冷補(bǔ)瀝青混合料結(jié)構(gòu)特性解析與多維度試驗(yàn)評(píng)價(jià)研究一、引言1.1研究背景與意義隨著我國交通事業(yè)的飛速發(fā)展，道路里程不斷增加，道路的養(yǎng)護(hù)工作愈發(fā)重要。瀝青路面以其行車舒適、噪音低、易于維修等優(yōu)點(diǎn)，在我國道路建設(shè)中占據(jù)了重要地位。然而，瀝青路面在長期使用過程中，不可避免地會(huì)受到車輛荷載、自然環(huán)境等因素的影響，出現(xiàn)各種病害，如坑槽、裂縫、車轍等。其中，坑槽是瀝青路面常見的病害之一，若不及時(shí)修補(bǔ)，會(huì)進(jìn)一步加劇路面的損壞，影響行車安全和舒適性，增加道路養(yǎng)護(hù)成本。傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料修補(bǔ)坑槽的方法，需要在高溫條件下進(jìn)行拌和、運(yùn)輸和攤鋪，施工過程復(fù)雜，受季節(jié)和天氣影響較大，且能耗高、污染大。在冬季或雨季等特殊氣候條件下，熱拌瀝青混合料難以施工，無法及時(shí)對(duì)坑槽進(jìn)行修補(bǔ)。此外，對(duì)于一些小面積、分散的坑槽，采用熱拌瀝青混合料修補(bǔ)成本較高，效率較低。冷補(bǔ)瀝青混合料作為一種新型的道路修補(bǔ)材料，應(yīng)運(yùn)而生。冷補(bǔ)瀝青混合料是指沒有加熱的礦料與稀釋的瀝青經(jīng)過拌和而形成的一種混合料。它具有施工簡單、方便快捷、不受季節(jié)和天氣限制等優(yōu)點(diǎn)，可在常溫甚至低溫條件下進(jìn)行施工，能夠及時(shí)對(duì)坑槽進(jìn)行修補(bǔ)，有效縮短道路封閉時(shí)間，減少對(duì)交通的影響。冷補(bǔ)瀝青混合料還具有儲(chǔ)存方便、可隨用隨取、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，符合現(xiàn)代道路養(yǎng)護(hù)的發(fā)展需求。研究冷補(bǔ)瀝青混合料的結(jié)構(gòu)特性，有助于深入了解其性能形成的內(nèi)在機(jī)制。通過對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料的微觀結(jié)構(gòu)、礦料級(jí)配、瀝青與礦料的相互作用等方面的研究，可以明確各組成部分對(duì)其性能的影響規(guī)律，為優(yōu)化冷補(bǔ)瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。例如，研究礦料的粒徑分布和形狀對(duì)混合料的嵌擠效果和強(qiáng)度的影響，以及瀝青的性質(zhì)和用量對(duì)混合料的粘結(jié)性能和耐久性的影響，從而指導(dǎo)生產(chǎn)出性能更優(yōu)異的冷補(bǔ)瀝青混合料。建立科學(xué)合理的試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法，對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)估冷補(bǔ)瀝青混合料的性能至關(guān)重要。目前，雖然冷補(bǔ)瀝青混合料在道路養(yǎng)護(hù)中得到了一定的應(yīng)用，但由于缺乏統(tǒng)一、有效的試驗(yàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，不同廠家生產(chǎn)的冷補(bǔ)瀝青混合料質(zhì)量參差不齊，其性能難以保證。因此，開展冷補(bǔ)瀝青混合料的試驗(yàn)評(píng)價(jià)研究，制定相應(yīng)的試驗(yàn)方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)，能夠?yàn)槔溲a(bǔ)瀝青混合料的質(zhì)量控制和工程應(yīng)用提供可靠的技術(shù)支持，確保其在道路養(yǎng)護(hù)中的實(shí)際效果，提高道路的使用壽命和服務(wù)水平。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀冷補(bǔ)瀝青混合料的研究始于20世紀(jì)二三十年代，美國和蘇聯(lián)率先開展相關(guān)工作，隨后日本和其他西方國家也相繼加入研究行列。國外研究主要聚焦于提升冷補(bǔ)瀝青混合料產(chǎn)品的路用性能，如Krishnan等學(xué)者提出礦粉用量為15%-30%的溶劑型冷補(bǔ)瀝青混合料，發(fā)現(xiàn)混合料強(qiáng)度會(huì)隨礦粉用量增加而增強(qiáng)，但存儲(chǔ)性能和低溫工作性會(huì)降低。