[发明专利]基于温度-频率等效模型的沥青混合料质量评价方法

说明书

本发明公开了一种基于温度‑频率等效模型的沥青混合料质量评价方法，其步骤包括：备样，介电常数测定，建立介电理论模型，建立温度‑频率转换模型，验证温度‑频率转换模型以及质量评价；建立温度‑频率转换模型步骤具体包括：基于介电理论模型建立关于温度、频率之间的量化关系，得到温度‑频率转换模型；质量评价步骤具体包括：根据介电理论模型和温度‑频率转换模型，计算电导活化能值，用于评价沥青混合料的质量。本发明通过构建温度‑频率等效转换模型，实现了无损检测设备在不同温度、频率条件下检测结果的统一，为无损检测设备的应用推广奠定了基础，并提高了对沥青混合料质量评价的准确度。

技术领域

本发明涉及道路工程领域，特别是一种基于温度-频率等效模型的沥青混合 料质量评价方法。

背景技术

采用探地雷达等无损检测设备对沥青路面进行无损检测时，是基于某一路 段不同位置处沥青路面材料的介电常数值差异来进行质量评价的。沥青路面材 料的介电常数值通常与密度、压实度等工程指标相关，也可依据不同位置处介 电常数值的差异对路面病害进行诊断。因此，实现沥青路面材料的介电常数的 准确测定对沥青路面质量评价而言至关重要。

目前,对于沥青混合料介电特性的研究主要集中在复合材料介电模型及其 应用方面，未充分考虑外界因素对沥青混合料介电特性的影响。从实际检测过 程中可知，现有对无损检测设备检测精度造成干扰的主要因素为检测频率和温 度。不同的无损检测设备由于在检测过程中对检测深度的要求不同，需要采用 不同的检测频率，而沥青混合料在不同频率下的介电特性存在差异，使得众多 无损检测设备的检测结果缺乏统一性，无法形成有效的参照。除此之外，由于 沥青路面的温度动态变化，并不是恒定的值，而沥青混合料的介电特性在不同 温度下存在较大差异，检测结果也无法形成统一。综上所述，如何明确频率、 温度因素对于沥青混合料介电特性的影响，使得不同频率和温度条件下的无损 检测数据能够形成统一，这是提升无损检测设备检测精度、形成无损检测设备 结果统一性的关键。

故需要提出一种新的沥青混合料质量评价方案用于解决上述现有技术中所 存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于温度-频率等效模型的沥青混合料质量评 价方法，用于解决现有技术中无损检测设备在不同频率、不同温度下检测结果 难以统一的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于温度-频率等效模型的沥青混 合料质量评价方法，其步骤包括：备样，介电常数测定，建立介电理论模型， 建立温度-频率转换模型，验证温度-频率转换模型以及质量评价；建立温度-频 率转换模型步骤具体包括：基于介电理论模型建立关于温度、频率之间的量化 关系，得到温度-频率转换模型；质量评价步骤具体包括：根据介电理论模型和 温度-频率转换模型，计算电导活化能值，用于评价沥青混合料的质量。

其中，建立介电理论模型的步骤具体包括：量化温度、频率影响因素，并 建立介电理论模型；介电理论模型的表达式为：

该式中，ε为沥青混合料的介电常数，ε₀为真空介电常数，d为测试样品厚 度，tanδ为损耗角正切值，E_i为沥青混合料中某一组分的电导活化能，A_i'为沥 青混合料中某一电导率比例系数与电导常数的乘积，n为沥青混合料的中单一 组分的总数，f为测试频率，r为测试样品的半径，K为Boltzmann常数，T为 开尔文温度差；A_i'＝γ_i·A_i，且γ_i为混合料中某一组分的电导率比例系数。