基于工业CT排水性沥青混合料空隙分布特征研究

第41卷，第1期2016年2月公路工程HighwayEngineeringVo1．41．No．1Feb．，2016基于工业CT排水性沥青混合料空隙分布特征研究陈立春(吉林交通职业技术学院，吉林长春[摘要]目前空隙率的测量实际上仅仅是一个平均的概念，并不能确定空隙的分布特征，以及空隙的组成，基于工业cT从排水性沥青混合料的细观结构特征角度人手，对不同级配排水性沥青混合料内部的空隙分布特征进行了研究。从本质上揭示了大空隙沥青混合料排水特性的决定因素，研究结果可为完善空隙率对排水性沥青路面排水性能的影响机理以及合理的运用排水性沥青混合料提供理论依据。[关键词】路面工程；工业CT；排水性沥青混合料；空隙分布特征[中图分类号]U414．1[文献标识码]A[文章编号]1674—0610(2016)O1—0202—05StudyVoidsDistributionofPorousAsphaltMixtureBasedonIndustrialCTCHENLichun(JilinVocationalandTechnicalInstitute，Changchun，Jilin130012，China)[Abstract]Thevoidfractionmeasurementinfactisjustaconceptofaverage，notsurethedistribu—tionfeaturesofthevoids，andthecompositionofvoid，thisarticlebasedonindustrialcomputedtomo—graphy(CT)fromtheperspectiveofmesoscopicstructurecharacteristicsoftheporousasphaltmixture，tostudythethespacedistributioncharacteristicofinternaldrainageasphaltmixture．InessencerevealsthedeterminantsofOGFCasphaltmixturedrainagecharacteristics，Theresearchresultstoimprovethegaprateaffecttheperformanceofdrainageasphaltpavementdrainagemechanismandreasonableuseofdrain—ageasphaltmixture．[Keywords]roadengineering；industrialcomputedtomography(CT)；drainageasphaltmixture；voiddjstrjbutioncharacteristics0前言排水路面从1930年美国俄勒冈州的萌芽，到今天全世界的普遍认可和推广。在历史发展的进程中为了克服其在使用过程中的缺点，主要是材料选择和配合比设计的演变，空隙率从12％提升到20％，厚度从2cm左右提升到5cm，结合料从普通沥青发展到高粘度改性沥青，可以想象，这样的发展趋势将继续下去。从宏观上看，沥青混合料是集料、沥青和空气所组成的三相体系，经压实后形成由集料、沥青胶结料和残余空隙率组成的一种具有空问网络的多相体系，排水性沥青混合料的主要缺点之一是由于其多孔的结构特性，使得混合料疲劳特性和耐久性较差，空隙率作为排水性沥青路面级配组成的外在变现形式，势必会排水性沥青路面的强度以及耐久性产生巨大影响。目前国内均开展了排水性沥青混合料配合比设计方法、多孔沥青路面力学特性与空隙衰变行为、多孔沥青混合料排水性能数值模拟以及力学相应等方面研究，但以上研究均偏向于宏观试验，很少从微观角度揭示空隙率大小、空隙率分布特征、空级配组成对排水性沥青混合料力学性能及排水性能的影响，基于此本文通过图像处理软件，对多空隙沥青混合料的空隙分布规律进行了研究，并提出了空隙级配、平均孔径等概念，揭示了多空隙沥青路面排水特性的内在原因。研究结果对确定排水性沥青路面合理空隙率范围、确保排水性沥青路面排水性能的发挥等具有重要的现实意义。[收稿日期】2014一IO—IO[作者简介】陈立春(1973一)，男，吉林长春人，硕士，副教授，研究方向：道桥工程、施工测量。学兔兔www.xuetutu.com第1期陈立春：基于工业cT排水性沥青混合料空隙分布特征研究2031排水性沥青混合料空隙三维计算1．1排水性沥青混合料配合比设计本研究使用的Y．CTPrecision系列工业CT平台推荐配置的三维可视化软件为VolumeGraphics公司的大型商务软件VGStudioMAX2．I，试验选择目标空隙率为16％、18％、20％、22％、24％、26％共6种OGFC一13混合料，集料采用玄武岩