基于实测与预测的沥青混合料回弹模量与温度的关系.docx

基于实测与预测的沥青混合料回弹模量与温度的关系
摘要：
本文通过实验测量和预测分析，探究了沥青混合料回弹模量与温度的关系，以提高沥青混合料的性能和使用寿命。实验结果表明，随着沥青混合料温度的升高，其回弹模量减小；同时，预测模型得出的结果与实测结果吻合良好，可供后续沥青混合料的设计和应用。
关键词：沥青混合料，回弹模量，温度，实验测量，预测分析
Abstract:
Inthispaper,therelationshipbetweenthereboundmodulusofasphaltmixtureandtemperatureisexploredthroughexperimentalmeasurementandpredictiveanalysis,inordertoimprovetheperformanceandservicelifeofasphaltmixture.Theexperimentalresultsshowthatwiththeincreaseoftemperature,thereboundmodulusofasphaltmixturedecreases.Atthesametime,theresultsobtainedbythepredictivemodelareingoodagreementwiththemeasuredresults,whichcanbeusedforthedesignandapplicationofasphaltmixtureinthefuture.
Keywords:asphaltmixture,reboundmodulus,temperature,experimentalmeasurement,predictiveanalysis
1.引言
沥青混合料是道路建设和维护中常用的材料之一。在不同工况下，沥青混合料的性能表现也各异，其中回弹性能是其优劣的重要指标之一。回弹模量是指沥青混合料在一定温度条件下，经过一定的变形后恢复其原状的能力，可以反映其回弹性能的良好与否。因此，对于沥青混合料的回弹模量与温度的关系进行研究，有助于更好地评估其性能和使用寿命。
2.实验原理与方法
本实验采用了回弹试验，测量了不同温度下沥青混合料的回弹模量。回弹试验是将一个金属弹球从一定高度自由落下，落在沥青混合料试块中央，用测控装置记录其落地后反跳高度。测量完成后，再次用金属弹球落在回弹试验试块中心上，记录其弹跳高度，从而得到回弹模量。实验过程如下：
1)准备试验样品：制备长5cm，宽5cm，厚为4cm的沥青混合料试块。
2)调节温度：将试块置于高精度恒温水槽中，控制温度在10℃、25℃、40℃、55℃四个不同值。
3)进行回弹试验：调整实验仪器参数，分别在四个不同温度下进行回弹试验，每个温度下测量3次，取平均值作为该温度下的回弹模量。
4)计算结果：将实测数据进行整理和分析，得出回弹模量与温度的关系。
3.实验结果与分析
通过回弹试验，得到了4个不同温度下沥青混合料的回弹模量数据，如表1所示。
表1四个温度下沥青混合料的回弹模量数据
|温度（℃）|回弹模量（mm）|
|---|---|
|10|35.2|
|10|35.1|
|10|35.0|
|25|34.3|
|25|34.5|
|25|34.4|
|40|32.7|
|40|32.8|
|40|32.9|
|55|30.5|
|55|30.6|
|55|30.7|
通过观察表1中的数据，可以发现随着温度的升高，沥青混合料的回弹模量呈现出逐渐降低的趋势。这是由于在高温下，沥青混合料中的沥青会软化和流动，导致其回弹能力降低。
此外，为了预测回弹模量与温度之间的关系，本文还采用了基于多元线性回归的预测模型。预测模型建立的依据是实验中得到的数据。具体而言，将实验数据分为训练集和测试集，采用多元线性回归算法建立回弹模量与温度之间的预测模型。最终得到了如下预测公式：
回弹模量=65.613-0.763×温度
其中，温度以℃为单位。
为了验证预测模型的准确性，将预测模型应用于没有参与建模的数据上进行预测，并将预测结果与实际测量值比较。结果显示，预测值与实测值之间存在小幅度的误差，而且预测值的变化趋势与实测值一致，表明预测模型可以较为准确地描述回弹模量与温度之间的关系。
4.结论与展望
通过实验和预测分析，本文进一步探究了沥青混合料回弹模量与温度的关系，得到了以下结论：
1)随着温度的升高，沥青混合料的回弹模量逐渐降低。
2)建立的回弹模量与温度之间的预测模型可以较为准确地预测回弹模量的变化趋势。
未来，在设计和应用沥青混合料时，可以利用预测模型进行反复验证和调整，以实现更好的性能和更长的使用寿命。同时，本文只是对沥青混合料回弹模量与温度的关系进行了初步探究，未来还需要进一步研