一种沥青路面剩余寿命预测方法

摘要

本发明公开了一种沥青路面剩余寿命预测方法，其特征在于采用燃烧炉法对现场沥青路面的级配以及油石比进行确认，采用荧光分析XRF与X射线衍射XRD对所使用的集料成分进行确认，再使用荧光显微镜对所使用的沥青情况进行确认，然后根据所确认的级配、油石比、沥青以及集料在实验室进行试件成型，最后将成型后的试件进行合理的等效模拟，并在模拟前确定好合适的温度、紫外辐照强度、荷载、降雨量、氧气浓度的相关等效模拟试验条件。最后对模拟后的试件钻芯取样即可测试模拟后试样的疲劳性能来预测所要预测的沥青路面的残留寿命。本发明操作简单，效果显著，不仅考虑了外部环境多因素耦合对沥青路面性能的影响，还采用了合理的有效的方法对沥青路面进行了还原。

主权项

一种沥青路面剩余寿命预测方法，其特征在于包括以下步骤：1)采用燃烧炉法对待测沥青路面芯样的级配以及油石比进行确认；确认芯样中集料所使用的岩石种类；使用荧光显微镜确认芯样中沥青是基质沥青还是SBS改性沥青；2)根据所确认的级配、油石比、沥青以及集料进行试件成型，将成型后的试件在模拟老化仪器中老化；其中，确定模拟条件下的等效车辙温度、等效紫外辐照时间、等效荷载时间、等效喷淋时间、等效氧气浓度按以下方式而来：等效车辙温度：Teff＝28.4+0.92MAAT计算，℃；其中MAAT为根据沥青混合料应用地区的年均平均温度，℃；等效紫外光照时间：T1＝D*n/24C，其中D为模拟地区年紫外辐射总量W/m²，n为模拟地区路面服役年限，C为模拟紫外灯照射强度W·h/m²。等效荷载时间：T2＝365N*Nt*η*φ*ζ*f，其中：Nt为设计路面的年平均交通量；η为车道系数；φ为有效轮迹分布系数；ζ为车辙的有效时间分布系数；f为当量小汽车轴载换算系数；N服役年限；等效喷淋时间：T3＝H*N/h；H为模拟地区年降雨总量，mm/d；N服役年限；h为喷淋速率，mm/d等效氧气浓度：根据待测沥青路面现场氧气浓度实测参数确定；3)对模拟老化后的试件钻芯取样，在马歇尔稳定度试验仪上测得待测芯样劈裂最大荷载P，得到最大应力σ_MAX＝0.006287P/h；其中h为芯样厚度；以不大于最大应力σ_MAX加载进行间接拉伸疲劳试验，得到疲劳方程；$N_f=K{\left(\frac{1}{{\sigma }_0}\right)}^n;$其中，Nf为试件疲劳破坏时的重复载荷作用次数；σ₀为施加的应力，MPa；取对数后根据不同应力水平下得到的疲劳寿命值拟合曲线计算出K值以及n值；最后根据疲劳方程对沥青路面残留寿命进行预测。