英國Heriot-Watt大學(xué)研發(fā)出永久性冷鋪路面材料PCSM，Emcol公司則推出適用溫度為-40-60℃的溶劑型冷補(bǔ)材料，這兩種材料都具備高存儲(chǔ)率和低成本的特點(diǎn)，強(qiáng)度能達(dá)到普通熱拌瀝青混合料的相應(yīng)水平。美國SHRP計(jì)劃通過多次修補(bǔ)方案研究得出，當(dāng)瀝青的黏結(jié)性不大于6Pa?s時(shí)，有利于保證混合料工作性，稀釋劑的揮發(fā)速率對(duì)混合料強(qiáng)度形成有影響，且混合料殘留物的黏附性能越好，其整體水穩(wěn)定性能就越好。Rosales-herrera等首次采用落度測(cè)試（CPST）和得克薩斯穩(wěn)定性試驗(yàn)（TST）來確定不同級(jí)配設(shè)計(jì)條件下最佳黏結(jié)劑的用量；Chatterjee等提出漢堡車輪跟蹤試驗(yàn)(HWTD）、間接拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)（ITS)和水煮法，用于確定路面的車轍性能、黏結(jié)性和抗剝落性?？偟膩碚f，國外研究側(cè)重于產(chǎn)品的研發(fā)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了冷補(bǔ)材料技術(shù)支撐和商品量化生產(chǎn)，其產(chǎn)品普遍強(qiáng)度高、黏結(jié)性好、工作時(shí)效長，并且允許在低溫條件下施工。中國對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料的研究起步相對(duì)較晚，直到20世紀(jì)90年代，黑龍江、遼寧、上海等地的科研機(jī)構(gòu)才開始進(jìn)行研究開發(fā)。1997年，山西省公路管理局在108國道、太長線等推廣冷補(bǔ)技術(shù)，應(yīng)用效果良好；長安大學(xué)于2001年自主研發(fā)出HU-L冷補(bǔ)瀝青材料，經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)性能可靠。然而，目前國內(nèi)冷補(bǔ)瀝青混合料技術(shù)與國外同類產(chǎn)品相比仍不夠成熟。國內(nèi)部分產(chǎn)品存在質(zhì)量不穩(wěn)定的問題，有的過于注重和易性而忽視強(qiáng)度，有的則過于關(guān)注早期強(qiáng)度而忽略施工和易性。在試驗(yàn)評(píng)價(jià)方面，國內(nèi)現(xiàn)在尚無評(píng)價(jià)冷補(bǔ)瀝青混合料路用性能的成熟、系統(tǒng)的試驗(yàn)方法和指標(biāo)體系。交通部現(xiàn)行的《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50-2006）和《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ052-2000），均未對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料的結(jié)構(gòu)類型設(shè)計(jì)和試驗(yàn)方法進(jìn)行規(guī)定和要求，僅在《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）的8.4條中，對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料的試驗(yàn)檢測(cè)方法和相關(guān)技術(shù)指標(biāo)提出了部分要求，給出了粘聚性、特殊馬歇爾穩(wěn)定度兩種試驗(yàn)檢測(cè)方法，但在實(shí)際應(yīng)用中，這些方法還不足以全面評(píng)估冷補(bǔ)料的使用性能，比如冷補(bǔ)料強(qiáng)度增長緩慢，還應(yīng)考察剛鋪裝后和使用一段時(shí)間后抗車輪推擠變形的能力，而規(guī)范未對(duì)這些試驗(yàn)方法和指標(biāo)進(jìn)行規(guī)定。國內(nèi)外對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料的研究在材料組成、性能提升及部分試驗(yàn)方法上取得了一定成果，但仍存在不足。在材料組成方面，對(duì)各組成成分之間的協(xié)同作用及對(duì)混合料長期性能的影響研究不夠深入；在試驗(yàn)評(píng)價(jià)方面，缺乏統(tǒng)一、全面、科學(xué)的試驗(yàn)評(píng)價(jià)體系，難以準(zhǔn)確評(píng)估冷補(bǔ)瀝青混合料的綜合性能，這在一定程度上限制了冷補(bǔ)瀝青混合料的推廣和應(yīng)用，因此需要進(jìn)一步深入研究，以完善冷補(bǔ)瀝青混合料的性能和評(píng)價(jià)體系。