一种排水沥青混合料的抗剪强度参数值预测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种排水沥青混合料的抗剪强度参数值预测方法及系统，包括：步骤S1，获取待预测的排水沥青混合料，排水沥青混合料包括沥青砂浆和颗粒骨架；步骤S2，于室温下，对颗粒骨架进行试验得到对应的内摩擦角，并于预设温度下，对沥青砂浆进行试验得到沥青砂浆处于预设温度下的复数模量和内聚功；步骤S3，将复数模量、内聚功和内摩擦角输入至预先构建的参数值预测模型中得到排水沥青混合料对应的抗剪强度参数值。有益效果是本发明专利技术能够基于排水沥青混合料细观层面上的材料特性快速预测得到多个温度下的抗剪强度参数值，可用于理论计算或有限元模拟以快速预测沥青路面多个温度下的抗车辙性能并指导细观层面上的抗车辙性能优化。优化。优化。

【技术实现步骤摘要】
一种排水沥青混合料的抗剪强度参数值预测方法及系统


[0001]本专利技术涉及沥青混合料测试的
，具体而言，涉及一种排水沥青混合料的抗剪强度参数值预测方法及系统。

技术介绍

[0002]排水沥青路面是十分常见的一种路面形式，而车辙破坏则是路面破坏的主要模式之一，路面材料的抗车辙性能与其抗剪强度的参数值紧密相关，内聚力和摩擦角是常见的用以表征材料抗剪强度的参数值，可用于理论分析及有限元模拟分析，预测道路的车辙发展规律或车辙深度。
[0003]但是排水沥青混合料制样十分不便，且测定排水沥青混合料的内聚力和摩擦角需要开展一系列的宏观实验，同时二者会随温度变化而产生变化，开展宏观试验确定两者的数值非常不便，且过程漫长。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的问题是：提供一种排水沥青混合料的抗剪强度参数值预测方法及系统，能够快速预测得到抗剪强度参数值。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种排水沥青混合料的抗剪强度参数值预测方法，包括以下步骤：
[0006]步骤S1，获取待预测的排水沥青混合料，所述排水沥青混合料包括沥青砂浆和颗粒骨架；
[0007]步骤S2，于室温下，对所述颗粒骨架进行试验得到所述颗粒骨架对应的内摩擦角，并于预设温度下，对所述沥青砂浆进行试验得到所述沥青砂浆处于所述预设温度下的复数模量和内聚功；
[0008]步骤S3，将所述复数模量、所述内聚功和所述内摩擦角输入至预先构建的参数值预测模型中得到所述排水沥青混合料对应的抗剪强度参数值。r/>[0009]本方案中，考虑到排水沥青混合料作为一个多相体，在细观层面上可以看作是由沥青砂浆和颗粒骨架构成，相较于排水沥青混合料而言，沥青砂浆更容易制备，且其不同温度下的抗剪强度参数值也可以快速测定，而颗粒骨架，其本身不受温度的影响，相较于排水沥青混合料其抗剪强度参数值也更为容易获得，因此将排水沥青混合料拆开作为沥青砂浆和颗粒骨架进行单独试验能够加快抗剪强度参数值的预测速度，实现快速预测得到抗剪强度参数值。
[0010]优选的，所述步骤S2中，对所述颗粒骨架进行三轴试验或直剪试验测得所述内摩擦角。
[0011]优选的，所述步骤S2中，对所述沥青砂浆进行流变性试验测得所述复数模量。
[0012]优选的，所述步骤S2中，对所述沥青砂浆进行接触角试验或原子力显微镜试验或反气相色谱法试验测得所述内聚功。
[0013]优选的，所述步骤S3包括：
[0014]步骤S31，将所述内摩擦角和所述复数模量输入至所述参数值预测模型中，所述参数值预测模型调用预先配置的第一预测公式对所述内摩擦角和所述复数模量进行处理得到所述预设温度对应的预测摩擦角并包含于所述抗剪强度参数值内；
[0015]步骤S32，将所述复数模量、所述内聚功和所述预测摩擦角输入至所述参数值预测模型中，所述参数值预测模型调用预先配置的第二预测模型对所述复数模量、所述内聚功和所述预测摩擦角进行处理得到所述预设温度对应的预测内聚力并包含于所述抗剪强度参数值内。
[0016]优选的，所述第一预测公式如下所示：
[0017][0018]其中，
[0019]表示所述预设温度下的所述预测摩擦角；
[0020]A表示预设常数；
[0021]B表示预设常数；
[0022]表示所述预设温度下的所述复数模量；
[0023]表示所述内摩擦角。
[0024]优选的，所述第二预测公式如下所示：
[0025][0026]其中，
[0027]C
PAM,T
表示所述预设温度下的所述预测内聚力；
[0028]表示所述预设温度下的所述预测摩擦角；
[0029]B表示预设常数；
[0030]D表示预设常数；
[0031]表示所述预设温度下的所述复数模量；
[0032]W
c,T
表示所述预设温度下的所述内聚功。
[0033]本专利技术还提供一种排水沥青混合料的抗剪强度参数值预测系统，应用于上述抗剪强度参数值预测方法，包括：
[0034]一第一数据获取模块，用于获取外部输入的于室温下对所述颗粒骨架进行试验得到的所述颗粒骨架对应的内摩擦角；
