下载文档原格式
《Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型研究》篇一一、引言随着交通流量的不断增长和道路使用年限的增加，沥青混合料作为道路建设的重要材料，其性能逐渐成为关注的焦点。
其中，疲劳性能作为评价沥青混合料耐久性的重要指标，一直受到广大研究者的关注。
而近年来，分数阶灰色预测模型作为一种新型的预测方法，也因其独特优势逐渐在多个领域得到应用。
因此，本文将针对Superpave沥青混合料的疲劳性能进行研究，并探讨分数阶灰色预测模型在其中的应用。
二、Superpave沥青混合料疲劳性能研究2.1 Superpave沥青混合料概述Superpave沥青混合料是一种高性能的沥青混合料，具有优异的耐久性、抗滑性和抗疲劳性能。
其优良的物理和力学性能使其在道路建设中得到广泛应用。
2.2 疲劳性能测试方法沥青混合料的疲劳性能主要通过疲劳试验进行测试。
常见的疲劳试验方法包括重复弯曲梁法、直接拉伸法等。
本文将采用重复弯曲梁法对Superpave沥青混合料的疲劳性能进行测试。
2.3 疲劳性能影响因素Superpave沥青混合料的疲劳性能受多种因素影响，如温度、荷载、材料性质等。
本文将通过实验研究这些因素对Superpave 沥青混合料疲劳性能的影响。
三、分数阶灰色预测模型在Superpave沥青混合料疲劳性能预测中的应用3.1 分数阶灰色预测模型概述分数阶灰色预测模型是一种基于灰色系统理论和分数阶微分理论的预测方法。
它具有较高的预测精度和较好的适应性，在多个领域得到广泛应用。
3.2 模型构建与应用本文将构建分数阶灰色预测模型，并将其应用于Superpave 沥青混合料疲劳性能的预测中。
首先，收集相关数据，包括温度、荷载、材料性质等；然后，根据分数阶灰色预测模型的原理，建立预测模型；最后，利用实际数据对模型进行验证和优化。
3.3 结果分析通过对比实际数据与模型预测结果，可以评估分数阶灰色预测模型在Superpave沥青混合料疲劳性能预测中的准确性。
沥青混合料的疲劳试验及其影响因素摘要：疲劳特性的研究方法概括起来包括两种即现象学法和力学近似法。
应用现象学法主要是进行疲劳试验，得出疲劳寿命与施加应力或应变的关系。
力学近似法是将应力状态的改变作为开裂、几何尺寸及边界条件、材料特性及其统计变异性的结果来考虑，并对裂缝的扩展和材料中疲劳的重分布所起的作用进行分析，从而它有助于人们认识破坏的形成和发展的机理。
关键词：沥青混合料疲劳特性现象学法力学近似法1 概述路面使用期间，在气侯环境因素和车轮荷载的重复作用下，损伤逐渐累积，路面结构强度逐渐下降，当荷载作用次数超过一定次数之后，在荷载作用下路面内产生的应力就会超过性能下降后的结构抗力，使路面出现裂纹，产生疲劳断裂破坏。
这是由于材料内部存在缺陷或非均匀性，引起应力集中而出现微裂隙，应力的反复作用使微裂隙逐渐扩展、汇合，从而不断减少有效的承受应力的面积，造成材料的刚度和强度逐步下降，最终在反复作用一定次数后导致破坏。
材料抵抗疲劳破坏的能力，可用达到疲劳破坏时所能经受的重复应力大小(或称疲劳强度)和作用次数(称为疲劳寿命)来表示。
疲劳破坏是当前沥青路面破坏的主要形式之一。
沥青路面的耐久性是指沥青路面在使用过程中承受各种外界因素的作用，其性质能保持稳定或较小发生变化的特性。
沥青混合料的抗疲劳性能是评价沥青路面耐久性的一个重要指标。
2沥青混合料的疲劳试验疲劳破坏作为沥青路面的三大破坏形式之一，人们对其试验研究方法给予了很大的关注，归纳起来可以分为四类：一是实际路面在真实行车荷载作用下的疲劳破坏试验，如美国的AASHO试验路，历时三年才完成；二是足尺路面结构在模拟行车荷载作用下的疲劳试验，包括环道试验和加速加载试验，如南非的重型车辆模拟车（HVS ）、澳大利亚和新西兰的加速加载设备（ALF ）、美国华盛顿州立大学的室外大型环道、长沙理工大学的亚洲最大的路面直道实验中心和重庆公路研究所的室内大型环道疲劳试验等；三是试板试验法；四是室内小型试件的疲劳试验。
《Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型研究》篇一一、引言在道路建设和维护中，Superpave沥青混合料以其卓越的耐用性和稳定性能受到广泛应用。
其性能评价包括众多方面，其中疲劳性能作为评估沥青混合料耐久性和使用寿命的重要指标之一，受到越来越多的关注。
此外，为了更好地预测和评估Superpave 沥青混合料的长期性能，预测模型的研究也是重要的一环。
本文将主要研究Superpave沥青混合料的疲劳性能，并探讨分数阶灰色预测模型在其中的应用。
二、Superpave沥青混合料疲劳性能研究1. 疲劳性能定义与重要性沥青混合料的疲劳性能指的是在反复应力作用下，材料性能逐渐降低直至破坏的过程。
Superpave沥青混合料的疲劳性能是衡量其使用寿命和耐久性的重要指标。
2. 实验设计与方法本研究采用室内实验和现场测试相结合的方法，对Superpave 沥青混合料的疲劳性能进行深入研究。
