[发明专利]一种沥青类材料蠕变柔量参数测试方法

权利要求书

1.一种沥青类材料蠕变柔量参数的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将带有中心孔的试件固定在密闭的环境箱(2)内，并设定环境箱(2)内的温度对试件进行保温，直至达到设定的温度；

2)通过MTS疲劳试验机向试件的中心孔内注入液压油对沥青类材料施加均匀荷载，以0.1s作为时间间隔单元，利用压力传感器(31)记录不同时刻t时试件中心孔内的压强q(t)，并利用MTI-3D非接触变形测量系统拍摄试件表面的变形，记录不同时刻t时试件中心点挠度ω(t)；

3)根据下列n元一次方程组求解试件分别在时刻0.05s、0.15s、0.25s…t-0.05s的n个蠕变柔量J(0.05)、J(0.15)、J(0.25)…J(t-0.05)，n＝10t：

其中，a为试件设置的非粘区域半径，δ为沥青类材料厚度，υ为沥青类材料的泊松比；

4)根据步骤3)求解的沥青类材料各个时刻的蠕变柔量得到蠕变柔量时间散点图，根据蠕变柔量时间散点图，按下列蠕变柔量方程形式拟合得到方程中的Prony表达式系数J_i和延迟时间系数τ_i，得到蠕变柔量方程J(t)表达式，完成沥青类材料蠕变柔量参数的测试：

其中，m为项数，J₀为初始蠕变柔量。

2.根据权利要求1所述的一种沥青类材料蠕变柔量参数的测试方法，其特征在于，所述步骤1)中试件的制备方法包括：首先将50mm厚的钢板打磨喷漆，在钢板的中心位置钻半径为2.5mm的中心通孔；然后用半径为2.5mm圆柱体将钢板中心通孔堵住，在钢板表面以钢板中心位置为圆心，a为半径的区域内均匀涂抹薄层沥青隔离剂，形成非粘区域；最后在钢板上铺设厚度为δ的沥青类材料，待沥青类材料冷却形成强度后将钢板中心通孔中圆柱体缓慢取出。

3.根据权利要求2所述的一种沥青类材料蠕变柔量参数的测试方法，其特征在于，所述试件非粘区域半径a和试件厚度δ的比值a/δ大于5。

4.根据权利要求2所述的一种沥青类材料蠕变柔量参数的测试方法，其特征在于，所述沥青类材料为基质沥青、改性沥青、沥青胶浆、沥青砂浆或空隙率在2.5％以下的沥青混合料。

5.根据权利要求1所述的一种沥青类材料蠕变柔量参数的测试方法，其特征在于，所述步骤1)中在试件放入环境箱(2)前先在试件表面喷白色哑光漆，然后喷黑色哑光漆，在试件的表面形成散斑。

6.根据权利要求1所述的一种沥青类材料蠕变柔量参数的测试方法，其特征在于，所述步骤3)中试件中心点挠度ω(t)的计算过程如下：

首先，由经典的圆薄板小挠度板的位移弹性解可知沥青类材料中心点挠度计算公式如下：

其中，E为弹性模量，q为压强；

设泊松比υ为常量，根据Alfrey对应原理，将上式写成拉普拉斯域的表达：

由于E(s)J(s)＝1/s²，s为拉普拉斯变换参量，J为蠕变柔量，则：

对上式进行拉普拉斯逆变换，得到位移函数的时域表达：

ξ是积分变量，代表荷载变化时刻；

以每0.1s作为时间间隔单元，以每0.1s内的中间时刻的蠕变柔量值代表该时段的蠕变柔量值，则有：

试验初始时刻q₀＝0，根据试验不同时刻记录的挠度值ω(t)，则建立步骤3)的n元一次方程组。

7.根据权利要求1所述的一种沥青类材料蠕变柔量参数的测试方法，其特征在于，所述步骤4)中利用最小二乘法在蠕变柔量时间散点图中拟合得蠕变柔量方程中的到Prony表达式系数J_i和延迟时间系数τ_i。