基于工业ct扫描的atb-30压实特性分析

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1、分类号：U41610710-2012121270硕士学位论文基于工业CT扫描的ATB-30压实特性分析李富聪导师姓名职称武建民副教授申请学位级别硕士学科专业名称道路与铁道工程论文提交日期2015年4月15日论文答辩日期2015年6月6日学位授予单位长安大学CompactionCharacteristicsAnalysisofATB-30BasedonIndustrialCTADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:LIFucongSupervisor:As

2、sociateProf.WuJianminChang’anUniversity,Xi’an,China摘要我国沥青路面出现早期病害的现象很严重，为了减少这类现象的出现，在路面材料中大量采用了密级配沥青稳定碎石等柔性材料。ATB-30作为密级配沥青稳定碎石的其中一种，以其优良的路用性能和经济性，得到了广泛使用。但是作为一种大粒径沥青混合料，其在路面结构层中的厚度一般在10cm以上，如何对其进行有效的压实是一个值得关注的问题。为了研究不同级配评价参数CA比对ATB-30的压实特性的影响，首先采用旋转压实仪成型试件，并依据

3、实时观测的数据绘制压实曲线，采用K1，K2，CEI，TDI四个参数从压实过程的角度评价了ATB-30的压实特性，得出贝雷法参数CA比为0.8的ATB-30混合料的压实特性最佳。利用工业CT扫描技术从微细观角度研究ATB-30的内部组成结构和受力情况。首先用工业CT扫描制作的ATB-30试件，得到与每个级配对应的系列二维图像，用数字图像处理技术处理得到的二维图像，从其中提取出ATB-30试件中的空隙特征，用空隙数量，空隙等效直径以及空隙率等参数评价了不同级配参数CA比的ATB-30混合料试件的空隙分布情况，得出：试件的

4、中间部分空隙分布均匀，相对密实；试件两端的空隙数量偏少，但是空隙的面积大，空隙率大，两端的密实度差。依据扫描图像建立了四种不同级配ATB-30二维模型，利用有限元方法模拟了ATB-30的劈裂试验，得出CA比为0.8的ATB-30混合料的抗弯拉性能最好。基于建立的二维模型中集料几何特征数据，参考设计级配，重新建立了两组不同级配的ATB-30二维模型，用于模拟劈裂试验，发现重新建立模型的力学性能普遍好于依据CT图像扫描得到的模型，而且粒径在2.36mm~4.75mm之间的集料颗粒对CA比为0.8的ATB-30混合料的力学

5、性能影响很大。关键词：ATB-30，CT扫描，数字图像处理，压实特性，空隙分布，有限元，劈裂试验iAbstractTheflexiblematerial,asphalttreatedbase,iswidelyadoptedonthepavementmaterial,inordertoavoidtheearlystagedistressofdomesticasphaltpavement.Becauseofthegoodpavementperformanceandeconomy,ATB-30asoneoftheaspha

6、lttreatedbase,isadoptedonwiderange.Howeveritislarge-stoneasphaltmixesanditsthicknessismorethan10cmoncommon.Theproblemhowtoeffectivelycompactitshouldbeconcerned.Inordertoresearchtheinfluencebetweenthedifferentgradingevaluationparameters(CARatio)andthecompactionp

7、roperties,thecompactioncurvewasplottedwiththereal-timeobservationdataofthespecimens.ThespecimensweremadebySuperpaveGyratoryCompactor.ThecompactionpropertiesofATB-30wasevaluedbyK1，K2，CEI，TDIfromcompactionprocess.TheresultthatthecompactionpropertiesofATB-30arebes

8、t,whentheCAratioofBaileymethodis0.8,isobtained.FromtheMesoscopicaspect,theinnercompositionandforcebearingofATB-30wereresearchedbyComputedtomographyscanningtechnology.Atfirst