- 文献综述（或调研报告）：
关于透水沥青在路面工程中的使用：
透水沥青路面的工程实践在国外早已开展，德国在上世纪六七十年代就开始了透水沥青路面的铺设，八十年代起，比利时、荷兰，法国都欧洲国家陆续开始了透水沥青路面的铺设。八十年代后期，日本开始了透水路面的铺设，可以说是在透水沥青路面相关研究与应用最成功的国家。二十世纪九十年代起，我国开始了透水沥青路面建设（高岩等， 2013）。
PA（Porous Asphalt）是使用沥青，级配以大粒径集料为主，以及添加剂为材料拌合城的沥青混凝土材料。相比与传统沥青混凝土，由于较少甚至没有使用细集料，混凝土中具有较多的孔隙，并且可以形成孔隙网络。这种孔隙网络的材料结构使得透水沥青在铺筑路面上有很多传统沥青所不具备的优势。多孔隙结构使得透水沥青具备了透水性能，传统路面往往透水性能较差，改变了自然环境下地表的透水系数，导致地表径流增大，从而产生了城市内涝，透水沥青路面可以有效地缓解城市内涝。透水沥青的孔隙结构还可以吸收车辆行驶时与路面产生的噪音，减少噪音污染。除此之外，城市中的热岛效应也是一个需要人们去解决的问题，透水沥青的多孔隙结构也为解决这个问题，提出了一种可能的方案。
基于X光技术的沥青混凝土研究：
由于透水沥青的孔隙结构，水对材料性能产生的影响值得我们重点关注。随着X射线在工业界使用的普及，基于X射线的材料研究逐渐兴起。X射线计算机断层扫描（XCT）技术通常用于医院的医学诊断，由于其高分辨率，无损性质和清晰的3D可视化效果，现在正日益成为表征材料微观结构的一种有吸引力的工具。在过去的十年中，在运用XCT表征微观结构以及研究各种材料（包括地质材料岩石，土壤和化石，金属等））（Calrson，2006年），的破坏和断裂演化方面做出了巨大的努力。 和合金（Babout等人，2006； Marrow等人，2006； Qian等人，2008），多孔材料（Kerckhofs等人，2008），牙科复合材料（Drummond等人，2005），沥青混合料（ Masad等，2002； Onifade等，2013）和混凝土（Garboczi，2002； Wang等，2003）。
在过去的十年中，发表了许多使用microCT分析混凝土和沥青的研究：这些研究通常可以根据microCT获得的信息类型进行分类，而本次综述主要分为以下几类：孔隙率，相识别和密度，损伤 以及失效分析，纤维增强，时间演变或延时研究（也包括原位研究）以及使用microCT数据进行基于图像的模拟和建模。 这些研究通常使用简单的定性3D可视化或定量3D分析，这些分析有时可能更加复杂且耗时，并且通常针对应用程序进行定制。 定性3D可视化对于查看增强纤维的方向性或聚集性，查看孔的形状或孔网络的连通性或查看裂纹的位置和范围可能很有用。 在比较样本，寻找样本之间的微小但重要的差异或做出定量结论时，始终必须以3D形式对数据进行量化。 这样的例子包括总孔隙率，最大孔径，孔径分布，孔隙形状分布，纤维分布，裂缝宽度，骨料或沥青的体积分数，最近，基于3D图像的模拟可确定绝对渗透率和最大流量 给定输入参数的比率。 可以使用孔隙网络的曲率分析来分析连通孔隙的流动路径复杂性。 最后，与理想模型相比，结构力学仿真可以分析真实材料的应力分布和有效弹性模量（Duplessis等人， 2019）。
也有相关研究人员通过X光扫描图像来研究沥青混凝土的性能，但主要集中于通过扫描图片来分析其微观性能。在本研究中，透水沥青的微观结构将会基于X射线进行研究。
冻融循环对透水沥青产生的影响是一个值得研究的问题，因为多孔结构使得透水沥青更容易受到冻融循环造成的损伤，为了评估霜冻的损害，研究人员传统上将材料暴露于不同数量的冷冻和解冻循环中，以便随后确定材料降解的演变以及严重程度。 以这种方式，已经确定，沥青混合物的气隙含量随冷冻和解冻循环次数的增加而增加（Feng等，2010； Xu等，2015； Luo等，2017； Pan等。 2017年），从而导致复合材料（Lamothe等人2017年）和弹性模量（Si等人2014年），抗断裂性（Fakhri和Ahmadi 2017年），抗压强度（Si等人2014年）和间接降低 -和分裂抗张强度（Feng et al.2010，Luo et al.2017，Pan et al.2017）。 从逻辑上说，除了冻融循环的次数外，混合物中的气孔数量还会影响到冻融所造成的损害。考虑到冻融循环对沥青材料性能退化的影响以及导致降解的过程的数学模型和数值模型已经开始出现。 例如，通过包括Weibull分布函数的本构粘弹塑性模型（Yi等人，2014），已经建立了间接模拟霜冻破坏影响的方法，以预测耐久性并模拟由于冻融造成的破坏发展 周期。 在混合物（Kringos and Liu 2004，Vu et al.2018）和微观水平（Varveri et al.2014）上都采取了更直接的方法来整合因水冻结而发生的应变以及由此引起的破坏发展。
X光技术和数字模型：
Bentz 等人， （1997）报道了基于X射线CT成像的复合材料的微观结构模型重建，用于模拟1990年代后期的水泥水化过程。 但是，微观结构模型的规模在水泥浆级别，实际上不属于石基材料类别。 在2000年代初曾报道了基于图像处理为图像测试而重建的基于石材的材料的数值模型，例如Buttlar和You（2000）， 以及Masad（2001），以及Papagiannakis等（2002）。 在You and Buttlar （2001）的研究中，基于光学图像处理的二维数值模型，使用DEM对沥青混凝土进行了虚拟间接拉伸试验。 同年，马萨德等人（2001）基于光学图像重建了沥青混凝土的二维有限元模型，并进行了有限元模拟来分析应变分布。 Papagiannakis等（2002）基于光学图像重建了二维有限元模型，并进行了数值模拟以分析沥青混凝土的粘弹性。 在接下来的几年中，Buttlar和他的同事（2004， 2005）使用从光学图像重建的2D DE模型模拟了复模量测试，中空圆柱模量测试和单轴压缩测试。 校准后的仿真结果与实验室测试结果吻合良好。 由于使用了光学图像，因此在研究中仅重建了2D数值模型。 另外，在它们的数值模型中仅报告了聚集相和乳香相。 Zelelew和Papagiannakis （2008， 2009）使用从X射线CT图像获得的2D DE模型进行了沥青混凝土单轴蠕变试验的数值模拟。 在他们的研究中重建的沥青混凝土二维DE模型包括三个阶段：集料，沥青胶泥和空隙。 值得注意的是，通过一种名为基于体积的全局最小值（VGM）阈值算法的自动数字图像处理技术，可以从X射线图像直接直观地看到这三个阶段的分布（2010）。 在此阶段，还报道了基于X射线成像重建的3D数值模型，用于建模目的（Omari等， 2004）。
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