室内实验主要采用疲劳试验机，模拟实际道路交通条件下的应力变化；现场测试则通过长期监测道路使用情况，收集相关数据。
3. 实验结果与分析实验结果表明，Superpave沥青混合料具有良好的疲劳性能，能够在反复应力作用下保持较好的稳定性。
然而，其疲劳性能受多种因素影响，如温度、湿度、交通量等。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行合理的设计和施工。
三、分数阶灰色预测模型在Superpave沥青混合料中的应用1. 分数阶灰色预测模型简介分数阶灰色预测模型是一种基于灰色理论和分数阶微分的预测模型，可以用于预测系统的未来发展趋势。
该模型适用于数据量少、信息不完全的场合，具有较强的适应性和准确性。
2. 模型构建与应用本研究将分数阶灰色预测模型应用于Superpave沥青混合料的性能预测。
首先，收集相关数据，包括沥青混合料的性能指标、环境因素等；然后，构建分数阶灰色预测模型，对沥青混合料的性能进行预测；最后，将预测结果与实际数据进行对比分析，验证模型的准确性和可靠性。
沥青类别对沥青混凝土疲劳耐久性能影响的试验研究摘要:在马歇尔试验的基础上,确定了不同沥青含量条件下AC-l3I 的最佳沥青含量,通过对沥青混凝土的疲劳耐久性试验及各项路用指标的车辙试验,结果表明,采用SBS改性沥青的混合料具有良好的路用性能,经济效益和社会效益良好。
关键词:沥青混合料路用性能配合比沥青混合料是典型的粘弹塑性体,近年来,由于交通量的持续增加,重车比例的增多,使路面上承受着大量荷载的反复作用。
在夏季高温季节,沥青混合料的强度和劲度随温度的升高大幅度降低,路面很容易产生永久性变形,大大降低路面的使用性能,影响行使车辆的安全,缩短沥青路面的使用寿命。
目前,道路车辙问题已成为当今世界上沥青路面三大破损形式(疲劳、车辙、低温开裂)中最为突出的问题。
本文以AC-13结构为基础,通过90号沥青,SBS改性沥青,橡胶1号沥青进行沥青混合料设计,研究沥青类型对混合料疲劳耐久性能性能的影响。
1 试验材料1.1 沥青模型墙沥青采用某公司提供的90号基质沥青、SBS改性沥青以及橡胶l号沥青,不同沥青的各项技术指标见表1。
1.2 集料粗集料(2.38mm～12.3mm)选用优质玄武岩,细集料(0.071mm～2.41mm)选用济南本地产石灰岩,矿粉为石灰岩磨制的矿粉。
集料主要性质见表2。
2 混合料配合比设计对于AC结构的配合比采用有关规程进行。
按照理想的级配范围进行调整,调整后级配情况如图1所示。
按照有关规定,采用马歇尔试验方法确定沥青混合料的最佳油石比,其结果如表3所示。
3 疲劳耐久性疲劳耐久性试验采用控制应力的三分点加载小梁试验,试验温度15℃。
不同沥青种类混合料试验结果如图2所示。
从图2可看出,三种沥青疲劳寿命与应力比曲线均具有良好的相关关系,经过曲线拟合得到如下拟合曲线:从上述曲线函数可看出,他们成幂函数负相关关系,相关系数均在0.95以上。
由疲劳函数可见,3种沥青混合料疲劳性能的优劣顺序为:SBS>橡胶1号>90号。
沥青混合料粗集料抗疲劳性能李沛洪【摘要】为研究AC-13沥青混合料在重复荷载下各挡粗集料的抗疲劳性能,提出反映各挡粗集料特性的沥青混合料等效基体(AC-9.5、AC-4.75、AC-2.36、AC-1.18)概念;通过疲劳过程等效基体的开裂特性,分析各挡集料的抗疲劳能力.建立疲劳过程Miner线性损伤模型,设计不同应力水平的劈裂强度试验和疲劳试验,得出各等效基体劈裂抗拉强度和疲劳寿命.依据损伤模型与疲劳寿命结果,划分沥青混合料及其等效基体不同损伤程度(20％～80％)的疲劳作用次数;定义裂纹贯穿比例,分析不同应力水平等效基体随损伤程度的裂纹贯穿变化规律.结果表明:9.5～13.2 mm 集料和4.75 ～9.5 mm集料对提高AC-13沥青混合料抗疲劳性能的作用大于2.36～4.75 mm和13.2～16 mm集料;通过提高4.75～13.2 mm集料的质量分数可以提高沥青混合料的抗疲劳性能,但提高13.2～ 16 mm和2.36～ 4.75 mm 集料的质量分数对提高抗疲劳性能作用不明显.【期刊名称】《山东交通学院学报》【年(卷),期】2017(025)003【总页数】7页(P74-80)【关键词】道路工程;沥青混合料;等效基体;集料特性;疲劳开裂性能【作者】李沛洪【作者单位】长沙理工大学交通运输工程学院,湖南长沙410114【正文语种】中文【中图分类】U416.217;U414沥青混合料是由多种粒径的集料、沥青、外加剂等经过加热拌合并压实成型的路面材料。
密级配沥青混合料(AC型)的空隙率较低，适用于上面层；半开级配(AM型)或开级配(ATPB型)沥青混合料的粒径和空隙较大，适用于下面层。
不同级配类型沥青混合料表现出不同的技术特点，如抗车辙、抗疲劳特性等。
沥青路面疲劳开裂是路面损坏的常见形式[1-2]，沥青混合料在车辆荷载作用下集料与沥青的粘结能力降低、集料松散、破损等影响路面正常使用[3-4]。
《Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型研究》篇一一、引言在道路工程建设中，Superpave沥青混合料因其优良的力学性能和耐久性，被广泛应用于高速公路、城市道路等各类路面工程。
