[发明专利]一种公路沥青结构层动态弹性模量测试方法及系统

说明书

本发明公开一种公路沥青结构层动态弹性模量测试方法及系统，涉及道路工程领域，方法包括：获取试验芯样的每个结构层上每个测试点的多个荷载波形以及与荷载波形对应的应变波形；计算每个测试点的多个荷载波形的峰值的平均值，得到每个测试点的荷载波形的峰值平均值；根据每个测试点的荷载波形的峰值平均值，计算每个测试点的应力值；计算每个测试点的多个应变波形的峰值平均值，得到每个测试点的应变值；根据每个测试点的应变值和每个测试点的应力值，计算每个测试点的动态弹性模量；根据每个结构层的每个测试点的动态弹性模量，计算试验芯样的每个结构层的动态弹性模量。本发明提高了公路沥青结构层的动态弹性模量的测试的准确性。

技术领域

本发明涉及道路工程领域，特别是涉及一种公路沥青结构层动态弹性模量测试方法及系统。

背景技术

随着中国主干公路网的建成，越来越多先期建成的营运沥青混凝土高等级公路面临着来自路面养护等的巨大压力。根据沥青路面设计、养护等所遵循的弹性层状体系理论可知，沥青路面结构是由不同力学特性的材料组合而成的弹性层状体系，而沥青混凝土结构层的动态弹性模量则是表征其力学性能以及预估沥青路面剩余寿命的关键指标。

以往通过落锤式弯沉仪无损检测方法对二层或三层及以上的沥青路面结构施加荷载获得相应的路表弯沉盆数据，而后通过数学反演的方法得到沥青层的综合(当量)动态弹性模量，但无法准确获得各沥青单层结构的动态弹性模量。同时，基于不同算法获得的模量值差异较大，可靠性不足。

倘若采用公路工程现行《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20)中的T0738试验方法，由于营运公路各沥青单层厚度差异较大，从40mm～80mm不等，而试验方法中规定的沥青混合料试件高度必须严格满足100mm，故该方法并不适用于营运公路沥青路面沥青结构单层动态弹性模量的获取。

综上所述，目前营运公路沥青路面动态弹性模量无法通过采用现有试验方法获得。而采用无损检测反演方法则无法获得沥青单独结构层的动态弹性模量，这就为营运沥青路面的改建加铺、剩余寿命预估和预防性养护等带来了极大地不便。因此，发明一种能获取营运公路沥青结构层动态弹性模量的试验方法是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种公路沥青结构层动态弹性模量测试方法及系统，以提高获取公路沥青结构层动态弹性模量的准确性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种公路沥青结构层动态弹性模量测试方法，包括：

获取试验芯样的每个结构层上每个测试点的多个荷载波形以及与所述荷载波形对应的应变波形；

计算每个所述测试点的多个所述荷载波形的峰值的平均值，得到每个所述测试点的荷载波形的峰值平均值；

根据每个所述测试点的荷载波形的峰值平均值，计算每个所述测试点的应力值；

计算每个所述测试点的多个所述应变波形的峰值平均值，得到每个所述测试点的应变值；

根据每个所述测试点的应变值和每个所述测试点的应力值，计算每个所述测试点的动态弹性模量；

根据每个结构层的每个所述测试点的动态弹性模量，计算所述试验芯样的每个结构层的动态弹性模量。

可选地，所述根据每个所述测试点的荷载波形的峰值平均值，计算每个所述测试点的应力值，具体包括：

根据所述荷载波形的平均值，利用公式计算每个所述测试点的应力值；其中，σ₀为所述测试点的应力值；P_i为所述荷载波形的平均值；D为试验芯样直径。

可选地，所述计算每个所述测试点的多个所述应变波形的峰值平均值，得到每个所述测试点的应变值，具体包括：