沥青路面温度状况试验研究

沥青路面温度场的分布规律研究[摘要]路面结构持续经受着各种环境因素的综合作用，这种作用的结果集中体现为路面温度场的复杂分布。

深入地研究了环境因素对路面温度场的影响机制和路面温度场的分布规律后发现，气温和太阳辐射强度是影响沥青路面温度场的主要因素，二者对沥青路面温度场的影响具有累积性和滞后性的特点。

通过对我国多个地区路面温度实测数据和气象资料进行回归分析，建立了以气温、太阳辐射强度和路面深度为主要输入参数的沥青路面温度场预估模型。

[关键词]沥青路面温度场分布规律预估模型路面结构持续经受着各种环境因素的综合作用，这种作用的结果集中体现为路面温度场的复杂分布。

沥青材料是一种典型的温度敏感性材料。

温度对沥青路面的承载能力和使用性能都有显著影响。

沥青路面的各种常见损坏，也直接或间接的与路面温度的分布状况有关。

因此，准确预测沥青路面温度场的分布特性和变化规律，具有重要的理论和现实意义。

0引言研究表明，用于铺筑沥青路面的沥青混合料是一种感温性材料，温度的变化会导致其性能有较大的差异。

具体表现为：不同温度条件下路面会产生不同的损坏形式，如低温开裂、高温车辙、拥包等；其疲劳寿命也受温度影响。

因此，脱离了温度而谈沥青混合料的性能或进行沥青路面设计，都将是毫无意义的。

本文中笔者在以往研究的基础上，以大量实测的沥青混凝土路面温度场数据为基础，建立基于不同温变阶段的沥青混凝土路面温度预估模型。

1 统计分析1.1 温度场研究方法路面温度场的研究方法大体上有两种：理论法和数理统计法。

这两种方法各具优缺点。

理论方法是根据气象资料和路面材料的热特性参数，应用传热学原理及相关假设和边界条件求得路面温度解析表达式。

其缺点是温度场的解析表达式过于复杂，数值计算过于烦琐，不利于实际工程应用，同时该方法需要大量的气象资料和路面材料热特性参数，这些都限制了其推广，但理论方法具有较强的适应性，不受地域限制。

整理统计方法是根据实测的路面温度，结合气象资料，通过回归分析建立路面温度的推算公式。

沥青混合料高温性能试验方法研究摘要：沥青混凝土路面在高温环境受载时极易出现车辙、推挤、波浪、拥包等病害。

现阶段，沥青高温性能的试验方法主要有：单轴高温蠕变试验，车辙试验和最大旋转压实次数下的残余空隙率。

由于车辙试验过程中，沥青混合料试件上轮辙的产生与实际情况十分相似，其动稳定度和实际路面的车辙相关性好，因此国内大多采用车辙试验评价沥青混合料的高温稳定性。

并且较为常见，施工单位有条件采用，因此我国大多采用的是车辙试验。

关键词：沥青混合料；高温性能；试验方法引言沥青路面随着交通量的增长，超载和高速行驶现象逐渐增多，同时温室效应愈加严重，使得路表的变形累积加深最终成为车辙，车辙通常是由于混合料高温性能不足引起的。

它不仅影响了路面的平整度和舒适度，而且在车辙现象发生的同时，也会带来其他的路面问题。

车辙严重的影响了路面的使用寿命和服务质量。

所以沥青路面是否能够使用，其高温抗车辙性能是关键。

1高温稳定性能评价评价一个新型的沥青材料是否满足高温稳定性，关键在于沥青混合料高温性能的指标是否满足要求。

由于沥青中加入了粉，它的成分和功能都发生了变化，根据国内外研究的成果，它的高温性能评价从常规指标和SHRP高温性能指标两个方面考虑。

（1）常规指标是静态指标：沥青高温稳定性能的指标是针入度，软化点和粘度三类。

一般情况下，沥青的软化点越高，其60OC的粘度越大，沥青高温性能越好，所以沥青通常采用60OC的粘度为指标。

（2）SHRP高温性能指标：美国SHRP认为常规的指标只是静态的，它与现实的路用性能差别较大，只能得出经验性的结构，因此SHRP提出采用动态剪切流变仪，对原样沥青和RTFOT后残留沥青试验分别进行两次动态剪切试验，得到了SHRP分级标准。

