沥青混合料相位角预估模型

为了给沥青路面材料设计提供科学依据,针对沥青混合料黏弹性特性,依托简单性能试验(SPT)结果,分析加载频率与温度耦合作用下相位角的变化特征,基于这一规律,提取不同温度T下相位角随加载频率的变化曲线,以拐点温度区为阈值,将整个试验过程划分为T≤25℃、25℃T30℃、T≥30℃这3个温度段,引入温度、频率、材料级配等参数。首先采用控制变量法对各个因子与相位角的相关性进行分析论证,确定各参变量的引进形式;然后采用Levenberg-Marquadt方法结合通用全局优化算法对试验数据进行综合处理,提出包含温度、频率、油石比、空隙率和级配特性等因素的相位角预估模型。研究结果表明:每种混合料都存在一个拐点温度,拐点温度附近,无论频率如何变化,相位角基本恒定;温度低于拐点温度时,相位角随加载频率的增加而降低,温度高于拐点温度时,相位角随加载频率的增加而增加;中、高温条件下改性剂的作用越来越明显,导致T≤25℃时的预估精度明显高于T≥30℃时的预估精度,因此对高温状态相位角的预估要分别考虑基质沥青和改性沥青2种情况,但在引入油石比、空隙率对预估模型进行修正后,避免了高温状态需针对沥青类型分别预估的问题,提高了预估精度,且模型相关系数较高。