然而，随着交通流量的不断增加和车辆载重的日益增大，沥青混合料的疲劳性能逐渐成为影响道路使用寿命的关键因素。
因此，研究Superpave沥青混合料的疲劳性能及其预测模型，对于提高道路工程的质量和延长道路使用寿命具有重要意义。
本文将针对Superpave沥青混合料的疲劳性能进行实验研究，并探讨分数阶灰色预测模型在其中的应用。
二、Superpave沥青混合料疲劳性能实验研究2.1 实验材料与方法本实验采用Superpave沥青混合料作为研究对象，通过制备不同配比的混合料试件，进行疲劳性能实验。
实验中采用了多种加载方式和循环次数，以模拟实际道路使用过程中的荷载情况。
同时，通过先进的力学测试设备，对试件的应力应变关系、破坏模式等进行了详细记录和分析。
2.2 实验结果与分析实验结果表明，Superpave沥青混合料的疲劳性能与其配比、粒径分布、沥青含量等因素密切相关。
在相同荷载条件下，合理的配比和粒径分布能够提高混合料的抗疲劳性能，延长道路使用寿命。
此外，随着循环次数的增加，试件的应力应变关系逐渐发生变化，破坏模式也逐渐显现。
通过对实验数据的分析，可以得出Superpave沥青混合料的疲劳寿命及其影响因素的定量关系。
三、分数阶灰色预测模型在Superpave沥青混合料疲劳性能预测中的应用3.1 分数阶灰色预测模型简介分数阶灰色预测模型是一种基于灰色系统理论的预测方法，通过对历史数据的分析和处理，建立分数阶微分方程，实现对未来发展趋势的预测。
该模型具有较高的预测精度和适用性，在许多领域得到了广泛应用。
3.2 分数阶灰色预测模型在Superpave沥青混合料疲劳性能预测中的应用将分数阶灰色预测模型应用于Superpave沥青混合料的疲劳性能预测中，可以有效地提高预测精度和可靠性。
浅析沥青混合料使用性能及改善措施郭彦伟黑龙江省农垦绥化管理局肇源农场交通科摘要：本文从我国高等级公路沥青路面的使用性能分析入手，阐述了传统沥青混合料使用性能的不足和解决途径，提出了使用SBS改性沥青的合理性、必要性，为我国特别是寒区公路沥青路面施工奠定了一定理论基础。
关键词: 沥青混合料改性沥青使用性能1前言沥青路面是我国目前公路的最主要结构型式，我国高等级公路中有接近90%是沥青路面，因其有着较好的使用性能，受到广大建设和使用者青睐，但裂缝、车辙等病害严重影响着公路服务水平。
SBS改性沥青的应用有效解决了高温车辙及变形、低温裂缝等路面损害问题，可极大的提高沥青混合料的使用性能。
2沥青混合料的使用性能分析通常人们把沥青路面的使用性能分为两大类:(1)结构性使用性能；（低温缩裂、车辙、水损害等）(2)功能性使用性能；（平整度、构造深度、车辙、摩擦系数等）。
平整度与沥青混合料本身关系较小，其它性能均是由沥青混合料自身决定的，而沥青性能决定着沥青混合料乃至路面的使用性能。
2.1 传统沥青混合料使用性能的不足材料是影响沥青路面质量的主要因素，沥青混合料是由沥青和集料、矿粉按一定的配合比组成的，沥青混合料的质量不理想首要原因是材料自身质量问题引起的。
我国目前没有像国外一样工厂化生产集料，集料质量相对较差，沥青混合料的质量受集料质量的影响非常直接。
我们研究沥青混合料的路面性能时，必须在保证集料质量过关的前提下，再研究如何控制矿料的级配，提高沥青混合料的性能等因素。
沥青混合料的配合比设计应包括三个方面:(1)优选材料。
(2)确定矿料级配范围。
(3)确定合理的沥青用量。
配合比设计是对上述这些因素的合理调整，达到最优组合，解决沥青混合料性能的相互矛盾，这些性能在要求上是相互矛盾和制约的，强调了一方面性能很可能就会降低另一方面的性能。
最突出的矛盾主要有以下两对。
(1)路面表面特性和耐久性的矛盾。
高速公路对表面特性的要求非常高，要求抗滑性能好，不溅水、水雾小、噪音小等。
《Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型研究》篇一一、引言随着道路交通的日益繁忙，沥青混合料作为道路建设的重要材料，其性能的优劣直接关系到道路的使用寿命和行车安全。
Superpave沥青混合料因其良好的路用性能被广泛应用于道路建设中。
然而，沥青混合料的疲劳性能是影响其长期使用性能的关键因素之一。
因此，研究Superpave沥青混合料的疲劳性能，并建立有效的预测模型，对于指导道路工程设计和施工具有重要意义。
本文将重点研究Superpave沥青混合料的疲劳性能，并探讨分数阶灰色预测模型在其中的应用。
二、Superpave沥青混合料疲劳性能研究2.1 疲劳性能定义及影响因素沥青混合料的疲劳性能是指在其承受重复荷载作用下，材料性能逐渐降低直至破坏的能力。
影响沥青混合料疲劳性能的因素很多，包括材料性质、环境条件、荷载类型等。
2.2 实验方法及结果分析为了研究Superpave沥青混合料的疲劳性能，我们采用了多种实验方法，包括疲劳试验机实验、重复荷载实验等。
通过实验，我们得到了不同条件下的沥青混合料疲劳性能数据。
