[发明专利]一种沥青混合料粘弹性参数测量方法

说明书

本发明公开一种沥青混合料粘弹性参数测量方法，其步骤为：对沥青混合料进行车辙试验；提取仪器自动记录的车辙深度与对应的荷载作用次数数据；运用公式计算得到沥青混合料纵向平均应变与对应的荷载作用次数数据；利用该数据与力学推导得出的车辙试验纵向应变与荷载作用次数映射关系进行数值拟合，从而反算得出沥青混合料的四个粘弹性参数E₁麦克斯韦弹簧的弹性模量、η₂麦克斯韦粘壶的粘度、E₃开尔文弹簧的弹性模量、η₃开尔文粘壶的粘度。本发明主要用于测量沥青混合料的粘弹性参数，简单方便，成本较低，能够准确地测量沥青混合料的粘弹性参数，用以评价沥青混合料的高温性能。

技术领域

本发明涉及沥青混合料的高温性能与本构模型参数测量领域，具体地说涉及一种测量沥青混合料粘弹性参数的方法。

背景技术

沥青混合料的粘弹性参数是评价沥青混合料性能的一个新兴指标，主要用于描述沥青混合料抵抗高温变形的能力，由于其力学意义明确、试验再现性高、与工程实际应用相关性好等特点，越发广泛地被专家学者应用与沥青混合料性能评价与研究过程中，常见的沥青混合料粘弹性参数测试方法为动态蠕变试验。但动态蠕变试验操作复杂、设备昂贵，且没有被纳入《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)，故国内外尚有多家施工单位与检测单位未能配备相应的试验仪器与相应的技术人员，导致了学术研究与工程应用的脱节。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于车辙试验的沥青混合料四参量粘弹性参数测量的方法，该方法通过对车辙试验过程进行力学分析，对可测量量(荷载作用次数、车辙深度)建立映射关系并与未知参数构建函数关系。这种方法在不增加额外成本的基础上(无需对车辙试验设备进行改造)便可以测量沥青混合料的粘弹性参数；操作简单、运算少(只需利用荷载作用次数与车辙深度的函数关系便可计算出沥青混合料的粘弹性参数)且重复试验误差很小(同一工况、相同预设值)。

本发明所述的沥青混合料粘弹性参数测试方法，具体包括以下步骤：

第一步：依照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)T0703-2011沥青混合料试件制作方法(轮碾法)中的规定成型300mm*300mm*50mm的沥青混合料车辙板试件。

第二步：依照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)T0719-2011中的试验步骤对待测试的沥青混合料进行车辙试验，但试件保温温度与试验温度可根据需求调整，无须固定为60℃。

第三步：提取车辙试验仪自动记录的车辙深度与对应荷载作用次数数据，根据公式[1]计算出对应每次荷载作用的沥青混合料平均纵向应变。

其中

ε指车辙试件纵向平均应变；

R指车辙深度；

h指车辙试件厚度，50mm；

第四步：根据车辙试验沥青混合料纵向平均应变与荷载作用次数的映射关系(公式[2])：

其中

t₁＝0.238s

σ₀＝0.413MPa

μ为沥青混合料的泊松比，0.35

k为荷载作用次数