[发明专利]一种不同加载模式下沥青混合料疲劳性能的统一评价方法

权利要求书

1.一种不同加载模式下沥青混合料疲劳性能的统一评价方法，其特征在于，所述评价方法具体包括如下步骤：

步骤一：将经逐层筛分的矿料烘干，并加入沥青搅拌均匀得到沥青混合料，并按照《公路工程沥青及混合料试验规程》(JTG E20-2011)的试验要求，将所述沥青混合料分别制成应用于直接拉伸试验、单轴压缩试验和劈裂试验的试件，备用；

步骤二：将步骤一准备好的试件放在温度为15℃的恒温箱中保温4-5h，然后放在多功能材料测试系统(MTS-Landmark)的强度试验支座上，并调整使强度试验的压头与试件初步接触开始试验，且强度试验过程均在恒温箱中完成；

步骤三：通过内置MPT编制运行程序并设置施加荷载和采集参数，将试件进行不同加载模式在不同加载速率下的强度试验，且每个加载速率均进行五次有效的平行试验，取平均值即得不同加载模式在不同加载速率下的强度值；

步骤四：根据步骤三得到的不同加载模式在不同加载速率下的强度值，进行疲劳试验，并将疲劳试验中某一加载速率的应力水平与强度试验中相同加载速率对应的强度值之比定义为速度相关应力比。

步骤五：基于步骤四得到的速度相关应力比，建立不同加载模式下沥青混合料的疲劳方程，并利用本发明的速度相关应力比思想得到不同加载模式下沥青混合料疲劳性能的统一评价方式，使沥青混合料强度和疲劳失效问题得到统一。

2.根据权利要求1所述的一种不同加载模式下沥青混合料疲劳性能的统一评价方法，其特征在于，所述直接拉伸试验试件的制备选用RCENLD-II气动型压实机；所述单轴压缩试验、劈裂试验试件的制备均采用SGC旋转压实仪，且所述SGC旋转压实仪的工作参数：垂直加载压力为600kPa±18kPa，压实转速为30r/min±0.5r/min，有效内旋转角为1.16±0.02°。

3.根据权利要求2所述的一种不同加载模式下沥青混合料疲劳性能的统一评价方法，其特征在于，所述直接拉伸试验试件的尺寸：长为250±2mm，宽为50±2mm，高为50mm±2mm的梁式试件；所述单轴压缩试验试件尺寸：高度为100±2mm，直径为100±2mm的圆柱形试件；所述劈裂试验试件尺寸：高度为60±2mm，直径为100±2mm的圆柱形试件。

4.根据权利要求1所述的一种不同加载模式下沥青混合料疲劳性能的统一评价方法，其特征在于，所述步骤三中，每个加载周期的力由数据采集系统自动测得、位移变形由位移传感器测得。

5.根据权利要求4所述的一种不同加载模式下沥青混合料疲劳性能的统一评价方法，其特征在于，所述步骤三中的强度试验为直接拉伸试验、劈裂试验或单轴压缩试验。

6.根据权利要求5所述的一种不同加载模式下沥青混合料疲劳性能的统一评价方法，其特征在于，所述直接拉伸强度试验和劈裂强度试验的加载速率均为：5MPa/s、10MPa/s、20MPa/s、30MPa/s、40MPa/s、50MPa/s、60MPa/s、70MPa/s；单轴压缩强度试验的加载速率为：0.02MPa/s、0.05MPa/s、0.1MPa/s、0.5MPa/s、1MPa/s、2MPa/s。

7.根据权利要求1所述的一种不同加载模式下沥青混合料疲劳性能的统一评价方法，其特征在于，所述步骤四的疲劳试验中，加载频率与加载速率的换算公式为：

其中，v是疲劳试验的加载速率，σ是疲劳试验的应力水平，T是疲劳试验的周期，f为疲劳试验的加载频率。

8.根据权利要求1～7任一所述的一种不同加载模式下沥青混合料疲劳性能的统一评价方法，其特征在于，所述步骤三的强度试验中，采用控制模式为应力控制模式，试验温度为15℃；且所述步骤四的疲劳试验中，采用控制模式为应力控制模式，加载波形为半正弦波，试验频率为10Hz，试验温度为15℃。