根据实验结果，我们发现Superpave沥青混合料具有较好的疲劳性能，能够在重复荷载作用下保持较好的稳定性。
然而，随着荷载次数的增加，沥青混合料的性能还是会逐渐降低。
此外，我们还发现，混合料的级配、沥青种类和含量等因素都会影响其疲劳性能。
三、分数阶灰色预测模型在Superpave沥青混合料疲劳性能预测中的应用3.1 灰色预测模型简介灰色预测模型是一种基于灰色系统理论的预测方法，能够通过对部分已知信息的分析，预测未来趋势。
分数阶灰色预测模型则是灰色预测模型的一种扩展，能够更好地描述系统的非线性特性。
3.2 模型构建及应用为了更好地预测Superpave沥青混合料的疲劳性能，我们构建了分数阶灰色预测模型。
该模型以沥青混合料的疲劳性能数据为基础，通过分析历史数据，预测未来趋势。
我们应用该模型对不同条件下的Superpave沥青混合料进行了预测，并与实际数据进行了对比。
《Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型研究》篇一一、引言随着交通量的不断增加和道路使用年限的延长，沥青路面的疲劳性能逐渐成为道路工程领域关注的重点。
Superpave沥青混合料因其优异的性能在道路建设中得到广泛应用。
然而，如何准确评估其疲劳性能并预测其长期使用性能，是当前研究的热点和难点。
本文将针对Superpave沥青混合料的疲劳性能进行实验研究，并探讨分数阶灰色预测模型在沥青路面使用性能预测中的应用。
二、Superpave沥青混合料疲劳性能实验研究2.1 实验材料与方法本实验选用Superpave沥青混合料作为研究对象，通过制备不同配比的试件，进行疲劳性能实验。
实验中采用的控制变量法，保证了实验结果的可靠性。
2.2 实验结果与分析通过疲劳实验，我们得到了不同配比下Superpave沥青混合料的疲劳性能数据。
数据显示，合理的配比能够有效提高沥青混合料的疲劳性能。
此外，我们还发现沥青混合料的疲劳性能与温度、荷载等因素密切相关。
三、分数阶灰色预测模型在沥青路面使用性能预测中的应用3.1 灰色预测模型简介灰色预测模型是一种基于不完全的、非精确的信息进行预测的方法。
它通过对原始数据进行累加生成和灰微分方程建模，实现对未来发展趋势的预测。
3.2 分数阶灰色预测模型在沥青路面使用性能预测中的应用分数阶灰色预测模型在传统灰色预测模型的基础上，引入了分数阶微分概念，提高了模型的精度和适用性。
在沥青路面使用性能预测中，我们可以利用该模型对沥青路面的使用性能进行长期预测，为道路维护和养护提供依据。
四、Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型的结合应用4.1 结合应用思路我们将Superpave沥青混合料的疲劳性能实验结果与分数阶灰色预测模型相结合，通过实验数据验证模型的准确性，并利用模型对沥青路面的长期使用性能进行预测。
4.2 结合应用实例以某路段Superpave沥青混合料为例，我们首先进行疲劳性能实验，得到该路段沥青混合料的疲劳性能数据。
《Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型研究》篇一一、引言随着道路交通的日益繁忙，沥青混合料作为道路建设的重要材料，其性能的稳定性和耐久性显得尤为重要。
Superpave沥青混合料因其良好的路用性能被广泛应用于道路建设中。
然而，沥青混合料的疲劳性能是其长期性能的重要指标，对其进行深入研究具有重要的实际意义。
此外，预测模型的准确性与否直接影响到工程实践的决策，因此建立准确可靠的预测模型也成为研究的重点。
本文将针对Superpave沥青混合料的疲劳性能及分数阶灰色预测模型展开研究。
二、Superpave沥青混合料疲劳性能研究1. 疲劳性能的测试方法沥青混合料的疲劳性能主要通过反复荷载试验进行测试。
本文采用标准疲劳试验方法，对Superpave沥青混合料进行反复加载，以获得其疲劳性能的相关数据。
2. 疲劳性能的影响因素沥青混合料的疲劳性能受多种因素影响，包括沥青类型、集料性质、混合料配合比、环境条件等。
本文将重点分析这些因素对Superpave沥青混合料疲劳性能的影响。
3. 实验结果与分析通过实验，我们获得了Superpave沥青混合料在不同条件下的疲劳性能数据。
分析结果表明，合理的配合比和优良的沥青类型能有效提高沥青混合料的疲劳性能。
此外，环境条件如温度和湿度也对沥青混合料的疲劳性能产生显著影响。
三、分数阶灰色预测模型研究1. 灰色预测模型的原理灰色预测模型是一种基于灰色系统理论的预测方法，通过对部分已知信息的挖掘，实现对未来发展趋势的预测。
其核心思想是利用历史数据构建微分方程模型，进而进行预测。
2. 分数阶灰色预测模型的引入传统灰色预测模型在处理复杂系统时，往往难以充分挖掘数据的内在规律。
为了进一步提高预测精度，本文引入了分数阶灰色预测模型。
该模型通过引入分数阶导数概念，更好地描述了系统的动态特性。
3. 模型构建与实验验证本文构建了基于分数阶灰色预测模型的Superpave沥青混合料疲劳性能预测模型，并通过实际数据进行了验证。
