粗集料接触参数对沥青混合料损伤演化的影响
来源：中国血液净化杂志2020年第10期北京时间：
作者：牛冬瑜, 谢希望, 牛艳辉, 盛燕萍, 孟建党, 杜亚志
单位：1. 长安大学 材料科学与工程学院, 陕西 西安 710064;2. 河南省交通运输厅高速公路濮阳至鹤壁管理处, 河南 鹤壁 410902;3. 中原工学院, 建筑工程学院, 河南 郑州 450007"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (51608045); China Postdoctoral Science Foundation (2017M613035); Natural Science Foundation of Tibet Autonomous Region (XZ2017ZRG-118); Science and Technology Planning Project of Fujian Province (2019y0048); Science and Technology Project of Henan Department of Transportation (2020J-2-3); Open Fund of Research and Development Center of Transport Industry of Technologies, Materials and Equipments of Highway Construction and Maintenance (GLKF201812)
摘要：为了揭示沥青混合料内部细观损伤对宏观性能的影响，基于DIC方法与四点弯曲疲劳试验，对不同粗集料接触状态的混合料细观损伤尺度效应进行研究。首先以颗粒堆积理论与粒子干涉理论为基础，提出可表征细观主骨架结构状态的颗粒接触主力链配位参数（<i>n</i><sub>pfc</sub>）计算方法。采用SAC设计方法，通过控制关键筛孔2.36~4.75 mm的分计筛余质量百分比，设计4组可反映不同粒径尺寸集料组合形式的SAC16级配（B60S00~B60S15），计算不同级配沥青混合料对应的<i>n<sub></sub></i>pfc。其次，结合DIC方法与四点弯曲疲劳试验，分析疲劳荷载作用下沥青混合料小梁试件水平应变场演化特征，并提出混合料疲劳损伤因子定量分析方法。最后对不同粗集料接触参数的沥青混合料的细观损伤演化特征、疲劳损伤因子<i>D</i><sub>FD</sub>及表征宏观抗疲劳性能的<i>K</i><sub>m</sub>进行分析。研究结果表明：随着疲劳荷载作用次数的增加，4种不同<i>n</i><sub>pfc</sub>混合料的水平应变量逐渐增大，各<i>D</i><sub>FD</sub>也均显著增加；随着<i>n</i><sub>pfc</sub>的增大，<i>D</i><sub>FD</sub>明显减小，当<i>n</i><sub>pfc</sub>=7.73~9.55时，<i>D</i><sub>FD</sub>较小，混合料的疲劳细观尺度损伤叠加效应较小；同时，随着<i>n</i><sub>pfc</sub>增加，<i>K</i><sub>m</sub>呈先增大后略微减小的趋势；当<i>n</i><sub>pfc</sub>=7.73~9.55时，对应的宏观抗疲劳性能较好；因此，选取合理的<i>n</i><sub>pfc</sub>可优化沥青混合料内部主骨架细观结构状态，减少细观尺度损伤叠加效应影响，提高沥青混合料的宏观抗疲劳性能。
关键词：道路工程,沥青混合料,数字图像相关方法,细观损伤,粗集料接触参数
基金资助：国家自然科学基金项目（51608045），中国博士后科学基金项目（2017M613035）；西藏自治区自然科学基金项目（XZ2017ZRG-118）；福建省科技计划项目（2019y0048）；河南省交通运输厅科技项目（2020J-2-3）；公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心（甘肃路桥建设集团有限公司）开放基金项目（GLKF201812）
