多孔沥青混合料堵塞规律离散元仿真

作     者：何亮 周子栋 VAN DEN BERGH Wim BALIEU Romain CANNONE FALCHETTO Augusto 朱继青 ALEXIADIS Alessio KOWALSKI Karol VALENTIN Jan 蔡皓东 李后君 乔亚宁 HE Liang;ZHOU Zi-dong;VAN DEN BERGH Wim;BALIEU Romain;CANNONE FALCHETTO Augusto;ZHU Ji-qing;ALEXIADIS Alessio;KOWALSKI Karol;VALENTIN Jan;CAI Hao-dong;LI Hou-jun;QIAO Ya-ning

作者机构：重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程研究中心重庆400074 安特卫普大学应用工程学院安特卫普2000 KTH皇家理工学院土木与建筑工程学院斯德哥尔摩11428 阿尔托大学土木工程学院南芬兰赫尔辛基02150 瑞典国家道路与交通研究院东约特兰林雪平58195 伯明翰大学化学工程学院阿拉巴马伯明翰B152TT 华沙理工大学土木工程学院马佐夫舍华沙00-637 捷克理工大学土木工程学院布拉格16629 

基　　金：国家自然科学基金项目(52278440,52111530134) 中国-中东欧国家高校联合教育项目(2021090) 重庆市研究生科研创新项目(CYS21340) 重庆市自然科学基金项目(cstc2020jcyj-msxmX0431) 重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程研究中心开放基金项目(LHSYS-2021-003) 

出 版 物：《交通运输工程学报》 (Journal of Traffic and Transportation Engineering)

年 卷 期：2023年第23卷第2期

页      码：78-91页

摘      要：为揭示多孔沥青混合料孔隙堵塞机理,开展了多孔沥青混合料堵塞模型试验与仿真模拟结合研究;基于电子计算机断层扫描与离散元软件PFC3D V5.0分析了多孔沥青混合料孔隙特征,得到了多孔沥青混合料的孔隙数据;在PFC3D V5.0中投放各粒径集料并根据孔隙特征生成压实虚拟试件,以MATLAB切片对比实际试件孔隙图像验证模型准确性;在自重条件下设置特定级配组成堵塞物侵入多孔沥青混合料试件模拟仿真,并以室内试验结果对照验证,改变投放堵塞物粒径,分析了试件孔隙衰变率,找出了堵塞敏感颗粒;在自重条件下引入流体模拟仿真试验,改变了流体渗流速度,分析了试件堵塞变化规律。研究结果表明:PFC3D V5.0生成的虚拟试件具备较高的精确度,仿真揭示了试件堵塞规律,小颗粒除堆积于喉孔处产生堵塞外,还会在嵌挤成型后与大粒径颗粒积聚产生堵塞;自重条件下的堵塞主要集中在混合料试件上层30 mm处,相应堵塞敏感颗粒粒径分布为0.150~0.600 mm,堵塞颗粒粒径分布对堵塞结果影响较大;在重力与流体条件下,随着渗流速度从0.005 m·s^(-1)增加到0.030 m·s^(-1),孔隙衰变率变化速度增加,残留在混合料内部的堵塞物减少,孔隙衰变率减小,排水沥青路面在设计与养护时也需将当地降雨条件带入考虑。

主 题 词：路面工程 多孔沥青混合料 孔隙特征 孔隙堵塞 离散元仿真 堵塞敏感颗粒 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.19818/j.cnki.1671-1637.2023.02.005

馆 藏 号：203121283...