[发明专利]基于方差σ2的沥青路面预防性养护最佳时机确定方法

权利要求书

1.基于方差σ²的沥青路面预防性养护最佳时机确定方法，包括下述步骤：

第一步：取样

在拟进行预防性养护的对象路段分别钻取试验试样和参比试样；

第二步：参比试样极限劈裂强度数据采集

对参比试样进行劈裂极限强度试验，获得参比试样的极限劈裂强度；

第三步：试验试样原始细观结构数据采集及处理

取一个试验试样，沿其轴向每隔1-10mm，进行一次CT断层扫描，获取该试验试样原始细观结构图像；

选择位于试验试样中间的5-20个截面，用图像分析软件对这些截面位置对应的CT原始细观结构图像进行处理，得到每个原始细观结构CT图像的灰度分布直方图；用origin和MATLAB数据分析软件读取试验试件第1个到第i个截面的原始细观结构CT图像灰度分布直方图中距原点最近的波峰区域曲线的正态分布方差σ²，得到σ²₀₁、σ²₀₂、σ²₀₃……、σ²_0i值；其中i＝1、2、3……j，j为截面编号；

第四步：试验试样第一次加载试验数据采集及处理

将第三步的试验试样进行劈裂疲劳试验，试验试样沿加载方向每变形0.2-2mm时或疲劳加载10-4000次时，按第三步CT断层扫描的间隔和位置，进行一次CT断层扫描，获取第一次加载时试验试样细观结构图像；

选取第三步所选截面相同位置截面的CT图像，用图像分析软件对试验试样细观结构的CT图像进行处理，获得CT图像的灰度分布直方图；读取同一试件第1个到第i个截面一次加载后获取的细观结构CT图像灰度分布直方图中距原点最近的波峰区域的正态分布曲线方差σ²，得到σ²₁₁、σ²₁₂……σ²_1i值；其中i＝1、2、3……j，j为截面编号；

第五步：重复第四步，对同一试样施加相同疲劳荷载，进行劈裂疲劳试验，当试验试样沿加载方向每变形0.2-2mm时或疲劳加载100-4000次时，进行一次CT扫描，直至试样发生疲劳破坏；分别得到不同截面从第1次到第n次加载CT图像灰度分布直方图的正态分布方差σ²，得到σ²₁₁、σ²₁₂……σ²_1i、σ²₂₁……σ²_2i、σ²₃₁……σ²_ni及试样发生疲劳破坏时的疲劳寿命N_f1；其中i＝1、2、3……j，j为截面编号；其中n＝1、2、3……m，m为加载次数；

第六步：以方差σ²为纵坐标，疲劳加载次数为横坐标，分别绘制每个截面疲劳加载次数-方差曲线σ²₁-N、σ²₂-N、σ²₃-N……σ²_i-N；其中i＝1、2、3……j，j为截面编号；对曲线进行二次求导，读取曲线二次导数为0时对应的横坐标值N，得到每一个截面的N值N₁、N₂……N_i；其中i＝1、2、3……j，j为截面编号；

第七步：对每一个试验试样按第三步至第六步进行处理，分别计算第1个到第R个试件各截面N值的平均值其中R＝1、2、3……Q，Q为试件编号；求R个试件荷载次数N的平均值和平均疲劳寿命

第八步：最佳预防性养护时间T的确定

其中T的单位为年，

t为公路的设计年限；单位为年。

2.根据权利要求1所述的一种沥青路面预防性养护最佳时机的确定方法，其特征在于：试验试样在对象路段的轮迹带、变形凹陷部位或已经产生肉眼可见裂缝的部位钻取；参比试样在路肩钻取。