1.3研究內(nèi)容與方法本文聚焦冷補(bǔ)瀝青混合料的結(jié)構(gòu)特性及試驗(yàn)評(píng)價(jià)展開深入研究，旨在揭示其結(jié)構(gòu)特性與性能之間的內(nèi)在聯(lián)系，建立科學(xué)合理的試驗(yàn)評(píng)價(jià)體系。研究內(nèi)容主要包括以下方面：冷補(bǔ)瀝青混合料的結(jié)構(gòu)特性分析：從微觀和宏觀層面深入剖析冷補(bǔ)瀝青混合料的結(jié)構(gòu)特性。微觀上，借助掃描電子顯微鏡（SEM）等先進(jìn)技術(shù)，研究瀝青與礦料的界面結(jié)合情況，觀察瀝青膜的厚度、均勻性以及瀝青與礦料之間的粘結(jié)形態(tài)，分析界面的微觀結(jié)構(gòu)特征對(duì)混合料性能的影響；宏觀上，研究礦料級(jí)配組成對(duì)混合料結(jié)構(gòu)類型的影響，通過理論計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證，確定不同級(jí)配下混合料的骨架結(jié)構(gòu)和密實(shí)程度，分析骨架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和嵌擠效果對(duì)混合料強(qiáng)度和耐久性的影響。此外，還將研究冷補(bǔ)瀝青混合料在不同環(huán)境條件下的結(jié)構(gòu)變化規(guī)律，如溫度、濕度等因素對(duì)瀝青性能和礦料之間粘結(jié)力的影響，從而揭示其結(jié)構(gòu)特性與環(huán)境因素的關(guān)系。冷補(bǔ)瀝青混合料的試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法探討：針對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料的特點(diǎn)，系統(tǒng)研究適用于其性能評(píng)價(jià)的指標(biāo)和方法。在強(qiáng)度方面，通過馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)、間接拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)等，研究混合料的初始強(qiáng)度和成型強(qiáng)度的發(fā)展規(guī)律，分析不同試驗(yàn)條件下強(qiáng)度的變化情況；在穩(wěn)定性方面，采用車轍試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)等，評(píng)價(jià)混合料的高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性，確定相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)；在和易性方面，通過坍落度試驗(yàn)、流動(dòng)度試驗(yàn)等，研究混合料在施工過程中的流動(dòng)性和粘聚性，建立和易性的評(píng)價(jià)方法。此外，還將研究不同試驗(yàn)方法之間的相關(guān)性，綜合考慮各種性能指標(biāo)，建立全面、科學(xué)的冷補(bǔ)瀝青混合料試驗(yàn)評(píng)價(jià)體系。為達(dá)成上述研究目標(biāo)，本研究將綜合運(yùn)用多種研究方法，確保研究的科學(xué)性與可靠性：文獻(xiàn)研究法：廣泛查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料，全面了解冷補(bǔ)瀝青混合料的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)以及已有的研究成果。對(duì)國內(nèi)外關(guān)于冷補(bǔ)瀝青混合料的結(jié)構(gòu)特性、材料組成、性能評(píng)價(jià)等方面的研究進(jìn)行系統(tǒng)梳理和總結(jié)，分析現(xiàn)有研究的不足和有待進(jìn)一步深入探討的問題，為本研究提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和研究思路。試驗(yàn)研究法：開展大量室內(nèi)試驗(yàn)，對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料的各項(xiàng)性能進(jìn)行測(cè)試和分析。按照不同的試驗(yàn)?zāi)康模O(shè)計(jì)合理的試驗(yàn)方案，制備不同配合比的冷補(bǔ)瀝青混合料試件。