基于微观力学的沥青混合料布弹性预测

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1、第40卷第1期吉林大学学报(工学版)Vol.40NO.12010年1月JournalofJilinUniversity(EngineeringandTechnologyEdition)Jan.2010基于微观力学的沥青混合料布弹性预测张裕仰，黄晓明(东南大学交通学院，南京21009日)摘要:利用微观力学和逾渗理论预测了沥青混合料的茹弹性能。将沥青混合料看作刚性粗集料颗粒夹杂于茹弹性沥青砂浆基体内的复合材料，在Laplace空间域内利用Mori-Tanaka等效夹杂理论和宏观平均理论，建立了从沥青砂浆蒙古弹性预报沥青混合料蒙古弹性的模

2、型。基于逾渗理论修正了模型中的参数，并与静态蠕变试验结果进行了对比。结果发现:粗集料对茹弹性沥青基体性能具有增强作用，沥青混合料茹弹本构方程可以表示为粗集料增强系数与沥青基体茹弹本构方程的乘积形式。做观力学预测的增强系数较试验值偏小，误差分析发现，产生偏差的主要原因是Mori-Tanaka方法考虑集料间相互作用软弱，当粗集料体积分数较大时，预测模型精度下降。通过逾渗理论对粗集料体积分数修正后的结果与试验值较吻合。关键词:道路工程;茹弹性;做观力学;沥青混合料;逾渗理论;增强系数;静态蠕变试验中图分类号:U416.2文献标志码:A文章

3、编号:1671-5497(2010)01-0052-06ViscoelasticitypredictionofasphaltmixturebasedonmicromechanicsZHANGYu-qing,HUANGXiao-ming(CollegeofTγanspoγtation，SoutheastUniveγsity，Nanjing21009日，China)Abstract:Theviscoelasticityoftheasphaltmixturewaspredictedbymicromechanicsandpercolatio

4、ntheory.Theasphaltmixturewasregardedasthecompositeconsistingofthecoarseaggregateastherigidinclusionandthemixtureofthefineaggregate,fillerandbi日derastheviscoelasticmatrix.Amodeltopredicttheviscoelasticityoftheasphaltmixturefromthatofthefi时aggregate-filler-bindermatrix(A

5、FBM)wasdeducedinLaplacedomainusingtheMori-Tanakaequivalentinclusiontheoryandthemacroscopicaveragetheory.Theparametersinthepredictionmodelweremodifiedbasedonthepercolationtheory,andthepredictedresultswerecomparedwiththeonesmeasuredbythestaticcreeptest.Theresultsshowthec

6、oarseaggregateenhancestheviscoelasticperformanceofthefineAFBM.Theviscoelasticconstitutiverelationoftheasphaltmixturecanbeexpressedastheproductofa口enhancementcoefficient(EC)andtheviscoelasticrelationofthefineAFBM.ThemicromechanicspredictedECsappearsmallerthantheonesmeas

7、uredbythecreeptestbecausethepredictionaccuracyoftheMori-Tanakamethoddecreaseswiththeincreaseofthecoarseaggregatevolumatricfraction.TheECsmodifiedbythepercolationtheoryagreebetterwiththemeasuredresults.Keywords:roadengineering;viscoelasticity;micromecha口ics;asphaltmixtu

8、re;percolationtheory;收稿日期:2008-05-23.基金项目:"8日3"国家高技术研究发展计划项目(2006AAllZllO川江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(CX07B1582).作者简介:张裕卿(1983