沥青混合料模量预测模型

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1、沥青混合料模量预测模型梁永兴(中铁上海工程局有限公司，上海闸北200426)摘要：本文研究基于沥青混合料粘弹性特性，根据实验结果对现有沥青混合料的预测模型的有效性。尤其采用了DiBenedetto等人的模型与现在美国新路面设计指南中采用的Witczak模型以及Hirsch模型等进行了对比分析。DiBenedetto模型与其他模型的不同之处是对沥青及混合料同样考虑了流变模型。本研究采用的沥青混合料动态模量以及沥青混合料的试验测试数据均来源于联邦公路管理局加速荷载设备(FHWA—ALF)测试结果以及明尼苏达州公路研究项目。预测中采用旋转薄膜烘箱法(RTFO)及压力

2、老化容器法(PAV)的老化沥青测试数据，并根据现有的经验转化公式将沥青模量转化为粘度。研究结果表明在满足一定条件下采用三种模型均能用于预测沥青混合料的模量。预测模型中应老化沥青的条件应符合沥青混合料的设计要求，为减少预测模型的误差应根据实际情况对各参数进行调整。理论上，采用基于粘弹性液态模型Hitch模型能更便于进一步的调整，如引入混合料的蠕变行为等。对比结果表明，采用DiBenedetto模型能获得更为精确的预测结果，但是在低温及高温条件下如不引入混合料的相关参数将导致更大的误差。关键词：热拌沥青混合料动态模量预测模型沥青及混合料主曲线0简介均匀性等产生影响

3、，从而影响混合料整体的黏稠度。在在新的美国半经验半力学沥青路面设计指南特定的环境条件下，欲精确预测沥青混合料的模量并不(MEPDG)中，三轴压缩试验条件下测试得到的复合模是一件容易的事情，回归模型的精确度常常受到各种因量(1El，其能用于反映沥青混合料在准静态柔性路素的制约。当知道了各类模型所存在的自身局限性以面结构分析中的弹性模量)被引入用于分析及预测柔及明确了实际预测应用中所需要的精度等，将有可能减性路面运营期间的车辙及裂缝损坏。根据设计输入参少路面性能的预测错误以及决策中的错误。数要求的精确度，分析中需要首先测得混合料的模量或基于经验的预测模型可能使用于

4、当地也可能适应根据Witczak预测模型获得⋯。由于混合料的复合模于世界各地，其主要取决于模型如何建议以及所采用的量难以获得，且试验费用较高，因此很多研究尝试通过标准。建立模型所采用的数据库决定了模型的适应范回归公式，根据沥青及混合料的特性等预测混合料的复围，任何外部引入的数据库都将可能降低模型预测的精合模量。确性。另一个影响因素需要考虑的是模型中所采用的沥青混合料的模量取决于混合料的体积参数以及回归数学公式，其精度取决于回归模型数学公式时能概组成材料的相关参数等，体积参数包括了集料以及沥青括的物理现象的程度。切合实际物理力学反应所推荐的体积比、空隙率等参数。

5、集料在混合料中所起的骨架建立起来的能预测得到更为准确或更为接近的预测值，作用以及空隙体积等取决于成型的方法以及所选取的而纯粹基于数学手段、曲线回归可能导致回归模型的不温度。此外，沥青本身劲度的增加以及沥青不断被集料收敛及错误。此外，经验的模型可以根据当地可用的试所吸收也将改变混合料的模量，使其随着时间的变化由验数据条件进行进一步的验算及校正，以及引入一些校柔性转为脆性。沥青混合料拌合过程中，拌合的温度及正因素以消除模型可能的误差。时间、集料的水分含量及洁净度，以及沥青的粘度等都本研究的主要目的是根据沥青的粘弹性材料属性，能对沥青的裹缚厚度、细集料的填充作用以及

6、混合料的采用当前主要的几个模型预测沥青混合料的模量，尤其一3一总第115期江西建材2／2011是对比了最近获得的DiBenedetto模型与已经存在1977年，Bonnaure等人根据VanderPoel的计算并被新的美国路面结构设计指南中所规定采用的Witc-图表以及沥青模量(S)获得预测混合料复合模量的计zak模型]，以及Himch模型，研究中根据采用联邦算公式。这些计算公式主要基于根据壳牌公司提出的公路管理局加速荷载设备(FHWA—ALF)测试设备所两点支承弯曲梁设备测得的试验数据，其公式中模量主获得的有关沥青混合料动态模量以及沥青剪切模量的要根据对不规

7、则矩形试件的加载测试结果计算获得，该试验测试数据库系统，该数据库系统分别由Pellinen、测试方法中对试件的独步进行固定约束，在其另一自由Bonaquist等人以及明尼苏达州公路项目(MnROAD)端施加正弦式荷载。通过验证该模型可用于预测在低研究中所获得。诸多学者对Witczak模型以及Hirsch温或中等温度状态下(一15—30。C)混合料的模量。模型等进行了大量研究，如Schwartz，Bonaquist等当前常用的Witczak模型实际上是由Shook和Kal—㈣Dongr6等“以及Birgisson等他，FHWA—ALF数las等¨在美国沥青协会的

8、研究成果模型所发展而来，，据库在参考文