混凝土路面沥青层厚度对疲劳性能影响的研究一、研究背景混凝土路面是公路建设中常用的路面结构类型之一，其具有强度高、耐久性好、维护成本低等优点。
但是，混凝土路面的疲劳性能却比较差，易发生龟裂和破碎，这给公路的使用和维护带来了一定的困难和成本。
因此，研究混凝土路面的疲劳性能，寻找提高其性能的有效途径，对公路建设和维护具有重要的意义。
其中，沥青层的厚度是影响混凝土路面疲劳性能的一个重要因素。
混凝土路面在使用中会受到车辆荷载的作用，荷载通过沥青层传递到混凝土层，当沥青层厚度不足时，荷载会直接作用到混凝土层上，使其疲劳性能下降。
因此，研究沥青层厚度对混凝土路面疲劳性能的影响，对指导公路建设具有一定的现实意义。
二、研究内容本研究旨在探究混凝土路面沥青层厚度对疲劳性能的影响，具体研究内容包括以下几个方面：1. 研究沥青层厚度对混凝土路面疲劳寿命的影响。
2. 分析不同沥青层厚度下混凝土路面的疲劳破坏形态。
3. 探究沥青层厚度对混凝土路面疲劳损伤发展的影响。
4. 分析不同沥青层厚度下混凝土路面的应力应变特征。
三、研究方法1. 试验方法：采用疲劳试验法对不同沥青层厚度下混凝土路面的疲劳性能进行测试。
2. 试验方案：选择不同沥青层厚度下的混凝土路面进行试验，通过对试验数据的分析，探究沥青层厚度对混凝土路面疲劳性能的影响。
3. 试验参数：试验参数包括沥青层厚度、荷载频率、荷载幅值等。
4. 试验数据处理：通过对试验数据的处理，得出不同沥青层厚度下混凝土路面的疲劳寿命、疲劳破坏形态、疲劳损伤发展规律以及应力应变特征等。
四、研究结果1. 沥青层厚度对混凝土路面疲劳寿命的影响：通过试验数据处理得出，随着沥青层厚度的增加，混凝土路面的疲劳寿命相应地增加。
当沥青层厚度达到一定值后，混凝土路面的疲劳寿命基本上趋于稳定。
2. 不同沥青层厚度下混凝土路面的疲劳破坏形态：通过试验观察和显微镜分析，得出不同沥青层厚度下混凝土路面的疲劳破坏形态均为疲劳龟裂，且随着沥青层厚度的增加，混凝土路面的龟裂密度和龟裂宽度均减小。
《Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型研究》篇一一、引言随着交通量的不断增加和道路使用年限的延长，沥青路面的疲劳性能逐渐成为道路工程领域关注的重点。
Superpave沥青混合料因其优异的性能在道路建设中得到广泛应用。
然而，如何准确评估其疲劳性能并预测其长期使用性能，仍是当前研究的热点和难点。
本研究旨在探讨Superpave沥青混合料的疲劳性能，并引入分数阶灰色预测模型进行长期性能预测，为道路工程提供理论依据和实践指导。
二、Superpave沥青混合料疲劳性能研究2.1 疲劳性能测试方法Superpave沥青混合料的疲劳性能测试主要采用弯曲疲劳试验和间接拉伸疲劳试验等方法。
这些方法可以模拟沥青混合料在实际使用过程中的受力情况，从而评估其疲劳性能。
2.2 疲劳性能影响因素影响Superpave沥青混合料疲劳性能的因素较多，主要包括沥青类型、矿料级配、混合料配合比、环境因素等。
这些因素对沥青混合料的疲劳性能有着显著影响，需要进行综合考虑。
2.3 疲劳性能评价指标评价Superpave沥青混合料疲劳性能的指标主要包括疲劳寿命、劲度模量损失等。
通过对这些指标的分析，可以全面了解沥青混合料的疲劳性能。
三、分数阶灰色预测模型在Superpave沥青混合料长期性能预测中的应用3.1 灰色预测模型原理灰色预测模型是一种基于灰色系统理论的方法，通过对部分已知信息和生成数据的处理，来预测未来发展趋势。
分数阶灰色预测模型则是在传统灰色预测模型的基础上引入分数阶微分概念，提高了预测精度。
3.2 模型构建与应用本研究将分数阶灰色预测模型应用于Superpave沥青混合料的长期性能预测。
首先，收集沥青混合料的性能数据，包括劲度模量、疲劳寿命等；然后，构建分数阶灰色预测模型，对数据进行处理和分析；最后，根据模型预测结果，评估沥青混合料的长期使用性能。
3.3 预测结果分析通过分数阶灰色预测模型对Superpave沥青混合料的长期性能进行预测，可以发现该模型具有较高的预测精度和可靠性。
橡胶沥青混合料疲劳性能近年来,我国公路建设事业发展迅速,但是大量新建沥青路面出现反射裂缝、车辙、水损害等问题,从国外的使用经验来看,橡胶沥青具有良好的使用性能,在一定程度上可以缓解路面早期损坏问题。
同时,橡胶沥青是一种环保材料,可以节约资源、保护环境,有着很大的研究价值。
本文对橡胶沥青以及橡胶沥青混合料的疲劳性能进行研究,通过试验分析,找出合理的设计方法,对橡胶沥青在疲劳抗裂方面的应用进行探索。
首先,对橡胶沥青的特殊改性机理进行分析,通过对美国各州橡胶沥青技术标准的比较,结合我国国情,推荐以针入度、软化点、弹性恢复和177℃旋转粘度作为橡胶沥青的质量控制指标,并给出了合理的指标范围。
其次,对橡胶沥青性能影响因素进行分析,选择合适的基质沥青、橡胶粉、橡胶粉掺量以及加工方式来生产橡胶沥青,并通过SHRP分级试验对橡胶沥青的抗裂性能进行对比分析。
