[发明专利]一种水泥稳定碎石材料冻融损伤试验及评价方法

权利要求书

1.一种水泥稳定碎石材料冻融损伤试验及评价方法，其特征是，包括以下步骤：

a、将待评价的水泥稳定碎石材料依据冻融实验规范要求制成若干个尺寸为Ф150mm×150mm碎石试件，并将制作好的碎石试件放置标准养生室60天；

b、碎石试件的浸水处理：60天后将全部碎石试件取出，先将碎石试件下部1/4高度浸入水中3-4小时，然后将碎石试件下部1/2高度碎石试件浸入水中3-4小时，再然后将碎石试件下部3/4高度碎石试件浸入水中3-4小时，最后将碎石试件完全浸水30-35小时；

c、将浸水处理后的碎石试件根据冻融次数进行分组，对分组的碎石试件进行冻融实验，每组碎石试件的冻融次数相等；每次冻融是将碎石试件先在-18℃±2℃温度下冻融30-35小时，再在-25℃±2℃温度下冻融30-35小时；

d、对完成冻融实验的碎石试件进行单轴压缩实验，得到每组碎石试件的应力-应变曲线；每组碎石试件的应力-应变曲线中的应变值取该组碎石试件的应变的平均值；

e、根据待评价的水泥稳定碎石材料的配比，利用离散元软件PFC3D构建若干个与碎石试件组数相等的水泥稳定碎石离散元模型，模拟单轴压缩实验，得到每个水泥稳定碎石离散元模型的应力-应变曲线；

f、将步骤e得到的若干个离散元模型的应力-应变曲线，分别与步骤d中得到的对应组碎石试件的应力-应变曲线进行对比，当二者最大应力/应变数值超过10%时，调整离散元模型细观参数，最终使二者应力/应变最大值误差在10%之内；

g、在调整好的每个水泥稳定碎石离散元模型中提取裂缝-应变曲线，依据水泥稳定碎石离散元模型裂缝变化规律确定裂缝-应变曲线中的O^，、A^，、B^，、C^，、D^，、E^，点，其中O^，B^，段为几乎没有裂缝段，B^，C^，段为产生5%裂缝段，C^，D^，段为产生30%裂缝段，D^，E^，段为裂缝快速增加段；

h、依据每个离散元模型中裂缝-应变曲线上O^，、A^，、B^，、C^，、D^，、E^，点的应变值，确定步骤d中得到的每组碎石试件的应力-应变曲线对应的O、A、B、C、D、E点，并记录下每组应力-应变曲线上O、A、B、C、D、E点的应力值和应变值；

i、求上步中标记的每组碎石试件的应力-应变曲线中AB段的斜率k_i，其中i为冻融次数；

j、计算水泥稳定碎石冻融损伤评价指标D_i：

D_i=K_i/K₀

其中，K₀为没有进行冻融实验的碎石试件组的应力-应变曲线中AB段的斜率；

k、将得到的评价指标Di与冻融损伤指标和评价结果之间的对应关系进行对比，得出待评价的水泥稳定碎石材料的评价结果。

2.根据权利要求1中所述的水泥稳定碎石材料冻融损伤试验及评价方法，其特征是，每组碎石试件的个数相等。

3.根据权利要求1中所述的水泥稳定碎石材料冻融损伤试验及评价方法，其特征是，步骤c中的冻融实验采用的设备为自动冻融箱。

4.根据权利要求1中所述的水泥稳定碎石材料冻融损伤试验及评价方法，其特征是，在步骤d中对完成冻融实验的碎石试件进行单轴压缩实验前，在碎石试件的侧面贴应变片，每个碎石试件贴设的应变片的数量为四副。

5.根据权利要求1中所述的水泥稳定碎石材料冻融损伤试验及评价方法，其特征是，步骤f中的所述离散元模型细观参数包括刚度比、剪切刚度比、抗拉强度、抗剪强度、凝聚力。