運(yùn)用先進(jìn)的試驗(yàn)設(shè)備和儀器，如萬能材料試驗(yàn)機(jī)、馬歇爾穩(wěn)定度儀、車轍試驗(yàn)機(jī)等，對(duì)試件進(jìn)行物理力學(xué)性能測(cè)試，獲取準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析和對(duì)比研究，揭示冷補(bǔ)瀝青混合料的結(jié)構(gòu)特性與性能之間的關(guān)系，為試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法的建立提供數(shù)據(jù)支持。微觀分析方法：采用微觀分析技術(shù)，如掃描電子顯微鏡（SEM）、傅里葉變換紅外光譜（FTIR）等，對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究。利用SEM觀察瀝青與礦料的界面微觀形態(tài)，分析界面的粘結(jié)狀況和微觀結(jié)構(gòu)特征；運(yùn)用FTIR分析瀝青的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)變化，研究瀝青在冷補(bǔ)過程中的化學(xué)變化規(guī)律以及與礦料之間的相互作用機(jī)理。通過微觀分析，從本質(zhì)上揭示冷補(bǔ)瀝青混合料的性能形成機(jī)制，為宏觀性能的優(yōu)化提供理論依據(jù)。數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析法：運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。通過建立數(shù)學(xué)模型，研究冷補(bǔ)瀝青混合料各性能指標(biāo)之間的相關(guān)性和影響因素的顯著性，確定關(guān)鍵性能指標(biāo)和主要影響因素。利用回歸分析、方差分析等方法，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合和優(yōu)化，建立性能預(yù)測(cè)模型，為冷補(bǔ)瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。二、冷補(bǔ)瀝青混合料結(jié)構(gòu)特性分析2.1冷補(bǔ)瀝青混合料的組成材料冷補(bǔ)瀝青混合料作為一種用于道路修補(bǔ)的重要材料，其性能優(yōu)劣很大程度上取決于組成材料的特性及其相互作用。冷補(bǔ)瀝青混合料主要由瀝青、稀釋劑、冷補(bǔ)劑、集料和抗剝落劑等組成，這些材料各自具有獨(dú)特的作用，它們相互配合，共同決定了冷補(bǔ)瀝青混合料的性能。2.1.1瀝青瀝青是冷補(bǔ)瀝青混合料的關(guān)鍵組成部分，它在混合料中起到粘結(jié)劑的作用，將集料等其他成分牢固地粘結(jié)在一起，使混合料形成一個(gè)整體，從而具備一定的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。不同類型的瀝青，其化學(xué)組成和物理性質(zhì)存在差異，這些差異會(huì)對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料的性能產(chǎn)生顯著影響。目前，道路工程中常用的瀝青主要有基質(zhì)瀝青和改性瀝青?；|(zhì)瀝青是未經(jīng)改性的原始瀝青，根據(jù)其針入度等指標(biāo)的不同，又可分為多種型號(hào)，如70號(hào)基質(zhì)瀝青、90號(hào)基質(zhì)瀝青等。不同型號(hào)的基質(zhì)瀝青適用于不同的氣候條件和工程需求。一般來說，南方地區(qū)氣候較為炎熱，夏季氣溫較高，為保證瀝青路面在高溫下具有良好的穩(wěn)定性，減少車轍等病害的發(fā)生，多選用70號(hào)基質(zhì)瀝青。70號(hào)基質(zhì)瀝青的針入度相對(duì)較小，表明其在高溫下的稠度較大，具有較好的抗變形能力，能夠承受車輛荷載的反復(fù)作用而不易產(chǎn)生過大的變形。而北方地區(qū)冬季氣溫較低，為確保瀝青路面在低溫環(huán)境下具有良好的柔韌性和抗裂性能，防止路面因低溫收縮而產(chǎn)生裂縫，常用90號(hào)基質(zhì)瀝青。90號(hào)基質(zhì)瀝青的針入度較大，在低溫下具有較好的延展性，能夠適應(yīng)路面因溫度變化而產(chǎn)生的收縮變形，減少裂縫的出現(xiàn)。改性瀝青則是在基質(zhì)瀝青的基礎(chǔ)上，通過添加改性劑對(duì)其進(jìn)行改性處理而得到的瀝青材料。常見的改性劑有SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）、SBR（丁苯橡膠）等。SBS改性瀝青通過SBS改性劑的加入，改善了瀝青的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和耐疲勞性能。