化沥青混合料在不同影响
因素下的细观力学性能,并结合宏观路用性能提出强紫外光地区抗紫外光老
化的沥青混合料材料设计方法。
本文分析了我国太阳辐射强度的分区情况及紫外光照辐射对沥青路面的
影响情况,选用合适的室内模拟紫外光照光源,制作了室内加速紫外光老化
试验箱。
本文进行沥青砂的单轴压缩蠕变试验,根据试验结果拟合了不同光照时
间、不同集料级配和不同油石比时沥青砂的伯格斯模型四参数,为微观结构
分析奠定了基础。根据该四参数在老化前后的变化分析了沥青砂的粘弹性能
变化,结果表明 AC-13S1 型级配和 AC-16S1 型级配粘弹比值变化最小,
AC-13II 型(%)和 AC-16II 型(%)油石比粘弹比值最小,受紫外光
老化影响最小。对不同老化时间和粘弹性参数进行拟合提出沥青混合料的紫
外光老化评价指标 J (h,1200)。
利用离散元程序建立沥青混合料二维数值模型,结合不同光照时间、不
同集料级配和不同油石比的细观力学参数,进行这些不同影响因素下的虚拟
单轴蠕变试验。通过该虚拟试验获得紫外光老化前后沥青混合料的应变、颗
粒间的正向接触力和剪切接触力,分析这些细观力学特性,研究不同影响因
素对沥青混合料性能的影响,从而提出 AC-13S1 型级配和 AC-16S1 型级配,
AC-13II 型和 AC-16II 型油石比的微观接触力老化前后变化最小,受紫外光老
化影响最小。
进行了不同影响因素下的低温抗裂性能和高温稳定性能研究,综合路用
西安建筑科技大学博士论文
性能研究推荐 AC-13S1 型级配和 AC-16S1 型级配,AC-13II 型和 AC-16II 型
油石比。研究表明细观力学分析结果和宏观路用性能分析结果一致,验证细
观力学分析是可靠的,并推荐合理材料设计为 AC-13S1 和 AC-16S1 型级配及
油石比(%)。
关键词:沥青混合料;紫外光老化;粘弹性能;细观力学性能;路用性能
西安建筑科技大学博士论文
Research on ultraviolet aging asphalt mixture based on
the the micromechanics
Specialty:Bridge and Tunnel Engineering
Name:Li Huixia
Instructor:-shenjia
ABSTRACT
Ultraviolet aging is one of the major forms of aging in strong UV irradiation
of asphalt pavement. Today, researchers paid more attention on the asphalt binder
or the asphalt mixture macro-road performance. Based on micromechanics, the
micro-mechanical performance of UV aging asphalt mixture is discussed with its
under different influencing factors. Combined with road performance and anti-UV
aging asphalt mixture material design is promoted about strong UV region.
This paper analyzes the partition of the solar radiation intensity and UV
irradiation of radiation on the asphalt pavement. Establish indoor accelerated UV
aging chamber by the appropriate choice of indoor simulated UV irradiation light
source.
In order to get the required par