[发明专利]一种沥青混合料高温稳定性力学评价方法

说明书

本发明公开了一种沥青混合料高温稳定性力学评价方法，对待评定沥青混合料试件进行力学性能检测，记录待评定沥青混合料试件的变形参数，所述变形参数包括轴向变形量，实际荷载和加载时间；测量所述试件的高度，并根据试件高度、轴向变形量以及实际荷载，计算不同加载时间的徐变柔量D（t）；使用S型函数拟合徐变柔量D（t）与加载时间t的关系，得到徐变柔量D（t）的拟合曲线；对拟合的徐变柔量D（t）曲线求二阶导，二阶导等于零时得到唯一解作为沥青混合料的流动时间；本发明数据处理方法以及测试仪器的内建算法更精确。

技术领域

本发明涉及道路工程技术领域，尤其涉及一种沥青混合料高温稳定性力学评价方法。

背景技术

高温稳定性是沥青混合料的重要性能之一，其决定了沥青路面在高温季节里抵御车辙的能力。高温稳定性不足将导致路面发生车辙病害，影响行车舒适性，严重情况下将影响车辆形成安全，尤其下雨时，辙槽内积水严重，使轮胎差生滑水现象，导致车辆失去操控性。全世界主要国家都将沥青混合料的高温稳定性作为首要的材料设计或检验指标。

基于力学的沥青混合料高温性能评价方法是目前车辙评价研究的发展方向之一。沥青混合料属于典型的粘弹性体，其高温稳定性和材料的高温蠕变性能直接相关。美国SHAP计划提出通过高温下单轴压缩蠕变试验数据计算流动时间参数（Flow Time）来评价沥青混合料的高温稳定性，得出图1、2的曲线关系，但该试验和评价方法主要针对美国交通情况，并且试验方法和数据处理方面存在不足。其中存在问题之一是：如图1所示的传统沥青混合料的应变与时间关系，该方法通过选取局部测试数据，计算各数据点的徐变柔量，采用二次函数拟合徐变柔量与时间关系，求导获得该局部徐变柔量变化率，之后重复该过程获得全部实验过程中的徐变柔量变化率与时间的规律，如图2所示的传统沥青混合料的徐变柔量变化率与时间的关系，曲线最低点为流动时间。该方法中，局部数据的选取具有任意性，且由图1可知二次函数并不适合该试测数据的拟合。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种沥青混合料高温稳定性力学评价方法，其数据处理方法更精确。

本发明提出的一种沥青混合料高温稳定性力学评价方法，步骤如下：

对待评定沥青混合料试件进行力学性能检测，记录待评定沥青混合料试件的变形参数，所述变形参数包括轴向变形量，实际荷载和加载时间；

测量所述试件的高度，并根据试件高度、轴向变形量以及实际荷载，计算不同加载时间的徐变柔量D（t）；

使用S型函数拟合徐变柔量D（t）与加载时间t的关系，得到徐变柔量D（t）的拟合曲线；

对拟合的徐变柔量D（t）曲线求二阶导，将二阶导等于零时得到的唯一解作为沥青混合料的流动时间。

优选地，在所述对待评定沥青混合料试件进行力学性能检测，记录待评定沥青混合料试件的变形参数之前，还包括：

对沥青混合料采用静压法或旋转压实仪法进行压实成型得到所述待评定沥青混合料试件。

优选地，所述待评定沥青混合料试件采用万能试验机进行力学性能检测。

优选地，将所述待评定沥青混合料试件置于密闭橡胶膜中，同时用橡胶膜包裹所述万能试验机的上压头和下底座。

进一步地，所述徐变柔量D（t）采用如下公式计算：

D（t）=（dL/L）/S，

其中：S为实际荷载，dL为轴向变形量，L为试件高度。

进一步地，所述徐变柔量D（t）的拟合曲线的函数形式为：

D(t)=At^B+Ce^Dt+E，

其中A、B、C、D、E为拟合参数，t为加载时间。