[发明专利]一种基于介电特性的沥青混合料级配评价方法

说明书

本发明公开了一种基于介电特性的沥青混合料级配评价方法，该方法包括：步骤1、获取设计沥青混合料级配各筛孔粒径通过百分比，计算设计级配对应的分形维数；步骤2、测量设计级配沥青混合料的介电常数；步骤3、测量所用沥青的介电常数；步骤4、根据介电常数模型确定矿料的介电常数；步骤5、确定位置处沥青混合料的实际介电常数，求解空隙率和实际矿料间隙率；步骤6、根据三维空隙模型，将实际矿料间隙率带入确定相应级配的分形维数；步骤7、确定最大、最小分形维数的区间范围，比较测试沥青混合料的级配分维数，判断其是否在该区间范围内。本发明可快速评价现场沥青混合料的级配与设计级配的差异，进而能研究沥青路面级配与路用性能的关系。

技术领域

本发明涉及道路工程领域，尤其涉及一种基于介电特性的沥青混合料级配评价方法。

背景技术

我国沥青路面早期病害较为严重，主要原因除了路面复杂的服役环境以及超载严重外，还与沥青路面施工质量密切相关。由于施工质量不佳，出现如压实度不均、级配离析等情况会造成沥青路面提前进入了中修甚至是大修工程，这不仅影响了公路的正常运营，降低了交通运输的收益；也造成了路面服役性能下降，交通事故率上升等不良影响。而其中主要原因是路面施工沥青混合料级配与设计级配并不一致，或产生的差异超过规范级配上下限。沥青路面级配差异是施工中重点控制的工序之一，保证级配差异在可供范围内即保证沥青路面施工质量与服役性能。因此，有必要提出一种快速、全面的评价沥青混合料级配技术。

在施工阶段沥青混合料检测中，级配检验仅仅检测拌合站中的沥青混合料级配，对于现场摊铺中的沥青混合料级配并未进行检测，因此实际并未检测路面摊铺后沥青混合料级配与设计级配的差异；而传统取芯检测级配仅仅只能对部分路段进行检测，无法检测路面全幅的级配差异。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中沥青路面级配差异评价技术不全面的缺陷，提供一种基于介电特性的沥青混合料级配评价方法，，为今后保证沥青路面施工质量提供基础，同时也为探地雷达全面检测沥青路面级配差异提供相应的参考。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种基于介电特性的沥青混合料级配评价方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、获取设计沥青混合料级配各筛孔粒径通过百分比，并计算得到设计级配对应的分形维数；

步骤2、测量设计级配沥青混合料的介电常数；

步骤3、测量所用沥青的介电常数；

步骤4、根据介电常数模型确定矿料的介电常数；

步骤5、检测施工摊铺后确定位置处沥青混合料的实际介电常数，假定实际路面沥青体积不发生改变，求解空隙率，并得到实际矿料间隙率；

步骤6、根据三维空隙模型，将实际矿料间隙率带入确定相应级配的分形维数；

步骤7、查找对应设计级配规范中的上、下限级配，确定最大、最小分形维数的区间范围，比较测试沥青混合料的级配分维数，判断其是否在该区间范围内。

进一步地，本发明的步骤1中计算分形维数的方法为：

拟合公式并得到设计级配对应的分形维数D：

其中，P(r)为对应筛孔孔径的通过百分率，r为筛孔尺寸，r_max为筛孔最大尺寸，M(≤r)为粒径小于对应筛孔孔径的集料质量，M₀为集料总质量。

进一步地，本发明的步骤2中测量设计级配沥青混合料的介电常数ε_m的方法为：

根据设计级配制作三个沥青混合料试件；