基于DEM的沥青混合料劈裂强度尺寸效应

为了探究沥青混合料劈裂抗拉强度的尺寸效应,应用颗粒离散元数值模拟技术,对4种级配(AC-13、AC-16、AC-20、AC-25)不同尺寸的沥青混合料进行巴西劈裂数值试验,每组级配模型尺寸缩放系数分别为0.6、0.8、1.0、1.2、1.4,并建立尺寸缩放系数与沥青混合料抗拉强度尺寸效应的关系,得到4种级配下的沥青混合料抗拉强度的临界尺寸和临界强度。试验结果表明,4种级配的沥青混合料抗拉强度均具有明显的尺寸效应,级配越大,尺寸效应越不明显,级配AC-25的试样抗拉强度尺寸相关系数约为级配AC-13试样的94.37%。

沥青路面老化室内表征及其表面增强材料的性能测试

为解决沥青路面老化室内表征困难的问题,研究了超薄磨耗层表层处治对旧沥青路面路用性能的提升效果。开发出了一种由烘箱加速老化的沥青混合料,并采用劈裂试验表征其老化程度;同时提出了一种由多功能材料试验机(Universal Testing Machine,UTM)对试件进行表面增强处治的方法,并结合劈裂试验数据分析了处治前后试件的力学性能变化。研究结果表明:1)温度为150℃的烘箱加速老化试验中,老化时间为6 h的试件与路面芯样的性能接近;2)采用超薄磨耗层表面增强处治方法有效地提升了路面表层的变形能力,且抗水损害性能优越,能够有效避免早期裂缝的出现;3)沥青路面老化室内表征方法解决了路面取芯困难、芯样不足的问题,为室内试验提供了基本的、符合实际的试验材料;4)采用表面增强处治方法进一步提升了室内试验与路面现场预防性养护施工的一致性。该研究成果对于路面材料的研究和工程设计具有重要意义。