再次,对目前主要的疲劳试验方法进行对比,最终选择应变控制下的三分点加载小梁弯曲疲劳试验方法来评价橡胶沥青混合料的疲劳性能。
将橡胶沥青混合料与常用的基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料对比,从疲劳性能和高温性能两方面综合评价。
采用灰色系统关联度分析方法,对空隙率、沥青用量、胶粉用量、饱和度、橡胶沥青粘度、级配粗细等橡胶沥青混合料疲劳性能影响因素进行分析,找出哪些因素是主要的,并分析各因素是如何影响橡胶沥青疲劳性能的。
根据分析结果提出基于抗疲劳性能的橡胶沥青混合料设计方法,合理的选择原材料以及进行混合料体积设计。
最后,通过铺筑试验路,在实际工程中检验橡胶沥青混合料疲劳抗裂能力,并对橡胶沥青以及混合料的生产工艺、混合料的施工工艺等进行研究。
同主题文章[1].曾世东,夏冰华,王谦. 混凝土强度影响因素的试验研究' [J]. 科技信息. 2009.(35)[2].刘文昌. 环保型道桥用防水涂料在桥面防水中施工技术' [J]. 科技资讯. 2009.(36)[3].金刚,徐亚林,张兴明,戴合理. 就地热再生在高速公路微表处路面维修中的应用' [J]. 交通世界(建养.机械). 2010.(01)[4].杨斌,郭小燕,姚勇. 某大型预应力反力墙的施工工艺分析' [J]. 山西建筑. 2010.(03)[5].陈卫青,俞永军,应汉文. 陡坡路段EACCP施工工艺关键技术研究' [J]. 硅谷. 2010.(01)[6].黄庆,陈学兵,樊细杨. 大连中山路地下通道防水设计与施工技术' [J]. 中国建筑防水. 2009.(12)[7].橡胶沥青应用技术交流会' [J]. 公路. 2005.(12)[8].燕强. 试述市政给排水管线的预设及安装工艺' [J]. 民营科技. 2010.(01)[9].刘涛. TLC插卡型模板早拆体系支、拆模板施工工艺' [J]. 中国新技术新产品. 2010.(03)[10].张虎. 浅谈旋挖钻施工工艺' [J]. 青海交通科技. 2009.(06)【关键词相关文档搜索】：道路与铁道工程; 橡胶沥青; 疲劳性能; 应变控制; 影响因素; 施工工艺【作者相关信息搜索】：同济大学;道路与铁道工程;黄卫东;高川;。
文章编号:0451-0712(2002)10-0113-03 中图分类号:414.75 文献标识码:B沥青技术性能对混合料疲劳性能的影响葛折圣1,黄晓明1,袁 斌2(1.东南大学交通学院 南京市 210096; 2.安徽省公路局检测中心 合肥市 230001) 摘 要:研究了沥青技术性能与混合料疲劳性能的相关性。
首先,测定不同沥青的25℃针入度、针入度指数PI、含蜡量、老化前软化点、老化后软化点、PAV压力老化残留物的动态剪切试验G*sin W值等技术指标;其次,用这几种沥青拌制相同级配(A C-16I)的沥青混合料,并成型试件,用M T S810材料试验系统测定其疲劳寿命;最后,用灰关联的分析方法,分析各种沥青技术指标与混合料疲劳性能的相关性。
研究表明:沥青的含蜡量对沥青混合料的疲劳性能影响最显著,实际工程中应严格控制沥青的含蜡量;SHRP所提出的表达沥青胶结料疲劳性能的指标G*sin W与混合料疲劳性能的灰关联度较大。
关键词:沥青;技术性能;混合料;疲劳性能;灰关联 现行的“重交通道路石油沥青技术要求”是根据“七五”国家科技攻关专题“重交通道路沥青在高等级公路工程中的实用技术”研究,对原规范“重交通道路沥青技术要求”修改后提出的。
现在10年过去了,在这10年中公路建设得到了长足的发展,特别是高等级公路的大规模建设,再加上轴载的增加、交通量的增大、交通的渠化对沥青和沥青混合料的路用性能提出了更高的要求,现行的沥青标准已不能满足实际的需要。
现行沥青标准最大的弊病在于:沥青指标与路用性能联系不紧密。
一个指标可以反映多个路用性能,而沥青使用过程中的主要路用性能要求又缺乏相关的指标来描述。
美国公路战略研究计划(SHRP)新沥青规范最根本的特点,就是明确了各项指标与路用性能的直接相关性。
SHRP规范规定对PAV老化残留沥青进行动态剪切试验(DSR),用动态剪切试验测得的动态剪切模量G*和相位角W评价沥青的耐疲劳性能[1]。
基金项目:高等学校博士学科点末项基金收稿日期:2002-04-18用2%的水泥将其替换,但强度远不如加硫酸钠的效果,而2%水泥是0.2%硫酸钠价格的4倍。
(2)技术性。
用掺加化学添加剂的方法改善的二灰稳定碎石混合料具有强度高、刚度大、水稳性好的特点,满足技术规范要求,对各级公路普遍适用。
对于品质较好的粉煤灰,也可以尝试使用化学添加剂的方法,使其早期强度更高,以缩短施工周期。
尽量避免使用水泥,以减少干缩裂缝,延长碾压时间,提高材料的工艺性。
试验资料表明,硫酸钠并不完全是早强剂,3个月甚至半年仍表现出较高的强度增长水平,因此,称其为“激活剂”比较合适。
(3)工艺性。
使用硫酸钠作为二灰稳定碎石的添加剂,基本不增加施工难度,且二灰水化热的产生较水泥要缓慢得多,因此,它的可碾压时间要长得多,工程的压实质量更有保证。
用化学添加剂的方法改善低活性粉煤灰是一种切实可行的方法。
