[发明专利]一种基于半圆弯曲试验的沥青混合料疲劳损伤愈合性能评价方法

摘要

本发明公开了一种基于半圆弯曲试验的沥青混合料疲劳损伤愈合性能评价方法，包括如下步骤：(1)试件准备；利用旋转压实仪成型试件，对成型后的圆柱形试件进行切割得到半圆试件，筛选符合要求的试件；(2)疲劳试验；利用步骤(1)中的符合要求的试件进行半圆弯曲强度试验和疲劳试验；(3)疲劳损伤愈合性能评价。本发明能够有效评价沥青混合料的疲劳损伤愈合性能，完善了半圆弯曲疲劳试验的评价体系。 1

主权项

1.一种基于半圆弯曲试验的沥青混合料疲劳损伤愈合性能评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)试件准备；利用旋转压实仪成型试件，对成型后的圆柱形试件进行切割得到半圆试件，筛选符合要求的试件；

(2)疲劳试验；利用步骤(1)中的符合要求的试件进行半圆弯曲强度试验和疲劳试验；

(3)疲劳损伤愈合性能评价。

2.如权利要求1所述的基于半圆弯曲试验的沥青混合料疲劳损伤愈合性能评价方法，其特征在于，步骤(1)中，试件准备具体为：利用旋转压实仪成型高度180mm、直径150mm的试件，对成型后的试件进行切割，将圆柱型试件上下两端厚约1.0cm‑1.2cm空隙率较大的部分切除，随后对中间空隙率较小且较均匀的部分进行三等分以及对半切割，每个圆柱型试件得到6个厚度50mm、直径150mm的标准半圆型试件；所有的旋转压实试件均用金刚石锯片进行切割，切割控制在0.2cm/s‑0.5cm/s保证切割面的平滑，切割时调节螺栓将试件固定住；对半圆试件进行体积指标测试，并计算试件空隙率，以3.5％‑4.5％的具体空隙率限值对试件进行筛选，选择符合要求的试件进行后续试验。

3.如权利要求1所述的基于半圆弯曲试验的沥青混合料疲劳损伤愈合性能评价方法，其特征在于，步骤(2)中，对符合要求的试件进行半圆弯曲强度试验具体为：支座间距确定为半圆试件直径的0.8倍，采用直径12mm的支座辊轴，试件放置在支座中央位置；在进行半圆弯曲疲劳试验之前，首先在15℃、50mm/min加载速率条件下测定半圆试件的破坏荷载值，每一种半圆试件测定3次破坏荷载，并取平均值。

4.如权利要求1所述的基于半圆弯曲试验的沥青混合料疲劳损伤愈合性能评价方法，其特征在于，步骤(2)中，对符合要求的试件进行半圆弯曲疲劳试验具体包括如下步骤：首先，根据半圆弯曲强度试验得到的破坏荷载平均值确定0.25‑0.5范围内的应力比，即疲劳试验荷载水平与破坏荷载值之比，然后进行半圆弯曲疲劳试验；试验条件具体设置如下：试验温度为15℃；对于两种加载模式下的疲劳试验，无间歇时间疲劳试验和引入0.8s间歇时间疲劳试验，加载波形采用半正矢波，无间歇时间疲劳试验加载频率为10Hz，每次荷载作用时间为0.1s，引入0.8s间歇时间后的循环荷载每次作用时间也为0.1s，每两次荷载之间引入0.8s间歇时间，此时接触力大小设置为0.1kN，即一个完整的荷载循环持续时间为0.9s；随后，在两种加载模式下，进行相同荷载水平的半圆弯曲疲劳试验；最终，可以得到两种加载模式下，半圆试件的疲劳寿命N_f、N′_f。

5.如权利要求1所述的基于半圆弯曲试验的沥青混合料疲劳损伤愈合性能评价方法，其特征在于，步骤(3)中，根据无间歇时间和引入0.8s间歇时间两种加载模式下的半圆弯曲疲劳试验结果，定义疲劳寿命增长率p_f来表征沥青混合料的疲劳损伤愈合情况，如公式(1)所示：

式中：

N_f：无间歇时间半圆弯曲疲劳试验中的试件疲劳寿命(次)；

N′_f：引入0.8s间歇时间半圆弯曲疲劳试验中的试件疲劳寿命(次)；

p_f：疲劳寿命增长率(％)；

相对于无间歇时间加载模式，引入0.8s间歇时间半圆弯曲疲劳试验中，试件疲劳损伤愈合现象明显。