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| 編輯推薦： |
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为高海拔高寒地区沥青混合料路面设计提供理论依据和有效指导
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| 內容簡介： |
《紫外光辐照下沥青混合料耐久性》结合现代宏微观测试技术，从沥青胶浆分析角度，应用颗粒流法研究紫外光辐照下沥青混合料低温开裂细观力学行为，从微细观角度分析紫外光辐照下沥青混合料技术性质演化机制，为高海拔高寒地区沥青路面材料研发提供指导和参考。《紫外光辐照下沥青混合料耐久性》主要介绍了紫外光辐照下沥青胶浆的物理性能、流变性能和微观性能的演化规律；紫外光辐照下沥青混合料技术性质及预测模型；紫外光辐照下沥青混合料低温开裂细观力学特征。
本书可作为高等学校公路与城市道路及无机非金属材料专业的本科生、研究生及有关专业的科研人员、工程技术人员的学习参考用书。
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| 目錄：
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1绪论1
1.1紫外光辐照环境再现1
1.2紫外光辐照下沥青及沥青混合料技术性质3
1.3紫外光辐照下沥青组成结构5
1.4沥青胶浆性质与组成成分之间的关系6
1.5离散元法在沥青混合料细观力学分析中的应用7
2紫外光辐照下沥青胶浆技术性质12
2.1沥青胶浆组成材料12
2.1.1沥青12
2.1.2填料13
2.2沥青胶浆制备及室内紫外光老化试验15
2.2.1制备沥青胶浆15
2.2.2室内紫外光老化试验设计16
2.3紫外光辐照下沥青胶浆感温性18
2.3.1紫外光辐照下沥青胶浆感温性指标18
2.3.2紫外光辐照下沥青胶浆感温性19
2.4紫外光辐照下沥青胶浆低温性能21
2.4.1紫外光辐照下沥青胶浆测力延度21
2.4.2紫外光辐照下沥青胶浆简支梁弯曲蠕变试验24
2.5紫外光辐照下沥青胶浆高温性能27
2.5.1紫外光辐照下沥青胶浆软化点27
2.5.2紫外光辐照下沥青胶浆黏度28
2.5.3紫外光辐照下沥青胶浆动态剪切试验32
2.6紫外光辐照下沥青胶浆抗疲劳性33
2.7紫外光辐照下沥青胶浆抗疲劳性和抗车辙性比较36
2.8紫外光辐照下沥青胶浆中填料掺量优化37
3紫外光辐照下粉胶比对沥青混合料技术性质的影响39
3.1沥青混合料组成结构设计39
3.1.1矿料级配组成理论40
3.1.2级配设计及评价方法41
3.2紫外光辐照下沥青混合料技术性质试验设计44
3.2.1集料特性44
3.2.2基于分形维数的级配评价指标的建立45
3.2.3研究级配的确定49
3.2.4研究级配的评价51
3.2.5最佳油石比的确定52
3.2.6定量紫外光辐照试验方案确定53
3.3水稳定性54
3.3.1浸水马歇尔试验54
3.3.2冻融劈裂试验56
3.4低温抗裂性59
3.4.1低温弯曲性能评价指标59
3.4.2低温弯曲破坏试验60
3.5高温稳定性65
3.6紫外光老化下沥青混合料粉胶比优化68
4紫外光辐照下沥青胶浆微观形貌、化学性能表征70
4.1紫外光辐照下SBS改性沥青胶浆微观形貌量化70
4.1.1SBS改性沥青的荧光显微特征70
4.1.2SBS改性沥青荧光显微结构表征方法71
4.1.3SBS改性沥青胶浆光老化前后显微结构表征72
4.2紫外光辐照下沥青胶浆化学组分74
4.2.1沥青胶浆的组分74
4.2.2沥青胶浆化学组分分离试验75
4.2.3紫外光辐照下沥青胶浆化学组分分析76
4.3紫外光辐照下沥青胶浆化学官能团表征79
4.3.1红外光谱79
4.3.2沥青胶浆组成成分的特征官能团79
4.3.3紫外光辐照下沥青胶浆特征官能团83
4.4紫外光辐照下沥青胶浆分子量分布85
4.4.1凝胶渗透色谱方法介绍85
4.4.2沥青胶浆凝胶渗透色谱试验87
4.4.3改性沥青胶浆紫外光老化前后分子量分布特征89
4.4.4基质沥青胶浆紫外光老化前后分子量分布特征92
4.4.5分子量特征参数与沥青胶浆物理性能灰熵关联分析94
5紫外光辐照下沥青混合料高低温性能预测101
5.1紫外光辐照下沥青混合料性能预测模型的建立101
5.1.1模型建立102
5.1.2模型参数估计103
5.2沥青混合料室内紫外光老化试验方案104