通过我们几年来的实践证明,这是一种经济、有效、切实可行的方法。
但添加硫酸钠以后二灰稳定土强度的成因和机理尚有许多未知因素,有待进一步去研究、去认识。
参考文献:[1] 公路路面基层施工技术规范(JT J034-2000).[2] 沙爱民.半刚性路面材料结构与性能.北京:人民交通出版社,1998. 公路 2002年10月 第10期 HI G H W AY O ct.2002 N o.10 本文运用灰关联的分析方法,来研究沥青技术性能(25℃针入度、P I、含蜡量、老化前转化点、老化后软化点、PAV压力老化残留物的动态剪切试验G*sin W值等)与混合料疲劳性能的相关性。
为沥青标准的修订提供参考。
1 试验材料1.1 沥青本研究所用的沥青是克拉玛依90号沥青、欢喜岭90号沥青、兰炼90号沥青、茂名90号沥青、单家寺90号沥青和胜利90号沥青。
表1给出了这6种沥青各技术指标的试验结果。
表1 试验用沥青的技术性能技术指标沥 青 品 种克拉玛依90号欢喜岭90号兰炼90号茂名90号单家寺90号胜利90号25℃针入度/0.1cm889181809695针入度指数PI0.19-0.56-0.75-0.86-1.15- 1.66含蜡量/% 1.29 1.56 3.40 4.08 4.20 5.56老化前软化点/℃49.549.051.549.550.549.5老化后软化点/℃51.552.053.053.053.052.5 PAV老化后G*sin W306242363535476539453525 1.2 沥青混合料沥青混合料的矿料级配为AC-16I型级配,油石比为 5.0%,表2中给出了这种级配各筛孔通过量的中值。
表2 试验沥青混合料的矿料级配级配类型通过下列方筛孔(mm)的质量百分率/%19.016.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075 AC-16I1009883685341302216116 2 沥青混合料疲劳试验2.1 沥青混合料疲劳试验方法试件和成型方法:按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JT J052-2000)中T0703-93规定的轮碾压实并切割成小梁的方法成型试件,小梁尺寸为50mm×50mm×240mm。
平行试验试件个数:4根。
加载方法:应力控制,中点加载,支座间距(小梁的跨径)为200m m。
加载波形和频率:10Hz连续式半正矢波荷载。
应力比:0.25。
试验温度:15℃。
主要试验设备:M TS810材料试验机。
2.2 沥青混合料疲劳试验结果表3给出了6种沥青混合料的疲劳试验结果。
表3 沥青混合料疲劳试验结果(平均值)沥青混合料编号沥青品种对数疲劳寿命lg N f平行试件/(个) 1克拉玛依 5.01742欢喜岭 3.48543兰炼 4.08444茂名 3.35445单家寺 3.70946胜利 4.09543 沥青技术性能与混合料疲劳性能的灰关联分析灰关联分析,作为一种系统分析技术,是分析系统中各因素关联程度的方法[3]。
以下用灰关联的方法来分析沥青技术性能(25℃针入度、P I、含蜡量、老化前后软化点、PAV压力老化残留物的动态剪切试验G*sin W值等)与混合料疲劳性能的相关性。
灰关联分析步骤包括:对试验结果的初值化处理→计算各影响因素的求差序列→计算各影响因素的灰关联系数。
首先,对试验结果进行初值化处理(见表4);其次,计算各因素的求差序列(见表5);最后,计算各因素的灰关联系数(见表6)。
表4 试验结果的初值化序 号123456l g N f 1.0000.6950.8140.6690.7390.816 25℃针入度/0.1cm 1.000 1.0340.9200.909 1.091 1.080针入度指数PI 1.000-2.947-3.947-4.526-6.053-8.737含蜡量/% 1.000 1.209 2.636 3.163 3.256 4.310老化前软化点/℃ 1.0000.990 1.040 1.000 1.020 1.000老化后软化点/℃ 1.000 1.010 1.029 1.029 1.029 1.019 PAV老化后G*sin W 1.000 1.383 1.154 1.556 1.288 1.151表5 各影响因素的求差序列序 号123456 25℃针入度/0.1cm0.0000.3390.1060.2400.3520.264针入度指数P I0.000 3.642 4.761 5.195 6.7929.553含蜡量/%0.0000.514 1.822 2.494 2.517 3.494老化前软化点/℃0.0000.2950.2260.3310.2810.184老化后软化点/℃0.0000.3150.2150.3600.2900.203 PAV老化后G*sin W0.0000.6880.3400.8870.5490.335根据表6的结果,以影响因素为横坐标,灰关联系数为纵坐标,绘制成的曲线如图1所示。
