19、沥青结合料低温性能评估与计算方法解析

沥青结合料低温性能评估与计算方法解析

1. 引言

在道路工程中，沥青结合料的低温性能对路面的耐久性和安全性至关重要。低温环境下，沥青路面可能会因热应力导致开裂，影响路面的使用寿命。因此，准确评估沥青结合料的低温性能，确定其临界开裂温度，对于选择合适的沥青材料和设计合理的路面结构具有重要意义。本文将详细介绍沥青结合料低温性能评估的相关方法和计算步骤。

2. 关键概念与方法概述

• 蠕变柔量与松弛模量转换 ：采用霍普金斯和哈明（Hopkins and Hamming）方法将蠕变柔量转换为松弛模量，并拟合到CAM模型中。该方法是卷积积分的数值解。
• 热应力计算 ：基于线性粘弹性材料的玻尔兹曼叠加原理，通过数值求解卷积积分计算热诱导应力。计算得到的热应力乘以路面常数（取值为18），以预测热拌沥青路面中产生的热应力。
• 临界开裂温度确定 ：将计算得到的热应力与直接拉伸试验的破坏应力进行比较，确定路面的临界开裂温度。

3. 所需数据

• 直接拉伸试验（DTT）数据 ：以每分钟3%的应变率进行试验，获取破坏应力。对于连续等级和PG确定，至少需要两个试验温度下的DTT结果；对于预资格认定和验证，需要在等于低温等级加10°C的单一温度下进行DTT试验。
• 弯曲梁流变仪（BBR）数据 ：需要两个不同温度下的BBR数据集，在8、15、30、60、120和240秒时进行挠度测量。BBR试