含空隙沥青混凝土弹性模量预测的数值方法

摘要

含空隙沥青混凝土具有多尺度、多相特征,弹性模量是路面材料设计的重要力学参数之一.将解析解与数值解相结合,提出含空隙沥青混凝土弹性模量计算的两步法.首先构造出含空隙沥青砂浆的两相复合材料模型并给出其弹性模量的解析解.然后将含空隙沥青混凝土模拟成由骨料、界面和含空隙沥青砂浆所组成的三相复合材料,通过快速傅里叶变换获得弹性模量.该解的优点是考虑了骨料形状、界面和空隙水饱和度的影响.将数值模拟与试验结果对比,最大误差为4.54％,证实了该数值方法具有较高的精度.数值结果表明:沥青混凝土弹性模量随着界面厚度和空隙水饱和度的增大而增大,但随着粗骨料长细比的增大而减小.