【摘要】：作為道路建筑材料中的高強度復合材料,瀝青混合料由粗集料、細集料、礦粉填料、瀝青粘結劑以及外加劑等構成。瀝青混合料通過內部各組分物質之間的相互作用,形成了具有一定粘結力和摩阻力的力學體系和具有特定礦料分布和空隙形態(tài)的網狀結構。瀝青混合料中的空隙結構對混合料自身的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及水穩(wěn)定性等路用性能具有直接的影響效應。因此在瀝青混合料的礦料級配設計中,對空隙空間的分布以及體積等特征參數(shù)的描述與控制尤為重要。我國現(xiàn)行的設計規(guī)范和工程實踐經驗中,僅從空隙率的角度來表征瀝青混合料內部的空隙狀態(tài),不能直接有效的評價混合料內部空隙的實際形態(tài)特征。本文根據分形理論的基本原理,以瀝青混合料的空隙為研究對象,借助經典分形模型的構造原理,推導得出瀝青混合料空隙分布密度函數(shù)的表達式,并建立瀝青混合料空隙的分形模型。本文針對瀝青混合料二維平面的空隙分析,結合混合料馬歇爾試件的剖截面數(shù)字圖像,計算瀝青混合料的空隙輪廓分形維數(shù)。依據空隙的分形模型,得出了平面空隙面積隨空隙輪廓分形維數(shù)的增大而增大的關系。同時通過貝雷法平面圓模型,對瀝青混合料空隙結構進行模擬,并結合分形理論的分析方法,得到與數(shù)字圖像分析相同的結論。本文還從三維空間的角度對瀝青混合料的空隙分布進行分析模擬,通過瀝青混合料級配確定其集料級配質量分形維數(shù)。應用瀝青混合料的空隙分形模型,計算得到混合料的空隙體積。依據分形模型的原理,根據空隙直徑,模擬瀝青混合料的空隙級配狀況,計算表明4.75×0.22mm直徑空隙的累計空隙體積在瀝青混合料空隙體積空間中所占比重最大。本文還結合室內馬歇爾試驗,測定瀝青混合料的空隙率、礦料間隙率等試驗指標,與分形理論建立的瀝青混合料空隙分形模型的計算結果進行對比分析。
【圖文】：

圖 2.1 瀝青混合料礦料設計級配曲線圖表 2.7 集料目標設計級配粒徑（mm） 質量通過百分率（%）16 100.0013.2 100.009.5 80.094.75 54.962.36 39.871.18 25.030.6 19.100.3 12.950.15 9.060.075 5.87

結構或過程的特征，，無論是在不同的空間尺度還是在不同的時間尺度中都是相似的，或者某種系統(tǒng)或者結構的局部性質或者局部結構與整體是相似的。另外，系統(tǒng)的整體和整體之間，或者部分和部分之間也同樣可以存在自相似性。通過圖3.1中典型的Koch雪花模型和 Sierpinski 三角形，可以更好的體會分形理論研究對象所具有的自相似性和標度不變性。自相似性的評價方法并不一定是簡單的將局部圖案放大之后與圖案整體形狀進行對比，能夠完全吻合。自相似性也可以是統(tǒng)計意義上的概念，圖形從整體擴大到局部，其外在表現(xiàn)形式可以發(fā)生變化，但是表征自相似性的定性指標——分形維數(shù)并不會隨著圖形的放大或者縮小等發(fā)生變化。分形理論中的標度不變性其實質是描述變化測量尺度之后圖形的形態(tài)特征的相似程度。將分形圖形上的一個局部區(qū)域進行放大，此時放大后的局部圖案與整體分形圖形進行比較，如果具有相同的形態(tài)特征，即該圖形具有標度不變性。因此，對于具
【學位授予單位】：河北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U414

【共引文獻】

相關期刊論文 前10條

1 豆仁國;淺談SMA-13的設計[J];安徽建筑;2005年03期

2 董瑞琨,孫立軍,彭勇,張永興;基于瀝青路面功能性能的預防性養(yǎng)護時機指標[J];地下空間與工程學報;2005年02期

3 季節(jié),羅曉輝,徐世法,張曉軍;SBS改性瀝青橋面粘結/防水層材料與工藝研究[J];北京建筑工程學院學報;2003年04期

4 張新天;;廢舊膠粉在環(huán)保型瀝青路面中的應用技術研究[J];北京建筑工程學院學報;2007年01期

5 張寶昌,赫奕梅,安慶林;淺談改性瀝青[J];長春大學學報;2004年06期

6 劉唐志,陳幼林,孫高磊,盧亦昭;優(yōu)化配合比設計方法及其對施工成本的影響[J];重慶交通學院學報;2002年04期

7 倪富健,徐中寧,張文浩;徽表處技術在高速公路養(yǎng)護中的應用研究[J];重慶交通學院學報;2003年01期

8 劉紅瑛;瀝青混合料毛體積密度測定方法的研究[J];重慶交通學院學報;2003年03期

9 劉紅瑛;不同類型瀝青混合料路用性能研究[J];重慶交通學院學報;2003年04期

10 李宏標;熱拌瀝青混合料配合比設計與控制[J];重慶交通學院學報;2003年S1期

相關會議論文 前3條

1 邢少平;;室內瀝青混合料配合比設計注意事項[A];海南省公路學會學術交流論文集[C];2007年

2 程戰(zhàn)鋒;李自光;朱奇;;大寬度螺旋全埋攤鋪施工工藝應用研究[A];2007年中國機械工程學會年會論文集[C];2007年

3 成高立;唐禮泉;成進科;;微表處技術試驗研究及其應用前景[A];全國公路養(yǎng)護新材料應用技術大會論文集[C];2015年

相關博士學位論文 前4條

1 康敬東;瀝青路面裂縫和坑槽養(yǎng)護維修技術的研究[D];長安大學;2002年

2 毛成;瀝青路面裂紋形成機理及擴展行為研究[D];西南交通大學;2004年

3 張厚記;瀝青路面的礦物組分阻燃機理與技術研究[D];武漢理工大學;2007年

4 喬英娟;瀝青混合料位移場測定與流動性車轍分析[D];大連理工大學;2008年

相關碩士學位論文 前10條

1 李靜;瀝青混合料溫度穩(wěn)定性與路面設計[D];長安大學;2001年

2 杜鵑;儲存式冷鋪瀝青混合料的研究[D];長安大學;2001年

3 王富玉;大粒徑瀝青混合料(LSM)的路用性研究[D];長安大學;2001年

4 王陸;SBS彈性體改性瀝青體系穩(wěn)定性研究[D];武漢理工大學;2002年

5 姜利;SBS改性瀝青在黑龍江省高等級公路上的應用研究[D];東北林業(yè)大學;2002年

6 李玉峰;高分子復配改性高等級公路瀝青研究[D];西北師范大學;2002年

7 秦玉層;高性能瀝青混合料的路用性能及其應用研究[D];大連理工大學;2002年

8 何榮裕;SMA的路用性能及其應用技術研究[D];大連理工大學;2002年

9 張迎春;瀝青穩(wěn)定碎石排水層的設計與試驗研究[D];湖南大學;2003年

10 李春;瀝青混合料骨架嵌鎖結構設計方法研究[D];武漢理工大學;2003年

本文編號：2521064