SBS分子在瀝青中形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了瀝青的內(nèi)聚力和彈性，使其在高溫下不易流淌，在低溫下不易脆裂，能夠有效提高冷補(bǔ)瀝青混合料的路用性能，延長路面的使用壽命。SBR改性瀝青則通過SBR橡膠的作用，提高了瀝青的柔韌性和粘結(jié)性，使冷補(bǔ)瀝青混合料在低溫環(huán)境下仍能保持較好的工作性能，同時(shí)增強(qiáng)了混合料與集料之間的粘結(jié)力，提高了路面的抗水損害能力。2.1.2稀釋劑稀釋劑在冷補(bǔ)瀝青混合料中起著至關(guān)重要的作用，它的主要作用是降低瀝青的黏度，使瀝青在常溫下具有良好的流動(dòng)性，從而便于與集料進(jìn)行拌和，提高冷補(bǔ)瀝青混合料的施工和易性。稀釋劑的選擇需要綜合考慮多個(gè)因素，包括其與瀝青的相容性、揮發(fā)速度、對(duì)環(huán)境的影響以及成本等。柴油是冷補(bǔ)瀝青混合料中常用的稀釋劑之一，它具有一系列的優(yōu)勢(shì)。柴油與瀝青具有良好的相容性，能夠均勻地分散在瀝青中，有效地降低瀝青的黏度。柴油的揮發(fā)速度適中，在施工過程中，它能夠使冷補(bǔ)瀝青混合料在一定時(shí)間內(nèi)保持良好的工作性能，便于攤鋪和壓實(shí)；而在施工完成后，隨著柴油的逐漸揮發(fā)，瀝青的黏度逐漸恢復(fù)，冷補(bǔ)瀝青混合料的強(qiáng)度逐漸形成。此外，柴油的來源廣泛，價(jià)格相對(duì)較為低廉，這使得使用柴油作為稀釋劑的冷補(bǔ)瀝青混合料具有較好的經(jīng)濟(jì)性。稀釋劑的用量與施工溫度密切相關(guān)。在較低的施工溫度下，瀝青的黏度較大，為了保證冷補(bǔ)瀝青混合料具有良好的施工和易性，需要適當(dāng)增加稀釋劑的用量，以降低瀝青的黏度，使其能夠順利地與集料拌和，并在攤鋪和壓實(shí)時(shí)具有良好的流動(dòng)性。相反，在較高的施工溫度下，瀝青的黏度相對(duì)較小，稀釋劑的揮發(fā)速度也會(huì)加快，此時(shí)如果稀釋劑用量過多，可能會(huì)導(dǎo)致冷補(bǔ)瀝青混合料在施工過程中過于稀軟，難以成型，并且在施工完成后，由于稀釋劑揮發(fā)過快，會(huì)影響混合料強(qiáng)度的形成。因此，在實(shí)際施工中，需要根據(jù)施工溫度等條件，合理調(diào)整稀釋劑的用量，以確保冷補(bǔ)瀝青混合料的施工質(zhì)量和性能。2.1.3冷補(bǔ)劑冷補(bǔ)劑是一種專門用于改善冷補(bǔ)瀝青混合料性能的添加劑，它對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性有著重要的改善作用。冷補(bǔ)劑能夠與瀝青發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或物理作用，從而改變?yōu)r青的性能，提高冷補(bǔ)瀝青混合料的性能。冷補(bǔ)劑對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料強(qiáng)度的改善主要通過增強(qiáng)瀝青與集料之間的粘結(jié)力來實(shí)現(xiàn)。冷補(bǔ)劑中的某些成分能夠與瀝青中的活性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，形成化學(xué)鍵或較強(qiáng)的物理吸附作用，從而增強(qiáng)瀝青的內(nèi)聚力和對(duì)集料的粘附力。冷補(bǔ)劑還可以填充瀝青與集料之間的微小空隙，改善界面結(jié)構(gòu)，使瀝青與集料之間的結(jié)合更加緊密，從而提高冷補(bǔ)瀝青混合料的整體強(qiáng)度。在混合料受到外力作用時(shí)，能夠更好地抵抗破壞，保持結(jié)構(gòu)的完整性。冷補(bǔ)劑對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料水穩(wěn)定性的改善也具有重要意義。水穩(wěn)定性是指冷補(bǔ)瀝青混合料抵抗水損害的能力，水損害是瀝青路面常見的病害之一，會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)松散、剝落等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響路面的使用壽命。冷補(bǔ)劑中的一些成分具有憎水性，能夠在瀝青與集料的界面形成一層保護(hù)膜，阻止水分的侵入，減少水分對(duì)瀝青與集料粘結(jié)力的破壞。冷補(bǔ)劑還可以提高瀝青的抗老化性能，使瀝青在水和氧氣等環(huán)境因素的作用下，性能變化較小，從而保持冷補(bǔ)瀝青混合料的水穩(wěn)定性。冷補(bǔ)劑的改性機(jī)理較為復(fù)雜，涉及到化學(xué)和物理多個(gè)方面的作用。