—114— 公 路 2002年 第10期 表6 各影响因素的灰关联系数序 号123456灰关联系数25℃针入度/0.1cm 1.0000.3420.6230.4230.3330.400 3.122针入度指数PI 1.0000.5670.5010.4790.4130.333 3.293含蜡量/% 1.0000.7730.4900.4120.4100.333 3.417老化前软化点/℃ 1.0000.3590.4220.3330.3700.474 2.959老化后软化点/℃1.0000.3640.4560.3330.3830.469 3.005P AV 老化后G *sin W 1.0000.3920.5660.3330.4470.570 3.307图1 各影响因素的灰关联系数由图1可见,各指标对混合料疲劳性能的影响程度由大到小的次序为:含蜡量→PAV 老化后G *sin W →PI →针入度→老化后软化点→老化前软化点。
4 结语现行沥青标准最大的弊病在于:沥青指标与路用性能联系不紧密。
而美国公路战略研究计划(SHRP)新沥青规范的最根本的特点,就是明确了各项指标与路用性能的直接相关性。
SHRP 规范规定对PAV 老化残留沥青进行动态剪切试验(DSR ),用动态剪切试验测得的动态剪切模量G *和相位角W 评价沥青的耐疲劳性能。
本文运用灰关联的分析方法,来研究沥青技术性能(25℃针入度、P I 、含蜡量、老化前软化点、老化后软化点、PAV 压力老化残留物的动态剪切试验G *sin W 值等)与混合料疲劳性能的相关性。
主要研究结论如下:(1)沥青的含蜡量对沥青混合料的疲劳性能影响最显著,实际工程中应严格控制沥青的含蜡量;(2)SHRP 提出的表达沥青胶结料疲劳性能的指标G *sin W 与混合料疲劳性能的灰关联度校好;(3)与25℃针入度相比,针入度指数P I 与沥青混合料疲劳性能的灰关联度更大,实际工程中可以用来评价沥青的疲劳性能;(4)就混合料疲劳性能而言,沥青老化后的软化点比老化前的软化点更具有代表性。
参考文献:[1] S HRP -A -398.Stag e 1Va lida tion of the Rela tio nshipBetw een Aspha lt Proper ties a nd Aspha lt-Ag g reg ate Mix Pe rfo rmance.N.R.C.U SA ,1994.[2] 公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JT J 052-2000.)[3] 邓聚龙.灰色系统基本方法.武汉:华中理工大学出版社,1987.Influence of Asphalt Technical Performanceon Mixture Fatigue PropertiesGE Zhe -sheng 1,HUANG X iao -ming 1,YUAN Bing2(1.College of Traffic and T rans portation Engineering ,Sou th east University,Nanjing 210096,China;2.Anh ui High w ay Bureau Check-Up Cen ter,Hefei 230001,China)Abstract :The relatio nship betw een a sphalt perform ance a nd asphalt mix ture fatig ue proper ties isstudied in the tex t.Firstly ,asphalt technical perfo rmance is examined.Secondly ,six kinds of asphalt mix es are experim ented with the fatig ue tests o f control stress mode using M TS 810.Finally ,relating deg ree betw een each facto r and asphalt mix tures fatig ue life is analy zed by g rey relatio n deg ree m ethod.It is sho w n tha t wax co ntained in asphalt influences asphalt-mix tures fatigue properties remarkably.The rela tionship betw een of G *sin W a nd asphalt-mix tures fatig ue pro perties is v ery g ood.Key words :asphalt ;technical perfo rmance ;mix tures ;fa tigue properties ;g rey relatio n method—115— 2002年 第10期 葛折圣等:沥青技术性能对混合料疲劳性能的影响。