5.2.1紫外光老化时间的确定104
5.2.2沥青混合料级配及最佳油石比的确定105
5.3紫外光辐照下沥青混合料高低温性能预测方程105
5.3.1低温性能预测方程105
5.3.2高温性能预测方程106
5.4高低温性能预测方程验证107
5.4.1紫外光老化下沥青混合料性能预测方程分析108
5.4.2沥青混合料性能预测指标的建立109
6沥青混合料紫外光老化后低温开裂细观力学特征113
6.1颗粒流法基础理论113
6.1.1PFC2D方法简介113
6.1.2PFC2D基本假定及物理模型114
6.1.3颗粒流法的接触本构模型117
6.2沥青混合料小梁模型建立122
6.2.1级配的转化122
6.2.2沥青混合料小梁模型生成127
6.2.3沥青混合料小梁接触本构模型及细观参数选取130
6.3小梁低温弯曲破坏试验模拟134
6.3.1低温弯曲破坏试验模拟条件134
6.3.2数值结果与室内试验结果的比较135
6.3.3小梁模型裂纹发展过程138
6.3.4小梁模型颗粒间接触力142
参考文献144
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| 內容試閱：
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2016年交通运输部在《交通运输科技十三五发展规划》和《十三五公路养护管理发展纲要》中均明确指出着力突破特殊自然条件下重大工程关键建设技术瓶颈探索建立以公路病害为导向的回溯机制，分析性能衰减规律和病害成因，2019年9月，中共中央、国务院提出建设交通强国的发展战略目标。
在高原地区，强烈紫外光辐照是影响沥青路面使用寿命的主要气候因素，给公路工程建设带来巨大困难。高原地区具有典型的山地气候特征，海拔高、太阳辐照时间长等。强烈紫外光辐照易导致沥青路面表面层发生老化，且路面老化与其他病害之间的关系仍是疑难问题。作者先后在交通运输建设科技项目（20113187721260）、中原科技领军人才项目（194200510015）、河南省高等学校重点科研项目（19A560024）、河南省科技攻关项目（192102310012）等研究中，基于胶浆特性研究紫外光辐照下沥青胶浆物理性能、流变性能和微观性能演化规律，并采用颗粒流数值模拟方法进行紫外光辐照后沥青混合料细观力学分析，取得了具有代表性的创新性成果。本书便是上述科研成果的总结，以期为高原地区公路路面设计、养护管理提供参考和帮助，促进高原地区高等级公路路面修筑技术发展。
本书内容共分为6章。第1章概述了研究背景、研究内容及研究路线。第2章分析了紫外光辐照下沥青胶浆材料性能演变规律，推荐紫外光辐照下沥青胶浆合理的粉胶比。第3章详细阐述了粉胶比对紫外光辐照下沥青混合料技术性质的影响，结合标准残差平方和方法优化分析出紫外光辐照下沥青混合料的合理粉胶比。第4章采用荧光显微镜、组分分离、红外光谱、高效凝胶色谱等现代物理化学分析技术，研究紫外光老化下沥青胶浆微观结构及填料掺量对沥青化学性能的影响，通过灰熵关联法分析了宏观物理性能和分子量分布特征参数的关系。第5章运用Verhulst模型建立紫外光辐照后沥青混合料高低温性能方程，采用LevenbergMarquardt（LM）算法及最小二乘法对相关参数进行估计，通过最佳粉胶比下沥青混合料路用性能试验验证方程的准确性，提出衡量沥青混合料路用性能变化的两个特征值：紫外光老化速率和紫外光老化残余指数。第6章基于粗集料颗粒多边形算法结合颗粒流软件中的fish语言建立了改性沥青混合料二维小梁数字试件，并进行虚拟弯曲断裂试验，通过监测加载过程中小梁试件内部裂纹的扩展过程及颗粒间接触力的变化，揭示紫外光辐照后沥青路面裂缝形成的机理。
本书由郑州航空工业管理学院谢祥兵博士、李广慧教授撰写。西安建筑科技大学童申家教授负责本书的紫外光辐照下沥青胶浆物理力学性质及沥青混合料细观力学分析部分的审定工作，郑州航空工业管理学院牛俊玲教授负责沥青胶浆老化机理部分的审定工作。
感谢西安建筑科技大学童申家教授对本书中研究工作的支持，感谢西安近代化学研究所刘红妮高工对本书微观试验部分的帮助，感谢长安大学王选仓教授、耿九光副教授对本书提出的宝贵建议，感谢郑州航空工业管理学院土木建筑学院领导的支持，使本书顺利出版。
由于作者理论水平和学识水平有限，书中不足之处在所难免，恳请广大读者批评和指正。
著者
2020年11月
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