基于轴载谱的沥青混合料多级加载高温蠕变试验方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105571933A(43)申请公布日2016.05.11(21)申请号201610035063.X(22)申请日2016.01.19(71)申请人东南大学地址210096江苏省南京市玄武区四牌楼2号(72)发明人倪富健蒋继望高磊娄深鑫(74)专利代理机构江苏永衡昭辉律师事务所32250代理人王斌(51)Int.Cl.G01N3/00(2006.01)G01N33/42(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称基于轴载谱的沥青混合料多级加载高温蠕变试验方法(57)摘要本发明公开了一种基于轴载谱的沥青混合料多级加载高温蠕变试验方法，包括以下步骤：步骤一：对所研究道路的轴载谱进行分析，利用道路养护管理决策系统（PMS）获取换算为单轴双轮组的道路轴载谱；步骤二：根据道路轴载谱确定轴载应力水平和不同轴载的权重；步骤三：根据步骤二中获得的轴载应力水平中第一加载次序的应力水平数据进行预加载试验；步骤四：根据步骤二中获得的不同轴载的权重数据计算试验中第一次加载次序作用次数和多级荷载作用的总周期长度；步骤五：根据步骤四得到的数据进行多级加载的高温蠕变试验；步骤六：获得实验结果。本发明实现了对不同交通量、不同轴载谱的高速公路提供更符合实际的材料的高温蠕变性能的评价和预测。CN105571933ACN105571933A权利要求书1/2页1.一种基于轴载谱的沥青混合料多级加载高温蠕变试验方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：对所研究道路的轴载谱进行分析，利用道路养护管理决策系统(PMS)获取换算为单轴双轮组的道路轴载谱；步骤二：根据道路轴载谱确定轴载应力水平和不同轴载的权重；步骤三：根据步骤二中获得的轴载应力水平中第一加载次序的应力水平数据进行预加载试验；步骤四：根据步骤二中获得的不同轴载的权重数据计算试验中第一次加载次序作用次数和多级荷载作用的总周期长度；步骤五：根据步骤四得到的数据进行多级加载的高温蠕变试验；步骤六：获得实验结果。2.根据权利要求1所述的一种基于轴载谱的沥青混合料多级加载高温蠕变试验方法，其特征在于：所述步骤二包括以下步骤：1)选择道路轴载谱中各轴重对应的轴载数据，所述轴重大于六吨，所述轴载数据即该轴重对应的轴载作用次数数据；根据轴载数据确定主要轴重范围Wa～Wb，此轴重范围内的轴重为连续数值，范围内任意一个轴重对应的轴载数据占大于6吨的轴载作用总次数的比例的1％以上，且范围内各个轴重对应的轴载数据之和占大于6吨的轴载作用总次数的比例95％以上；2)将Wa～Wb均匀划分为4个代表轴重区间Wa～W2、W2～W3、W3～W4、W4～Wb,其中每个区间的中值为代表轴重q1、q2、q3、q4(q1<q2<q3<q4)；将四个代表轴重换算为相对应的轮胎接地压强，σ1、σ2、σ3、σ4(σ1＜σ2＜σ3＜σ4)，换算公式为：其中σ1和q1分别为轮胎接地压强(单位：KPa)和轴重(单位：KN)；σs和qs分别为标准轮胎接地压强700KPa和标准轴载100KN，即四个代表应力水平，根据轴载谱统计四个代表轴重区间的作用次数比例确定四个代表应力水平的作用次数权重A1:A2:A3:A4。3.根据权利要求2所述的一种基于轴载谱的沥青混合料多级加载高温蠕变试验方法，其特征在于：所述步骤四包括以下步骤：1)确定加载次序将选取的四个应力水平进行从小到大排序，即σ1＜σ2＜σ3＜σ4，则一个大周期内加载次序确定为：σ2→σ4→σ3→σ1；2)利用预加载试验确定各加载次序的作用次数X1、X2、X3、X4；利用加载次序中第一次序的应力水平下的标准动态蠕变试验，获得蠕变曲线；将获取的蠕变曲线分为三个阶段：第一阶段：即沥青混合料多级加载开始后的第一个加载次序时间段；第二阶段：即第一个加载次序时间段结束后，每一级应力水平加载产生的微应变都呈现线性增长的累积微应变线性增长阶段；第三阶段：即沥青混合料处于高温失稳状态的累积微应变快速增长阶段；通过对第二阶段进行线性拟合，确定第二阶段的起始点n1；确定方法为：通过2CN105571933A权利要求书2/2页计算平均微应变定义作用次数n1为初期压密达到100％的位置点；通过公式和计算和对应的作用次数为n2；其中：εi：第i次加载试件的累积微应变；第i次加载试件的平均微应变；初期压密达到100％的平均微应变；初期压密达到90％的平均微应变；A1、A2、A3、A4：四个代表应力水平对应的作用次数权重；X2为n2和n1之间的任意值；通过X1＝X2A1/A2，求得X1；通过X3＝X2A3/A2，求得X3；通过X4＝X2A4/A2，求得X4；3)利用预加载试验确定多级荷载作用的总周期长度LL＝X1+X2+X3+X4其中：X1、X2、X