《基於集料形貌特性的動水壓力下瀝青-集料黏附機理研究》是依託南京林業大學，由袁峻擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於集料形貌特性的動水壓力下瀝青-集料黏附機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：袁峻
- 依託單位：南京林業大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
動水壓力作用下瀝青-集料界面的黏附性破壞，是路面結構水損害的主要成因，而集料的表面形貌與界面黏附性能密切相關。開展基於集料形貌特性的動水壓力下瀝青-集料黏附機理研究，是深化瀝青路面水損害理論的重要途徑之一。本項目擬採用三維雷射掃瞄器及環境掃描電子顯微鏡，基於分形理論獲取不同尺度範圍的集料表面三維形貌特性參數。使用超音波模擬高速水流衝擊產生的動水壓力，構建新的瀝青-集料黏附性能試驗方法；開發自動數字圖像採集處理系統，提高黏附性試驗的精度。確立動水能量作用下瀝青-集料黏附性演化規律。運用流體力學數值模擬技術，建立基於集料形貌參數的動水壓力分析模型，模擬分析集料形貌參數變化對瀝青-集料黏附性能的影響，確立動水壓力作用下瀝青沿瀝青-集料界面剝落的機理。項目的研究成果，將為集料優選、瀝青混合料的最佳化設計提供有益的理論依據，對提升瀝青路面抗水損性能、節省養護費用、延長使用壽命起到積極的作用。
結題摘要
動水壓力作用下瀝青-集料界面的黏附性破壞，是路面結構水損害的主要成因，而集料的表面形貌與界面黏附性能密切相關。開展基於集料形貌特性的動水壓力下瀝青-集料黏附機理研究，是深化瀝青路面水損害理論的重要途徑之一。本項目構建新的瀝青-集料黏附性能試驗方法，使用超音波模擬高速水流衝擊產生的動水壓力，開發自動數字圖像採集處理系統，提高黏附性試驗的精度。基於該方法對不同種類粗集料與瀝青進行黏附性能分析研究。從試驗結果可以看出，該試驗方法能夠模擬動水壓力作用下瀝青從集料表面剝落的現象，並能夠區分集料粗糙度對黏附性能的影響。採用三維雷射掃瞄器基於分形理論並基於原子力顯微鏡(AFM)分別獲取細觀、微觀尺度的集料表面三維形貌特性參數，並驗證集料表面形貌表征參數與瀝青-集料黏附性的相關性。藉助偏光顯微鏡從微觀方面觀測隨時間變化瀝青-集料界面剝落的現象，確立動水能量作用下瀝青-集料界面黏附失效演化規律。利用AFM從微觀角度觀測水對瀝青-集料界面的作用，通過分析水作用下瀝青表面“蜂狀結構”微觀構造的變化規律，確立動水壓力作用下瀝青沿瀝青-集料界面剝落的機理，為瀝青-集料界面黏附性能失效提供了重要的理論依據。基於表面能理論，選擇合理的參數指標表征瀝青-集料界面的黏附功，建立其與瀝青-集料黏附性能的相關性，並提出增強瀝青-集料界面黏附性能的集料表面三維形貌特徵指標。本項目的研究成果，將為集料優選、瀝青混合料的最佳化設計提供有益的理論依據，對提升瀝青路面抗水損性能、節省養護費用、延長使用壽命起到積極的作用。
