水泥稳定碎石材料孔隙特性研究
2021-12-21吕悦晶
哈尔滨工业大学学报 2021年1期
吕悦晶,刘 标,张 蕾,汤 文
(1.武汉科技大学 汽车与交通工程学院,武汉 430065; 2.交通运输部公路科学研究院,北京 100088)
水泥稳定碎石是一种具有强度高、整体性强等优点的半刚性材料,广泛作为公路工程的路面基层材料[1]. 水稳半刚性基层存在初始孔隙,初始孔隙经荷载与环境耦合作用导致孔隙结构发生变化从而形成孔隙裂纹,再经疲劳累积作用导致孔隙裂纹逐步发展使得路面基层出现开裂破坏,最后开裂的裂纹扩展至整个路面基层并延伸至路面顶层,形成反射裂缝,致使沥青路面损坏[2-5]. 荷载在水泥稳定碎石材料孔隙的发展、破坏这一过程中发挥着不可替代的作用,因此研究水泥稳定碎石材料中孔隙受荷载作用时孔隙结构的演化规律,非常有实际意义[6-8].
目前,不少学者采用CT技术与电镜技术获取材料内部的无损检测图像. 毛灵涛等[9]采用工业CT观测水泥稳定碎石材料孔隙发展、连通的全过程,把试件破坏分为弹性压缩、塑性变形和破坏扩容3个阶段,研究结论表明,裂缝不仅沿骨料边缘扩展,还会穿过骨料,文中研究虽能解释平面孔隙的变化过程,但缺少三维孔隙的研究;王一琪[10]采用X-CT技术结合VGStudio MAX 3.0软件,提取水稳材料孔隙参数,分析不同冻融循环条件对孔隙参数的作用,研究结论表明,改变冻融循环次数对孔隙参数影响很大,文中研究虽能解释冻融条件对孔隙参数的影响,但缺乏荷载作用对水稳材料孔隙的研究;孙亮等[11]结合扫描电镜技术与数字岩心技术,将孔隙连通域分为三级,研究结果表明,量化分级能有效区分材料孔隙特征,文中研究虽能量化区分连通孔隙,但对象是静态孔隙结构,缺乏力学变化作用下孔隙连通性的变化研究;……
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