從化學(xué)角度來看，冷補(bǔ)劑中的某些活性成分能夠與瀝青中的不飽和鍵發(fā)生加成反應(yīng)、交聯(lián)反應(yīng)等，改變?yōu)r青的分子結(jié)構(gòu)，使其分子量增大，分子鏈之間的相互作用增強(qiáng)，從而提高瀝青的性能。從物理角度來看，冷補(bǔ)劑中的一些物質(zhì)能夠均勻地分散在瀝青中，形成微小的顆?；蚓W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，起到填充、增強(qiáng)和增韌的作用，改善瀝青的物理性能，進(jìn)而提高冷補(bǔ)瀝青混合料的性能。2.1.4集料集料是冷補(bǔ)瀝青混合料的骨架，它在混合料中占據(jù)了較大的比例，對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料的性能起著重要的支撐作用。集料應(yīng)滿足熱拌瀝青混合料用礦料技術(shù)指標(biāo)的要求，這是保證冷補(bǔ)瀝青混合料性能的基礎(chǔ)。集料的物理性能，如顆粒形狀、表面紋理、密度、強(qiáng)度、磨耗性等，對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料的性能有著顯著影響。形狀規(guī)則、表面粗糙的集料，能夠在混合料中形成良好的嵌擠結(jié)構(gòu)，提高混合料的內(nèi)摩擦角，增強(qiáng)混合料的抗變形能力和穩(wěn)定性。具有較高強(qiáng)度和較低磨耗性的集料，能夠保證冷補(bǔ)瀝青混合料在長期使用過程中，抵抗車輛荷載的反復(fù)作用和自然環(huán)境的侵蝕，減少集料的破碎和磨損，從而保持混合料的結(jié)構(gòu)完整性和性能穩(wěn)定性。不同類型的集料，如玄武巖、石灰?guī)r等，由于其化學(xué)成分和物理性質(zhì)的差異，對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料性能的影響也有所不同。玄武巖集料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性和良好的抗滑性能，常用于對(duì)路面抗滑性能和耐久性要求較高的道路工程中。其堅(jiān)硬的質(zhì)地能夠有效抵抗車輛輪胎的磨損，粗糙的表面能夠提供較好的摩擦力，提高路面的抗滑能力，適用于山區(qū)道路、高速公路等交通量大、對(duì)路面性能要求較高的路段。石灰?guī)r集料則具有較好的粘結(jié)性，與瀝青之間的粘附力較強(qiáng)，能夠提高冷補(bǔ)瀝青混合料的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性，常用于一般道路的修補(bǔ)工程中。它能夠使瀝青與集料更好地結(jié)合在一起，形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，保證路面的平整和耐久性。2.1.5抗剝落劑抗剝落劑在冷補(bǔ)瀝青混合料中主要起到增強(qiáng)瀝青與集料之間粘附力的作用，防止瀝青在水的作用下從集料表面剝落，從而提高冷補(bǔ)瀝青混合料的水穩(wěn)定性。水穩(wěn)定性是冷補(bǔ)瀝青混合料的重要性能指標(biāo)之一，直接關(guān)系到路面的使用壽命和行車安全。當(dāng)瀝青路面受到水的侵蝕時(shí)，如果瀝青與集料之間的粘附力不足，水分會(huì)逐漸滲透到瀝青與集料的界面，削弱它們之間的粘結(jié)力，導(dǎo)致瀝青從集料表面剝落，使混合料失去強(qiáng)度和穩(wěn)定性，進(jìn)而引發(fā)路面病害。抗剝落劑的作用原理是通過其分子結(jié)構(gòu)中的活性基團(tuán)與瀝青和集料表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或物理吸附，形成化學(xué)鍵或較強(qiáng)的吸附力，從而增強(qiáng)瀝青與集料之間的粘附力，提高混合料的抗水損害能力。消石灰是一種常用的抗剝落劑，它在冷補(bǔ)瀝青混合料中具有良好的應(yīng)用效果。消石灰的主要成分是氫氧化鈣，它能夠與瀝青中的酸性成分發(fā)生中和反應(yīng)，生成鹽類物質(zhì)，這些鹽類物質(zhì)能夠增強(qiáng)瀝青與集料之間的化學(xué)粘結(jié)力。消石灰還具有一定的吸水性，能夠吸收混合料中的水分，減少水分對(duì)瀝青與集料界面的侵蝕，從而提高冷補(bǔ)瀝青混合料的水穩(wěn)定性。在實(shí)際應(yīng)用中，消石灰可以直接加入到冷補(bǔ)瀝青混合料中，與其他材料一起拌和均勻，操作相對(duì)簡單，成本較低，因此得到了廣泛的應(yīng)用。2.2冷補(bǔ)瀝青混合料的結(jié)構(gòu)類型冷補(bǔ)瀝青混合料的結(jié)構(gòu)類型對(duì)其性能有著至關(guān)重要的影響，不同的結(jié)構(gòu)類型賦予冷補(bǔ)瀝青混合料不同的性能特點(diǎn)，適用于不同的道路使用條件和病害情況。