2研究现状目前，国内外针对沥青高温性能主要采用软化点、动力黏度以及车辙因子G*/sinδ来进行评价｡软化点､动力黏度作为一种经验性指标,与实际路面的车辙深度相关性很差,而车辙因子G*/sinδ用于评价基质沥青高温稳定性能时,与基质沥青混合料抗车辙能力相关性良好,能够正确反映基质沥青的高温性能;但用于改性沥青高温性能评价时,由于DSR试验采用不间断的动态正弦交变荷载,忽略沥青延迟弹性的影响,而改性沥青变形响应中延迟弹性部分所占比重极大,所以车辙因子对改性沥青高温性能评价的适用性也引起了讨论｡NCHRP9-10的研究也证明了这一点,重复剪切试验(RSCH)测得的混合料永久变形速率与车辙因子的相关系数仅为R2=0.23｡正因为如此,道路研究人员提出了一些新的试验方法与评价指标｡MSCR试验中采用的0.1和3.2kPa的应力组合,不仅可以反映出沥青结合料在线黏弹范围内的响应,也可以反映出沥青结合料在非线黏弹范围内的响应,同时蠕变1s,卸载9s的加载方式也充分考虑到了改性沥青良好的延迟弹性,Jnr已被证明与实际路面车辙深度具有良好的相关性;欧盟则关注于沥青结合料的零剪切黏度(ZSV),沥青结合料是一种典型伪塑性流体，其黏度随剪切速率的增大而减小，但研究发现，沥青结合料在剪切速率极小或极大的情况下，其黏度趋于一个稳定的常数，独立于剪切速率，而这两个不随剪切速率变化的黏度就被称为零剪切黏度和无穷剪切黏度。

关于沥青路面温度观测试验问题的研究发表时间：2018-12-18T10:00:56.157Z 来源：《基层建设》2018年第31期作者：蔡金一1 朱鹏飞2 黄宗才3 毛顺伟4 王锦良5[导读] 摘要：本文主要分析了沥青路面结构层模块的温度观测试验，通过试验分析总结，得出沥青结合料类材料层中点温度与路表温度之间存可归纳的相关关系，，并且提出了解决沥青路面弯沉代表值为弯沉测量值计算时温度影响系数K3的计算方法，解决路面弯沉检测过程中对预估温度的准确计算及检测弯沉新方法的研究。

云南省公路科学技术研究院云南昆明 650051摘要：本文主要分析了沥青路面结构层模块的温度观测试验，通过试验分析总结，得出沥青结合料类材料层中点温度与路表温度之间存可归纳的相关关系，，并且提出了解决沥青路面弯沉代表值为弯沉测量值计算时温度影响系数K3的计算方法，解决路面弯沉检测过程中对预估温度的准确计算及检测弯沉新方法的研究。

关键词：公路；公路工程检验评定标准；温度影响系数K3；预估温度T；弯沉值的计算；在公路建设项目中，路基工程的检验交接工作占据了十分重要的位置，很多的公路建设项目就是因为路基工作没有及时地进行交接，因而导致整个路面工程延期竣工。

因此，相关的公路建设部门要能够建立好路基弯沉值的检验标准，并选择最佳的检验方法进行验收工作，保证公路建设工程能够顺利的进行。

1.前言交通部厅公路字【2009】190号“关于下达2009年度公路工程标准制修订项目计划通知”的要求，由交通运输部公路科学研究院承担《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》（JTGF80/1-2004）的修订工作。

经批准后《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》（JTGF80/1-2017）于2017年12月15日发布，于2018年5月1日开始实施。

有关弯沉计算方法经修订后，与原检验评定标准要求不同。

2.检验评定标准概况2.1新检验评定标准新实施的《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》（JTGF80/1-2017）第2次印刷版以下简称“新检评标准”对沥青路面的弯沉值的计算有了较大的修订。

