[發明專利]基于等效斷裂溫度的瀝青混合料低溫抗裂性能評價方法

在審

• 申請號: 202210172924.4
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114636622A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 趙永利;陳英杰;楊濤
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18;G01N3/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 馬嚴龍

1.一種基于等效斷裂溫度的瀝青混合料低溫抗裂性能評價方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

步驟1：進行瀝青混合料小梁彎曲試驗；試件在梁頂中間截面施加集中荷載，記錄荷載和跨中撓度直到梁斷裂成兩半，得到荷載-跨中撓度曲線，依據此曲線，計算瀝青混合料的斷裂能和彎曲模量，斷裂能x表示位移，F(x)表示荷載，A表示斷裂面積，即橫截面面積；彎曲模量R_B為彎曲試驗中試件破壞時的抗彎拉強度(MPa),ε_B為彎曲試驗中試件破壞時的最大彎拉應變(με)；

步驟2：測定瀝青混合料溫縮系數，參照試驗規程進行試驗；當不具備試驗條件時，可以通過公式估算瀝青混合料的溫縮系數，其中，VMA表示礦料間隙率，通過瀝青混合料的密度試驗測得；V_ag表示集料的體積分數，根據瀝青混合料的級配計算；α_as表示瀝青的溫縮系數，可取3.45×10^-4(1/℃)；α_ag表示集料的溫縮系數，根據測量結果石灰巖取5.1×10^-6(1/℃)，玄武巖取6.62×10^-6(1/℃)，花崗巖取11.3×10^-6(1/℃)；

步驟3：根據瀝青混合料斷裂能、彎曲模量和溫縮系數，依據公式計算瀝青混合料的等效斷裂溫度；α表示瀝青混合料的溫縮系數；L為瀝青混合料小梁試件的跨徑；

步驟4：采用等效斷裂溫度評價瀝青混合料的低溫性能；瀝青混合料的等效斷裂溫度越低，其低溫抗裂性能越差，從而區分不同瀝青混合料的低溫抗裂性能。

2.根據權利要求1所述的一種基于等效斷裂溫度的瀝青混合料低溫抗裂性能評價方法，其特征在于：

步驟3中等效斷裂溫度的計算是基于現有瀝青混合料評價方法中的斷裂能指標推導得到；

在凍斷試驗中，定義瀝青混合料單位降溫幅度下溫度應力所做的功為能量吸收率，以符號f_T表示；在小梁彎曲試驗中，定義瀝青混合料產生單位應變機械荷載所做的功為能量吸收率，以符號f_ε表示，通過推導可以得到兩種不同定義能量吸收率的轉換關系，與瀝青混合料的溫縮系數有關，所以凍斷試驗的試驗結果和小梁彎曲試驗、SCB試驗或DCT試驗的試驗結果可以相互轉換；

定義參數Y為斷裂能除以能量吸收率，當采用能量吸收率f_T表示瀝青混合料的降溫幅度ΔT，當采用能量吸收率f_ε表示瀝青混合料在溫度應力下產生的應變Δε，根據小梁彎曲試驗中試件破壞的平均能量吸收率可以得到等效斷裂應變Y_ε，再根據兩種不同定義能量吸收率的轉換關系可以得到絕對斷裂溫度Y_T；為了增大不同瀝青混合料凍斷溫度的區分度，在Y_T的基礎上乘以斷裂應變得到等效斷裂溫度Y_ET，

3.根據權利要求1所述的一種基于等效斷裂溫度的瀝青混合料低溫抗裂性能評價方法，其特征在于：步驟1中，小梁彎曲試驗的試件尺寸選擇為250mm×35mm×30mm，其跨徑為200mm。

4.根據權利要求1所述的一種基于等效斷裂溫度的瀝青混合料低溫抗裂性能評價方法，其特征在于：步驟1中，小梁彎曲試驗的溫度在-10℃條件下進行。

5.根據權利要求1所述的一種基于等效斷裂溫度的瀝青混合料低溫抗裂性能評價方法，其特征在于：步驟1中，小梁彎曲試驗中在梁頂中間截面施加集中荷載的加載速率為50mm/min。