外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损伤性能的评价方法技术

外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损伤性能的评价方法，属于沥青道路耐久性评价技术领域。本发明专利技术针对现有外加剂在盐冻环境下对沥青混凝土性能的影响主要集中于宏观性能的研究，无法客观量化外加剂对沥青混凝土性能改善效果的问题。包括对盐冻作用下沥青混凝土加入不同外加剂并分别作为对照组；获得每个对照组的细观结构参数；采用灰色关联分析方法计算对照组中参考序列和比较序列的综合关联度；结合综合关联度的计算结果，以细观结构参数变化速率为基础利用层次分析法量化评价细观结构参数对外加剂沥青混凝土产生影响的性能损伤指数，确定外加剂对沥青混凝土性能提升的效果。本发明专利技术用于评价外加剂掺入对沥青混凝土性能提升的影响。影响。影响。

【技术实现步骤摘要】
外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损伤性能的评价方法


[0001]本专利技术涉及外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损伤性能的评价方法，属于沥青道路耐久性评价


技术介绍

[0002]沥青路面作为道路工程常用的铺装材料，提升其在复杂多变服役环境下耐久性以及延长使用寿命至关重要。
[0003]在滨海/盐碱季冻区，伴随着盐雾、潮汐和降雨等作用，盐离子会通过多孔基体和裂缝渗透到沥青路面中并在内部集聚和传递，其加剧削弱沥青
‑
集料界面粘结力，可诱发剥落、坑槽等病害，加之季节性冻融循环作用，使滨海/盐碱季冻区沥青路面早期损伤尤为突出。因此，为了改善滨海/盐碱季冻区环境沥青混凝土服役性能和提升抗盐冻损伤能力，有必要研发盐冻作用下沥青混凝土路面性能提升评价技术，为滨海/盐碱季冻区环境沥青混凝土的材料选择、优化设计提供数据支持。
[0004]目前，研究学者对沥青混凝土的冻融损伤行为开展了大量研究，对于沥青路面的盐蚀损伤行为研究仍处于起步阶段，主要关注于宏观尺度评价沥青混凝土性能劣化的影响。所以基于滨海季冻区盐蚀冻融耦合环境开展沥青路面性能损伤的研究相对较少。特别是，盐冻作用对沥青混凝土性能损伤程度不明晰，性能提升措施和评价方法欠缺。而外加剂是现有改善沥青混凝土性能的有效手段。对于沿海/盐碱季冻区沥青路面性能劣化问题，掺入外加剂可阻止盐离子进入沥青混凝土内部、改善沥青混凝土结构稳定性和增强沥青与集料的黏附性，从而减缓盐冻作用造成的损伤，延长路面使用寿命和提高养护质量。
[0005]现有针对外加剂在盐冻环境下对沥青混凝土性能的影响主要集中于宏观性能的研究，未考虑细观结构的变化，使得抗盐冻损伤评价方法存在欠缺，缺少敏感性量化评价指标，造成外加剂具体改善效果不清晰，比选误差较大，可信度不足等问题。
[0006]因此，需要提供一种外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损伤性能的评价方法。