第三章公路工程沥青路面试验第一节沥青结合料试验检测沥青作为粘结矿质集料的结合料，当满足一定的技术性质时才可以用于道路路面工程。

在使用前，对其进行一定的性质试验检测，如针入度试验、延度试验、软化点试验、粘度试验、密度试验、溶解度试验、含蜡量试验、热老化试验等等。

一、针入度试验针入度试验是一种用于量测沥青胶结料稠度的经验性试验。

通常在25 ℃温度测针入度，该温度大约为热拌沥青混凝土路面的平均服务温度。

虽然粘度是最好的量测形式，但现在是在该温度量测以粘度为依据的沥青结合料稠度的简单方法。

针入度指数PI 用来描述沥青的温度敏感性，宜在15 ℃、25 ℃、30 ℃等3 个或3 个以上的温度条件下，测定针入度后，按规定的计算方法得到。

如果30 ℃的针入度值过大，可采用5 ℃代替。

当量软化点T800 是相当于沥青针入度为800 时的温度，用以评价沥青的高温稳定性。

当量脆点T1．2 是相当于沥青针入度为1．2 时的温度，用以评价沥青的低温抗裂性能。

1．试验方法在试验前，将试样放入盛样皿，试样高度应超过预计针入度值10 m m ，并盖上盛样皿，以防落入灰尘。

将盛有沥青试样的盛样皿在室温中（15 ℃～30 ℃）冷却一段规定的时间后，移入保持规定试样温度0．1 ℃的恒温水浴中一段时间。

将沥青胶结料容器置入温控水浴，达到标准试验温度（通常25 ℃），试样表面以上的水层深度不少于10 m m 。

将试样置于规定质量规定尺寸的试针之下，将试样皿放置在针入度仪的平台上，慢慢放下针连杆，用适当位置的反光镜或灯光反射观察，使针尖刚好与试样表面接触。

拉下刻度盘的拉杆，使与针连杆顶端轻轻接触，调节刻度盘或深度（— 1591 —）指示器的指标指示为0 。

开动秒表，在指针正指5s 的瞬间，用手紧压按钮，使标准针自动下落贯入试样，经规定时间，停压按钮，使针停止移动。

当采用自动针入度仪时，计时与标准针落下试样同时开始，至5s 时自动停止。

拉下刻度盘拉杆与针连杆顶端接触，读取刻度盘指针或深度指示器的读数，精确至0．5 。

沥青路面温度场分析及控制技术研究一、研究背景沥青路面是目前城市道路建设中广泛使用的路面材料。

随着城市化进程的加快和交通量的不断增加，沥青路面的温度问题越来越受到关注。

高温会导致沥青路面软化和龟裂，严重影响道路使用寿命和行车安全。

因此，研究沥青路面温度场分析及控制技术是当前道路建设领域的重要问题。

二、沥青路面温度场分析1. 沥青路面温度场形成机理沥青路面温度场的形成是由多种因素综合作用的结果。

在太阳辐射作用下，路面吸收能量，产生热量，导致路面温度升高。

同时，地下水位、土层和路面下面的热传导也会影响路面温度。

此外，雨、雪、风等天气条件也会对路面温度产生影响。

2. 沥青路面温度场分析方法目前，常用的沥青路面温度场分析方法有数值模拟方法和实测方法。

数值模拟方法主要采用有限元分析、有限差分法等数学模型，对沥青路面温度场进行模拟和分析。

实测方法主要采用温度计、红外线热像仪等设备对路面温度进行实测，然后进行数据分析和处理。

三、沥青路面温度控制技术1. 沥青路面温度控制方法当前，常用的沥青路面温度控制方法主要包括防水措施、白色涂料、降温剂和地下水利用等。

防水措施主要是通过在路面上铺设防水层或涂刷防水涂料等方式，减少路面温度的升高。

白色涂料主要是采用具有反射性能的涂料，将部分太阳辐射反射回去，减少路面吸收能量的量。

降温剂主要是通过在路面上喷洒降温剂，将路面温度降低。

地下水利用主要是利用地下水进行降温，将地下水引入路面下方，通过热传导降低路面温度。

2. 沥青路面温度控制技术的优缺点防水措施和白色涂料的优点是对路面温度控制效果显著，但成本较高。

降温剂的优点是成本较低，但需要频繁喷洒，对环境也有一定影响。

地下水利用的优点是技术成熟，对环境影响较小，但需要考虑地下水资源的可持续利用。

四、结论当前，沥青路面温度场分析及控制技术已经成为道路建设领域的重要问题。

通过数值模拟和实测方法对沥青路面温度场进行分析，可以为温度控制提供科学依据。