[发明专利]评价沥青砂浆高温粘弹性能的方法及沥青砂浆成型模具

权利要求书

1.一种评价沥青砂浆高温粘弹性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)：提供沥青砂浆试件，对所述沥青砂浆试件进行改进的多重蠕变恢复试验，包括：

改进的多重蠕变恢复试验的应力分别为1.2kPa、3.2kPa、6.4kPa、12.8kPa、25.6kPa；应力由小到大依次加载，并且不同等级应力之间不设置任何的时间间歇；每级应力下进行10次加载循环，每个加载循环周期包含1.0s加载阶段和9.0s卸载阶段；

步骤(2)：通过改进的分数阶导数蠕变恢复模型与步骤(1)得到的多重蠕变恢复试验结果拟合得到沥青砂浆蠕变参数，其中，改进的分数阶导数蠕变恢复模型为：

σ₀为蠕变应力，t为时间，ε(t)为沥青砂浆的应变，α为加载阶段的分数阶阶数，r为卸载阶段的分数阶阶数，A为加载阶段的变形因子，B为卸载阶段的变形因子，H(t)为单位跳跃函数；及

步骤(3)：根据步骤(2)得到的分数阶阶数和变形因子评价沥青砂浆的高温粘弹性能。

2.根据权利要求1所述的一种评价沥青砂浆高温粘弹性能的方法，其特征在于，

提供沥青砂浆试件包括：

通过比表面积法确定沥青砂浆中沥青含量，即认为集料表面的沥青膜厚度相同，且沥青用量与集料比表面积成线性相关；

根据确定的沥青砂浆中沥青含量以及沥青砂浆的级配、空隙率、理论密度计算出细集料、矿粉和沥青用量，将其拌和形成沥青砂浆；

将沥青砂浆压入模具中形成砂浆试件。

3.根据权利要求2所述的一种评价沥青砂浆高温粘弹性能的方法，其特征在于，通过比表面积法确定沥青砂浆中沥青含量，为通过如下公式确定沥青砂浆中沥青含量：

其中：沥青砂浆级配中细集料最大粒径为2.36mm；P_FAM：沥青砂浆的油石比；P_i：不同粒径集料的通过率百分比；FA_i：不同粒径的集料的表面积系数；SA_2.36：通过2.36mm筛孔的集料的总比表面积，P_a：沥青混合料的最佳油石比；P_2.36：沥青混合料中2.36mm筛孔的通过率百分比。

4.根据权利要求2所述的一种评价沥青砂浆高温粘弹性能的方法，其特征在于，在步骤将沥青砂浆压入模具中形成砂浆试件中，将沥青砂浆分四次压入到成型模具中，每次加入沥青砂浆后用加热的搅拌棒进行压实，沥青砂浆全部压入模具中后，模具顶面覆盖重物，室温放置24h后脱模。

5.根据权利要求2所述的一种评价沥青砂浆高温粘弹性能的方法，其特征在于，所述模具包括前模、后模、底板及两个固定圆环，前模和后模拼合后与底板进行拼合；前模和后模设有高30mm的成型空腔，所述成型空腔包括三个同轴的圆柱体，分别为距离上下表面4mm且直径为14mm的两个圆柱体及空腔中间部分为直径12mm的圆柱体；两个所述固定圆环分别设于成型空腔两端，固定圆环外径为14mm，内径为12mm，高4mm；

所述模具将沥青砂浆试样成型成直径12mm高30mm的圆柱体试件，以满足动态剪切流变仪加载的要求。

6.根据权利要求1所述的一种评价沥青砂浆高温粘弹性能的方法，其特征在于，所述步骤(3)：根据步骤(2)得到的分数阶阶数和变形因子评价沥青砂浆的高温粘弹性能，包括：分数阶阶数越大，表明沥青砂浆的黏性越强；变形因子越大，表明沥青砂浆的高温稳定性越差。

7.根据权利要求1所述的一种评价沥青砂浆高温粘弹性能的方法，其特征在于，参数获取是利用Levenberg-Marquardt优化算法，用改进的分数阶蠕变恢复模型对沥青砂浆多重蠕变恢复试验数据进行参数拟合，得到加载阶段和卸载阶段的分数阶阶数和变形因子。