[0035]一第二数据获取模块，用于获取外部输入的于预设温度下对所述沥青砂浆进行试验得到的所述沥青砂浆对应的复数模量和内聚功；
[0036]一参数值预测模块，分别连接所述第一数据获取模块和所述第二数据获取模块，用于将所述复数模量、所述内聚功和所述内摩擦角输入至预先构建的参数值预测模型中得到所述排水沥青混合料对应的抗剪强度参数值。
[0037]优选的，所述参数值预测模块包括：
[0038]一第一预测单元，用于将所述内摩擦角和所述复数模量输入至所述参数值预测模
型中，并使所述参数值预测模型调用预先配置的第一预测公式对所述内摩擦角和所述复数模量进行处理得到所述预设温度对应的预测摩擦角并包含于所述抗剪强度参数值内；
[0039]一第二预测单元，连接所述第一预测单元，用于将所述复数模量、所述内聚功和所述预测摩擦角输入至所述参数值预测模型中，并使所述参数值预测模型调用预先配置的第二预测模型对所述复数模量、所述内聚功和所述预测摩擦角进行处理得到所述预设温度对应的预测内聚力并包含于所述抗剪强度参数值内
附图说明
[0040]图1为本专利技术的步骤流程图；
[0041]图2为本专利技术的步骤S3的具体流程图；
[0042]图3为本专利技术的系统结构原理图；
[0043]图4为实施例一中不同预设温度下70号普通沥青的预测摩擦角和实际摩擦角对比图；
[0044]图5为实施例一中不同预设温度下SBS改性沥青的预测摩擦角和实际摩擦角对比图；
[0045]图6为实施例一中不同预设温度下70号普通沥青的预测内聚力和实际内聚力对比图；
[0046]图7为实施例一中不同预设温度下SBS改性沥青的预测内聚力和实际内聚力对比图。
具体实施方式
[0047]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0048]本专利技术的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种排水沥青混合料的抗剪强度参数值预测方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0049]步骤S1，获取待预测的排水沥青混合料，排水沥青混合料包括沥青砂浆和颗粒骨架；
[0050]步骤S2，于室温下，对颗粒骨架进行试验得到颗粒骨架对应的内摩擦角，并于预设温度下，对沥青砂浆进行试验得到沥青砂浆处于预设温度下的复数模量和内聚功；
[0051]步骤S3，将复数模量、内聚功和内摩擦角输入至预先构建的参数值预测模型中得到排水沥青混合料对应的抗剪强度参数值。
[0052]具体地，本实施例中，考虑到排水沥青混合料作为一个多相体，在细观层面上可以看作是由沥青砂浆和颗粒骨架构成，相较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种排水沥青混合料的抗剪强度参数值预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，获取待预测的排水沥青混合料，所述排水沥青混合料包括沥青砂浆和颗粒骨架；步骤S2，于室温下，对所述颗粒骨架进行试验得到所述颗粒骨架对应的内摩擦角，并于预设温度下，对所述沥青砂浆进行试验得到所述沥青砂浆处于所述预设温度下的复数模量和内聚功；步骤S3，将所述复数模量、所述内聚功和所述内摩擦角输入至预先构建的参数值预测模型中得到所述排水沥青混合料对应的抗剪强度参数值。2.根据权利要求1所述的抗剪强度参数值预测方法，其特征在于，所述步骤S2中，对所述颗粒骨架进行三轴试验或直剪试验测得所述内摩擦角。3.根据权利要求1所述的抗剪强度参数值预测方法，其特征在于，所述步骤S2中，对所述沥青砂浆进行流变性试验测得所述复数模量。4.根据权利要求1所述的抗剪强度参数值预测方法，其特征在于，所述步骤S2中，对所述沥青砂浆进行接触角试验或原子力显微镜试验或反气相色谱法试验测得所述内聚功。5.根据权利要求1所述的抗剪强度参数值预测方法，其特征在于，所述步骤S3包括：步骤S31，将所述内摩擦角和所述复数模量输入至所述参数值预测模型中，所述参数值预测模型调用预先配置的第一预测公式对所述内摩擦角和所述复数模量进行处理得到所述预设温度对应的预测摩擦角并包含于所述抗剪强度参数值内；步骤S32，将所述复数模量、所述内聚功和所述预测摩擦角输入至所述参数值预测模型中，所述参数值预测模型调用预先配置的第二预测模型对所述复数模量、所述内聚功和所述预测摩擦角进行处理得到所述预设温度对应的预测内聚力并包含于所述抗剪强度参数值内。6.根据权利要求5所述的抗剪强度参数值预测方法，其特征在于，所述第一预测公式如下所示：其中，表示所述预设温度下的所述预测摩擦角；A表示预设常数；B表示预设常数；表示所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘姝，王娟，黄睿，
申请(专利权)人：宁波诺丁汉大学，
类型：发明
国别省市：