依据国家自然科学基金申请书中的相关研究规划,项目执行期间研究团队分别对非冰冻条件下沥青混合料非饱和渗流机制、冻结作用对沥青混合料渗流机制的影响及冻融作用下沥青混凝土破坏特性等内容展开了深入研究,具体如下: (1)针对水分在沥青混合料中渗流特征不明确的问题,开发了多水头沥青混合料恒压渗流装置,研究了水分在沥青混合料中传递的流态变化,阐明了非达西渗流在沥青混合料中的普遍存在性;结合沥青混合料细观结构分布特征,对沥青混合料渗流的方向性进行了合理的解释,并明确了显著影响沥青混合料渗流特征的细观结构参数。 (2)为准确观测沥青混合料细观水分分布,基于X-ray断层扫描技术提出了沥青混合料细观水分分布测试方法;研究了该方法对于不同类型试件的适用性和精度,探讨了工业CT扫描参数对测试结果的影响,提出了应用于沥青混合料细观水分分布的最优参数;在此基础上,初步分析了动/静水作用下沥青混合料内部水分分布特征,证明了沥青混合料在不同条件下渗流的活性空隙。 (3)运用宏观-细观相结合的分析方法,定量研究了冻融作用下沥青混合料渗流流态的变化特征,明确了冻融作用对沥青混合料达西-非达西渗流转化的加剧作用;分析了沥青混合料细观结构冻融损伤的破坏模式;并借助上述两方面研究成果,建立了冻融循环过程中沥青混合料细观结构演变规律与渗流特征间的关系,阐明了冻结作用对沥青混合料渗流特征的影响。 (4)在上述研究的基础上,为探究水分渗流引起的冻融损伤对沥青路面破坏特性的影响,以沥青混合料疲劳破坏为研究对象,分析了其随冻融作用的演化规律及主要影响因素;开展了不同冻融损伤状态下的沥青混合料在小应力条件下细观应变场的分析,从细观尺度揭示了冻融作用对沥青混合料破坏特性影响的机理。 (5)依托本项目发表学术论文14篇,其中SCI检索7篇(中科院1区1篇,2区4篇,交通运输工程领域顶级年刊1篇),影响因子3.0以上3篇,单篇最高影响因子4.844;EI检索6篇(其中5篇为国家一级期刊);授权国家发明专利4项;培养博士生1名(已毕业),硕士研究3名(已毕业2人,在读1人)。 2100433B