[发明专利]一种城市交叉口用沥青混合料抗车辙性能的评价方法

说明书

本发明公开了一种沥青混合料抗车辙性能的评价方法，通过三轴剪切试验模拟城市道路交叉口路面受力复杂工况。采用该试验得出沥青混合料的动态模量E*、相位角δ、|E*|/sinδ以综合评价抗车辙能力的方法，能够克服传统方法的局限性，从材料自身的内在特性方面更为准确地反映出沥青混合料的高温抗车辙性能。动态模量越大，相位角越小，60℃时的|E*|/sinδ越大，沥青混合料的抗车辙能力越好。

技术领域

本发明属于道路建设与养护领域，尤其涉及车辙病害严重的城市道路交叉口，可有效延长路面使用寿命，改善交叉口路面车辙病害。

背景技术

随着经济的快速发展导致车辆保有量的大幅增长，城市道路交通日益剧增甚至超出限值的交通量，这对城市道路的路用性能提出更高要求。目前城市道路大多为沥青混合料路面，受重载、大流量交通、结构与材料、施工质量和环境等因素的影响，导致其易产生裂缝、车辙、坑槽等病害，其中车辙问题尤为突出。而作为城市道路重要的交通枢纽交叉口则是车辙病害多发路段。交叉口承担车辆和行人的汇集、通过，车辆往往是在此处进行频繁的制动、起动，导致交叉口路面受到更大的剪应力作用，路面极易出现车辙病害。此外为提高道路交叉口的通行能力，通常在交叉口增加车道数，导致交叉口承受更多的交通量，加剧交叉口路面车辙的产生。因此，在城市交叉口采用具有抗车辙性能高的沥青混合料可有效减缓此类问题的产生。

沥青混合料种类较多且性能各异，国内外学者对城市交叉口路面这种特殊的工况下沥青混合料的抗车辙能力研究较少。目前沥青混合料抗车辙能力通常采用动稳定度进行评价，但这种评价方式存在一定的局限性，不能实际模拟路面真实抗车辙情况，而具有侧向压力面比单轴试验更符合路面混合料的实际受力状态。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服传统车辙评价方法的不足，提供出一种评价城市交叉口路面沥青混合料车辙性能的方法，该方法能更好的模拟具有侧向压力面的路面混合料的实际受力状态。

本发明技术方案是：一种城市交叉口用沥青混合料抗车辙性能的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：旋转压实方法成型沥青混合料试件；

步骤2：钻芯、切割沥青混合料试件；

步骤3：采用UTM-25试验机进行三轴剪切试验，对试件施加正弦轴向压应力，获取相应时间所施加的应力和产生的轴向应变；

步骤4：根据测得的应力-应变关系获取沥青混合料的动态模量|E*|以及不同频率下的相位角δ；

步骤5：根据沥青沥青混合料的动态模量|E*|以及不同频率下的相位角δ获取|E*|/sinδ，评价城市交叉口用沥青混合料抗车辙性能。

2.根据权利要求1所述的城市交叉口用沥青混合料抗车辙性能的评价方法，其特征在于，所属步骤1中，利用旋转压实仪制得Ф150mm×165mm尺寸的沥青混合料。

3.根据权利要求1所述的城市交叉口用沥青混合料抗车辙性能的评价方法，其特征在于，所属步骤2中，利用钻芯机对旋转压实仪成型的试件进行钻芯取样，要确保钻芯取得的试件直径为100mm，圆周光滑、平行，且为圆柱体，并在试件中间高度范围内和沿着轴向90°分开的六个点测量直径，确保其标准偏差不大于2.5mm。钻芯后采用单面锯或双面锯进行试件两端面的切割，切割过程中要保证试件上、下两端面光滑、平行及其与轴向的正交程度，高度为150mm。

4.根据权利要求1所述的城市交叉口用沥青混合料抗车辙性能的评价方法，其特征在于，所属步骤3中，采用UTM-25进行测试，在规定的试验温度下以不同的频率对试件施加正弦轴向压应力，测定相应时间所施加的应力和产生的轴向应变。