技术实现思路

[0007]针对现有盐冻环境下对沥青混凝土性能受外加剂的影响主要集中于宏观性能的研究，未考虑细观结构的变化，使得抗盐冻损伤评价方法不足，缺少敏感性量化评价指标，从而无法客观量化外加剂对沥青混凝土性能改善效果的问题，本专利技术提供一种外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损伤性能的评价方法。
[0008]本专利技术的一种外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损伤性能的评价方法，包括，
[0009]步骤一：对盐冻作用下沥青混凝土加入不同外加剂；
[0010]将不同外加剂沥青混凝土分别作为对照组；采用X射线扫描方法获得每个对照组的数字二维图像；对数字二维图像进行处理获得三维重构图像，通过三维重构图像获得每个对照组的细观结构参数，所述细观结构参数包括空隙率、空隙个数、空隙平均直径和空隙连通度；
[0011]步骤二：采用灰色关联分析方法计算每个对照组中参考序列和比较序列的综合关联度；
[0012]步骤三：结合综合关联度的计算结果，以细观结构参数变化速率为基础利用层次分析法量化评价每个细观结构参数对外加剂沥青混凝土产生影响的性能损伤指数，性能损伤指数越小的对照组采用的外加剂对沥青混凝土性能提升的效果越好。
[0013]根据本专利技术的外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损伤性能的评价方法，步骤一中，空隙率、空隙平均直径和空隙连通度的计算公式为：
[0014][0015][0016][0017]根据本专利技术的外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损伤性能的评价方法，步骤一中对照组包括抗剥落剂组、玄武岩纤维组和结晶抑制剂组。
[0018]根据本专利技术的外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损伤性能的评价方法，步骤二中，计算综合关联度的过程中，首先确定比较序列和参考序列，每个对照组中以空隙率、空隙个数、空隙平均直径和空隙连通度作为四个比较序列，以比较序列对应的冻融次数作为参考序列，将冻融次数按由小到大排序形成参考序列组；
[0019]对每个参考序列组对应的比较序列依次进行无量纲化处理：
[0020][0021]式中k为参考序列组的顺序号，k＝1，2，
……
，n，n为参考序列组的总数；
[0022]i为比较序列的顺序号，i＝1，2，3，4，依次对应空隙率、空隙个数、空隙平均直径和空隙连通度；
[0023]为参考序列组k对应的比较序列i的无量纲化数值，X
i
(k)为参考序列组k对应的比较序列i的原始值，minX
i
(n)为n组参考序列组中比较序列i的最小值，maxX
i
(n)为n组参考序列组中比较序列i的最大值。
[0024]根据本专利技术的外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损伤性能的评价方法，步骤二中，计算综合关联度的过程还包括计算与参考值的灰色关联系数：
[0025]将n个相加的结果作为参考值Y
i
(n)；
[0026]对应的灰色关联系数表示为ξ
i
(k)：
[0027][0028]Δ
min
为两级最小差，为n个两两相减的绝对值最小值；Δ
max
为两级最大差，为n个两两相减的绝对值最大值；Δ
i
(k)为参考值Y
i
(n)与差值的绝对值；ρ为分辨
系数。
[0029]根据本专利技术的外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损伤性能的评价方法，步骤二中，计算综合关联度的过程还包括计算n组参考序列组的比较序列i的灰色关联度r
i
：
[0030][0031]根据本专利技术的外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损伤性能的评价方法，步骤二中，综合关联度表示为r
iC
：
[0032][0033]综合关联度r
iC
为三个对照组的比较序列i的灰色关联度的平均值，式中p为对照组的顺序号，r
i(p)
为第p个对照组的比较序列i的灰色关联度。
[0034]根据本专利技术的外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损伤性能的评价方法，步骤三中，首先确定细观结构综合关联度判断矩阵：
[0035]根据综合关联度r
iC
的计算结果确定四个细观结构综合关联度判断矩阵，所述综合关联度判断矩阵中以I为行变量，J为列变量，I＝1,2,3,4，J＝1,2,3,4，依次对应空隙率综合关联度、空隙个数综合关联度、空隙平均直径综合关联度和空隙连通度综合关联度；
[0036]以a
I
表示第I行的细观结构综合关联度，a
J
表示第J列的细观结构综合关联度，
[0037]以a
IJ
表示a
I
与a
J
的重要性比较结果；
[0038]基于现有技术中判断矩阵赋值的比较法则得到：
[0039][0040]将a
IJ
按顺序排列构成综合关联度判断矩阵R：
[0041][0042]根据本专利技术的外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损伤性能的评价方法，步骤三中，根据综合关联度判断矩阵R，计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损伤性能的评价方法，其特征在于包括，步骤一：对盐冻作用下沥青混凝土加入不同外加剂；将不同外加剂沥青混凝土分别作为对照组；采用X射线扫描方法获得每个对照组的数字二维图像；对数字二维图像进行处理获得三维重构图像，通过三维重构图像获得每个对照组的细观结构参数，所述细观结构参数包括空隙率、空隙个数、空隙平均直径和空隙连通度；步骤二：采用灰色关联分析方法计算每个对照组中参考序列和比较序列的综合关联度；步骤三：结合综合关联度的计算结果，以细观结构参数变化速率为基础利用层次分析法量化评价每个细观结构参数对外加剂沥青混凝土产生影响的性能损伤指数，性能损伤指数越小的对照组采用的外加剂对沥青混凝土性能提升的效果越好。2.根据权利要求1所述的外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损伤性能的评价方法，其特征在于，步骤一中，空隙率、空隙平均直径和空隙连通度的计算公式为：步骤一中，空隙率、空隙平均直径和空隙连通度的计算公式为：步骤一中，空隙率、空隙平均直径和空隙连通度的计算公式为：3.根据权利要求2所述的外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损伤性能的评价方法，其特征在于，步骤一中对照组包括抗剥落剂组、玄武岩纤维组和结晶抑制剂组。4.根据权利要求3所述的外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损伤性能的评价方法，其特征在于，步骤二中，计算综合关联度的过程中，首先确定比较序列和参考序列，每个对照组中以空隙率、空隙个数、空隙平均直径和空隙连通度作为四个比较序列，以比较序列对应的冻融次数作为参考序列，将冻融次数按由小到大排序形成参考序列组；对每个参考序列组对应的比较序列依次进行无量纲化处理：式中k为参考序列组的顺序号，k＝1，2，
……
，n，n为参考序列组的总数；i为比较序列的顺序号，i＝1，2，3，4，依次对应空隙率、空隙个数、空隙平均直径和空隙连通度；为参考序列组k对应的比较序列i的无量纲化数值，X
i
(k)为参考序列组k对应的比较序列i的原始值，minX
i
(n)为n组参考序列组中比较序列i的最小值，maxX
i
(n)为n组参考序列组中比较序列i的最大值。5.根据权利要求4所述的外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损伤性能的评价方法，其特征在于，
步骤二中，计算综合关联度的过程还包括计算与参考值的灰色关联系数：将n个相加的结果作为参考值Y
i
(n)；对应的灰色关联系数表示为ξ
i
(k)：Δ
min
为两级最小差，为n个两两相减的绝对值最小值；Δ
max
为两级最大差，为n个两两相减的绝对值最大值；Δ
i
(k)为参考值Y
i
(n)与差值的绝对值；ρ为分辨系数。6.根据权利要求5所述的外加剂提升沥青混凝土抗盐冻损...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐慧宁，冀卫东，秦智强，詹贺，栗诗源，韦赟豪，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：