基于細(xì)觀力學(xué)的瀝青混合料黏彈性能研究 畢業(yè)論文

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1、分類號密級UDC單位代碼10151基于細(xì)觀力學(xué)的瀝青混合料黏彈性能研究指導(dǎo)教師職稱教授/博導(dǎo)副教授/博士學(xué)位授予單位大連海事大學(xué)申請學(xué)位級別工學(xué)碩士學(xué)科（專業(yè)）道路與鐵道工程論文完成日期2011.5答辯日期2011.6答辯委員會主席StudyonViscoelasticPropertiesofAsphaltMixturesBasedonMicromechanicsAThesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegr

2、eeofMasterofEngineeringbyWangZhichen(HighwayandRailwayEngineering)ThesisSupervisor:ProfessorZhaoYinghuaAssociateProfessorGuoNaishengJune2011大連海事大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進(jìn)行研究工作所取得的成果，撰寫成碩士學(xué)位論文“基于細(xì)觀力學(xué)的瀝青混合料黏彈性能研究”。除論文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，對論文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明

3、確方式標(biāo)明。本論文中不包含任何未加明確注明的其他個人或集體已經(jīng)公開發(fā)表或未公開發(fā)表的成果。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者及指導(dǎo)教師完全了解大連海事大學(xué)有關(guān)保留、使用研究生學(xué)位論文的規(guī)定，即：大連海事大學(xué)有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大連海事大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，也可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編學(xué)位論文。同意將本學(xué)位論文收錄到《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》（中國學(xué)術(shù)期刊（光盤

4、版）電子雜志社）、《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》（中國科學(xué)技術(shù)信息研究所）等數(shù)據(jù)庫中，并以電子出版物形式出版發(fā)行和提供信息服務(wù)。保密的論文在解密后遵守此規(guī)定。本學(xué)位論文屬于：保密□在年解密后適用本授權(quán)書。不保密□（請在以上方框內(nèi)打“√”）論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：日期：年月日中文摘要摘要傳統(tǒng)的瀝青混合料設(shè)計和研究多局限于采用表象和經(jīng)驗法來分析宏觀指標(biāo)和路用性能的關(guān)系，忽略了復(fù)雜的內(nèi)部微細(xì)觀結(jié)構(gòu)，難以揭示材料變形和破壞的物理機(jī)理。瀝青混合料為典型的黏彈性材料，其黏彈性能與路用性能密切相關(guān)。本文將瀝青混合料視為多相復(fù)合材料，基于細(xì)觀力學(xué)理論研究瀝青

5、混合料的組分材料性能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征對其黏彈性能的影響。首先，通過蠕變試驗和動態(tài)模量試驗分析了瀝青混合料及瀝青砂漿的黏彈性能變化規(guī)律，并對其影響因素進(jìn)行探討。其次，應(yīng)用復(fù)合材料細(xì)觀力學(xué)理論，對Hashin復(fù)合球模型進(jìn)行改進(jìn)和簡化，并根據(jù)黏彈性對應(yīng)原理，建立了瀝青混合料黏彈性能的細(xì)觀力學(xué)模型。該模型將瀝青混合料視為由粗集料和空隙夾雜相鑲嵌于瀝青砂漿基體而成的三相復(fù)合材料，且考慮了集料尺寸、級配組成和各組分相力學(xué)性能的作用。應(yīng)用該模型對瀝青混合料的蠕變和松弛性能進(jìn)行預(yù)測，分析了各組分相性能和集料級配對其黏彈性能的影響，并將預(yù)測結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行

6、比較分析。結(jié)果表明，兩者之間存在一定的誤差，而產(chǎn)生此誤差的原因可歸結(jié)為模型的基本假設(shè)與真實結(jié)構(gòu)的差異，以及未能準(zhǔn)確表征各組分相間的相互作用。據(jù)此，提出中間過渡層(ITL)的存在性，以此對模型進(jìn)行修正，修正后模型的預(yù)測結(jié)果與試驗結(jié)果較為一致。此外，本文對橡膠顆粒瀝青混合料的黏彈性能進(jìn)行了研究，通過蠕變試驗和動態(tài)模量試驗分析了橡膠顆粒摻量對瀝青混合料黏彈性能的影響，并對橡膠顆粒的作用機(jī)理進(jìn)行了探討。研究結(jié)果表明，該種類型的瀝青混合料具有良好的低溫松弛性能，但高溫蠕變性能較差，由此確定合理的橡膠顆粒摻量值為2%?；贛ori-Tanaka方法建

7、立了橡膠顆粒瀝青混合料黏彈性能的細(xì)觀力學(xué)模型，應(yīng)用試驗結(jié)果對模型的預(yù)測精度進(jìn)行驗證分析。關(guān)鍵詞：黏彈性；瀝青混合料；細(xì)觀力學(xué)；瀝青砂漿；橡膠顆粒英文摘要AbstractTraditionaldesignandresearchfocusedontherelationshipbetweenmacroindexandperformanceofasphaltmixturesthroughphenomenologicalandexperientialmethods,whichisdifficulttorevealphysicalmechanismo

8、fmaterialdeformationanddistress.However,themicrostructureofasphaltmixturesisfarmorecomplicated.A