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多孔沥青混合料空隙特征与路用性能关系

吴浩 张久鹏 王秉纲

吴浩, 张久鹏, 王秉纲. 多孔沥青混合料空隙特征与路用性能关系[J]. 交通运输工程学报, 2010, 10(1): 1-5. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.01.001
引用本文: 吴浩, 张久鹏, 王秉纲. 多孔沥青混合料空隙特征与路用性能关系[J]. 交通运输工程学报, 2010, 10(1): 1-5. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.01.001
WU Hao, ZHANG Jiu-peng, WANG Bing-gang. Relationship between characteristic of void and road performance of porous asphalt mixture[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2010, 10(1): 1-5. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.01.001
Citation: WU Hao, ZHANG Jiu-peng, WANG Bing-gang. Relationship between characteristic of void and road performance of porous asphalt mixture[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2010, 10(1): 1-5. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.01.001

多孔沥青混合料空隙特征与路用性能关系

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.01.001
基金项目: 

国家自然科学基金项目 50608006

陕西省自然科学基金项目 2007E223

新世纪优秀人才支持计划项目 NCET-07-0120

交通部交通应用基础研究项目 2006319812120

详细信息
    作者简介:

    吴浩(1973-), 男, 河南南阳人, 河南省交通运输厅高级工程师, 长安大学工学博士研究生, 从事路面结构和材料研究

    王秉纲(1934-), 男, 辽宁朝阳人, 长安大学教授

  • 中图分类号: U414.18

Relationship between characteristic of void and road performance of porous asphalt mixture

More Information
  • 摘要: 以3种级配的OGFC-13马歇尔试件作为载体, 运用X-CT技术和数字图像处理技术获取了不同类型混合料试件的内部空隙分布图像, 采用分形理论研究了多孔沥青混合料的空隙分维特征, 分析了空隙分维特征与混合料路用性能的关系。分析结果表明: 多孔沥青混合料的劈裂强度随着空隙率的增加而减少, 随着空隙轮廓分形维数的增大而增大; 多孔沥青混合料的渗透系数随着空隙率的增加而增加, 随着空隙轮廓分形维数的增大而减小。采用空隙轮廓分形维数可以很好地解释多孔沥青混合料孔隙率基本一致但路用性能差异较大的原因, 可以用于分析多孔排水沥青混合料的空隙分布及其路用性能变化趋势。

     

  • 图  1  横断面扫描位置

    Figure  1.  Scan positions of cross sections

    图  2  截面1空隙特征提取图像

    Figure  2.  Extraction image of void characteristic for section 1

    图  3  劈裂强度与空隙率关系

    Figure  3.  Relation between split strength and porosity

    图  4  分形维数与劈裂强度的关系

    Figure  4.  Relation between split strength and fractal dimension

    图  5  空隙率与渗透系数关系

    Figure  5.  Relation between permeation coefficient and porosity

    图  6  空隙轮廓分形维数与渗透系数关系

    Figure  6.  Relation between permeation coefficient and fractal dimension of void profile

    表  1  级配设计

    Table  1.   Gradation design

    级配类型 矿料的筛孔(mm)通过百分率/%
    16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
    G1 100.00 96.17 67.32 24.41 11.71 8.02 6.58 5.56 5.12 4.55
    G2 100.00 96.17 67.33 27.08 15.38 9.91 7.56 5.92 5.23 4.58
    G3 100.00 96.17 67.33 29.21 18.32 11.42 8.35 6.20 5.31 4.60
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    表  2  试件的空隙特征

    Table  2.   Void characteristics of different specimens

    级配类型 试件编号 空隙率/% 空隙轮廓分形维数
    G1 G1-1 25.0 1.098 4
    G2 G2-1 23.7 0.080 5
    G3 G3-1 19.1 1.123 1
    G3-2 18.8 1.124 5
    G3-3 18.9 1.117 6
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    表  3  试件的劈裂强度

    Table  3.   Split strengthes of different specimens

    级配 试件编号 劈裂强度/MPa
    G1 G1-1 0.738
    G2 G2-1 0.926
    G3 G3-1 1.126
    G3-2 1.140
    G3-3 1.009
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    表  4  试件的空隙率与渗透系数

    Table  4.   Permeation coefficients and porosities of different specimens

    试件编号 空隙率/% 渗透系数/(10-5 cm·s-1)
    1 13.10 2 984
    2 11.65 1 137
    3 15.44 7 949
    4 18.83 24 525
    5 15.41 6 371
    6 14.81 10 622
    7 14.27 1 746
    8 15.38 8 716
    9 20.01 32 350
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  • 收稿日期:  2009-11-11
  • 刊出日期:  2010-02-25

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