骨架密实型沥青混合料级配优化设计

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1、第40卷，第5期公路工程Vo1．40，No．52015年10月HighWayEngineeringOct．，2015骨架密实型沥青混合料级配优化设计李林萍，张金辉，胡邦燕(新疆大学建筑工程学院，新疆乌鲁木齐830047)[摘要】以骨架密实级配为研究对象，探讨集料级配与沥青混合料骨架稳定性之间的联系，提出骨架密实级配优化设计方法。运用分形级配理论对SMA型级配进行分析，得出各级配粗、细集料的组成特点。采用离散单元程序建立骨架密实级配的直观离散元数值模型，推导了模型颗粒生成的计算式，并进行骨架结构稳定性虚拟试验。得出优化骨架密实级配的分维

2、数范围以及分维数对骨架结构稳定性的影响，可以为骨架密实级配优化设计提供参考。[关键词】道路工程；骨架密实级配优化；离散元模拟；分形理论[中图分类号】U414．1[文献标识码]A[文章编号]1674—0610(2015)05-0007-04GradationOptimizationDesignofSkeletonDensenessAsphaltMixtureLILinpin，ZHANGJinhui，HUBangyan(SchoolofCivilEngineering，Xi~iangUniversiLy，Urumchi，Xinjiang8

3、30047，China)[Abstract]Toexploretherelationshipofgradationandasphaltmixturestructurestability，selectingskeleton-densitygradationastheresearchobject，proposeoptimizationdesignmethodofskeletondense-nessasphaltmixture．ApplyingfractalgradingtheoryanalyzeSMAgradation，concludei

4、tscompositionfea—tureofaggregatesandrangeoffractaldimensions．Adoptingdiscreteelementsoftwareestablishthemodelofskeleton—densitygradation,Thevirtualtestsonthemixturestructurestabilityweredone．Thesimulationre-suitsshowedthat，aggregatesfractaldimensionsmakeagreatinfluenceo

5、nstructurestability．[Keywords]roadengineering；skeleton-densitygradationoptimization；DEMsimulation；fractalgradingtheory标，需要调整级配组成，这里具有一定的盲目性。首0前言先，规范规定的级配范围较宽，无法定量描述不同级骨架密实结构沥青混合料具有耐磨抗滑、密实配范围矿料的不同走向。其次，不同的级配组成会耐久、抗疲劳、抗高温车辙、减少低温开裂等优点，可使对应的沥青混合料在使用时表现出不同的性能，有效延长路面的使用寿命，被广泛

6、使用在高等级路无法提前判断。面⋯。以SMA为代表的骨架密实结构沥青混合料文中以分形级配公式计算SMA型级配分形维的集料级配在国际上至今尚无公认的设计方法，尽数，以此作为骨架密实级配范围的参考。在此基础管各国的实践经验已十分丰富，但仍停留在感性认上，采用离散单元法建立相应级配的沥青混合料集识上，缺乏系统的理论依据。根据我国SMA设计料骨架模型，并进行结构稳定性虚拟试验，研究分形方法，需要在规范提供的级配范围内初选3个级配维数和集料骨架稳定性的内在联系。尝试找到适合进行马歇尔击实成型，选择沥青混合料粗集料间歇骨架密实级配的分维数范围，使处

7、在该范围内的矿率VCA大于捣实状态下粗骨料间歇率VCA。。、沥青料组成具有骨架密实级配的性质，探讨骨架密实型混合料矿料间隙率VMA>16．5％的级配为设计级沥青混合料级配优化设计方法。配。为了追求VCA>VCA。以及VCA>16．5％的目【收稿日期】2014—06—05[基金项目】国家自然科学基金项目(51168044)[作者简介]李林萍(1968一)，女，河南邓州人，副教授，从事道路工程及道路材料研究。8公路工程40卷1多级嵌挤密实型级配设计法的级配进行优化。2级配组成检验通常的级配设计方法是调整集料组成，使设计级配尽可能靠近规范级

8、配范围中值。但是由于集料2．1粗、细集料比计算的料场、破碎机械不同，集料的性质和形状也会不贝雷法是经过大量集料试验得出的级配设计成同，因而级配中值不一定是最适合的结构。目前可果，该方法提出了用于评价矿料性质的一系列参数。