冷補(bǔ)瀝青混合料主要有懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)、骨架空隙結(jié)構(gòu)和骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)這三種類型，它們?cè)诘V料級(jí)配、瀝青與礦料的相互作用以及性能表現(xiàn)等方面存在顯著差異。2.2.1懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)冷補(bǔ)瀝青混合料的特點(diǎn)較為顯著。在這種結(jié)構(gòu)中，礦料顆粒被瀝青充分包裹，大顆粒礦料懸浮于由較小顆粒礦料和瀝青組成的膠漿之中，彼此之間缺乏有效的嵌擠作用。由于瀝青用量相對(duì)較多，使得混合料的粘結(jié)力較高。瀝青作為粘結(jié)劑，能夠?qū)⒌V料顆粒緊密地粘結(jié)在一起，形成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu)，使混合料在承受外力時(shí)，礦料顆粒之間不易發(fā)生相對(duì)位移，從而保證了混合料在常溫下具有較好的整體性和耐久性，能夠抵抗一定程度的外力破壞，適用于一些交通量相對(duì)較小、對(duì)路面抗變形能力要求不是特別高的道路。懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)冷補(bǔ)瀝青混合料也存在一些缺點(diǎn)。由于礦料之間缺乏有效的嵌擠，內(nèi)摩阻力較小，在高溫條件下，隨著瀝青黏度的降低，混合料抵抗變形的能力明顯下降，容易出現(xiàn)車轍等病害。在夏季高溫時(shí)段，當(dāng)車輛荷載反復(fù)作用于路面時(shí)，懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)的冷補(bǔ)瀝青混合料路面可能會(huì)出現(xiàn)明顯的轍槽，影響路面的平整度和行車舒適性，降低路面的使用壽命。這種結(jié)構(gòu)的空隙率較小，不利于排水，在雨天時(shí)，路面容易積水，影響行車安全，還可能導(dǎo)致水損害，加速路面的破壞。2.2.2骨架空隙結(jié)構(gòu)骨架空隙結(jié)構(gòu)冷補(bǔ)瀝青混合料具有獨(dú)特的特性。在這種結(jié)構(gòu)中，粗集料相互嵌擠形成骨架，細(xì)集料較少，不足以填充粗集料之間的空隙，從而形成了較大的空隙率。粗集料之間的相互嵌擠作用使得混合料具有較大的內(nèi)摩阻力，在高溫環(huán)境下，能夠有效地抵抗車輛荷載的作用，保持較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，不易產(chǎn)生較大的變形，因此高溫穩(wěn)定性好。在高溫地區(qū)或交通量大、重載車輛多的道路上，骨架空隙結(jié)構(gòu)的冷補(bǔ)瀝青混合料能夠較好地適應(yīng)高溫和重載的條件，減少車轍等病害的發(fā)生，保證路面的正常使用。骨架空隙結(jié)構(gòu)冷補(bǔ)瀝青混合料的粘結(jié)力相對(duì)較小。由于細(xì)集料和瀝青的用量相對(duì)較少，不足以形成足夠強(qiáng)的粘結(jié)力來牢固地粘結(jié)粗集料，這使得混合料在承受外力時(shí)，容易出現(xiàn)顆粒之間的松動(dòng)和分離，影響混合料的整體性和耐久性。較大的空隙率也使得混合料容易受到水分、空氣等外界因素的侵蝕，降低其抗水損害能力和抗老化性能，在潮濕環(huán)境下，水分容易侵入混合料內(nèi)部，導(dǎo)致瀝青與集料的粘結(jié)力下降，從而引發(fā)路面松散、剝落等病害，縮短路面的使用壽命。2.2.3骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)冷補(bǔ)瀝青混合料綜合了懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)和骨架空隙結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的綜合性能。在這種結(jié)構(gòu)中，粗集料形成骨架，提供了較高的內(nèi)摩阻力，保證了混合料在高溫下的穩(wěn)定性；細(xì)集料和瀝青填充在粗集料的空隙中，形成密實(shí)的結(jié)構(gòu)，提高了混合料的粘結(jié)力和耐久性。粗集料之間的嵌擠作用使得混合料在高溫時(shí)能夠抵抗車輛荷載的變形作用，而細(xì)集料和瀝青形成的密實(shí)填充結(jié)構(gòu)則增強(qiáng)了混合料的整體性和抗外界侵蝕的能力。骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)冷補(bǔ)瀝青混合料的空隙率適中，既保證了一定的排水性能，又減少了水分和空氣對(duì)混合料的侵蝕，提高了其水穩(wěn)定性和抗老化性能。在雨天，適中的空隙率能夠使路面的積水迅速排出，減少水膜對(duì)行車安全的影響，同時(shí)也降低了水損害的風(fēng)險(xiǎn)；在長期使用過程中，較小的空隙率減少了空氣與瀝青的接觸面積，延緩了瀝青的老化速度，延長了路面的使用壽命。這種結(jié)構(gòu)類型的冷補(bǔ)瀝青混合料適用于各種道路條件，尤其是對(duì)路面性能要求較高的高速公路、城市主干道等，能夠提供良好的路用性能和較長的使用壽命。2.3冷補(bǔ)瀝青混合料強(qiáng)度形成機(jī)理冷補(bǔ)瀝青混合料的強(qiáng)度形成是一個(gè)復(fù)雜且動(dòng)態(tài)的過程，其在存儲(chǔ)、施工和使用階段，強(qiáng)度的形成機(jī)制以及摩阻力和粘聚力的變化情況各有不同，深入研究這些過程對(duì)于理解冷補(bǔ)瀝青混合料的性能具有重要意義。在存儲(chǔ)階段，冷補(bǔ)瀝青混合料處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。此時(shí)，由于溫度不高且未承受外力作用，骨料之間并未相互嵌擠構(gòu)成緊密的骨架結(jié)構(gòu)，摩阻角Φ較小?；旌狭现杏糜土壳‘?dāng)，瀝青膜厚度適中，裹覆在礦料表面的瀝青大多能與礦料相互作用而形成粘度很大的結(jié)構(gòu)瀝青，而剩余的自由瀝青粘度低，分子間的相互作用力較小，起到良好的潤滑作用，使得粘結(jié)力C值較小。綜合這兩方面因素，混合料在儲(chǔ)存時(shí)并未形成較高的強(qiáng)度，顆粒間彼此分離，呈疏松狀態(tài)，這有利于保持混合料的可操作性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性，方便隨時(shí)取用進(jìn)行道路修補(bǔ)。進(jìn)入施工階段，冷補(bǔ)瀝青混合料被攤鋪到路面坑槽中并進(jìn)行壓實(shí)。在這個(gè)過程中，其強(qiáng)度開始逐漸形成。一方面，改性瀝青自身的粘結(jié)性和粘附性以及與礦料的相互作用，形成了混合料的內(nèi)聚力和粘附力。改性瀝青中的活性成分與礦料表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或物理吸附，使礦料顆粒間不易分離，形成一個(gè)整體，同時(shí)也使混合料與原路面表面具有較高的粘著力，不易發(fā)生剝離、推移現(xiàn)象，這大大增強(qiáng)了混合料的粘結(jié)力C。另一方面，混合料經(jīng)碾壓后，礦料顆粒間通過相互嵌擠、鎖結(jié)作用，形成了較大的內(nèi)摩擦阻力，內(nèi)摩阻角Φ增大。這兩部分力共同構(gòu)成了冷補(bǔ)瀝青混合料的初始強(qiáng)度，使其在施工后能夠初步抵抗車輛荷載的作用，保持坑槽修補(bǔ)處的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在使用階段，冷補(bǔ)瀝青混合料在行車和空氣的持續(xù)作用下，其強(qiáng)度進(jìn)一步發(fā)展。隨著時(shí)間的推移，一部分稀釋劑逐漸揮發(fā)，瀝青的濃度和粘度逐步增加，使得冷補(bǔ)混合料顆粒之間的分布更加緊密，空隙率不斷減小，礦料相互的粘結(jié)變得更加牢固。混合料的密度持續(xù)增大，對(duì)路面軟的感覺會(huì)逐漸消失，此后強(qiáng)度還會(huì)逐步增加。經(jīng)過一段時(shí)間的使用，通常是三個(gè)月左右，其變形和強(qiáng)度會(huì)逐步穩(wěn)定，達(dá)到或超過熱瀝青混合料冷卻后的性能。在此階段，粘結(jié)力C和內(nèi)摩阻角Φ都隨著時(shí)間的推移而不斷增大，兩者的協(xié)同作用使得冷補(bǔ)瀝青混合料能夠長期穩(wěn)定地承受車輛荷載和自然環(huán)境的作用，保證道路的正常使用。三、冷補(bǔ)瀝青混合料試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)3.1強(qiáng)度指標(biāo)強(qiáng)度指標(biāo)是評(píng)價(jià)冷補(bǔ)瀝青混合料性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一，它直接關(guān)系到冷補(bǔ)瀝青混合料在道路修補(bǔ)中的使用效果和耐久性。冷補(bǔ)瀝青混合料的強(qiáng)度指標(biāo)主要包括初始強(qiáng)度和成型強(qiáng)度，這兩個(gè)指標(biāo)從不同階段反映了冷補(bǔ)瀝青混合料的強(qiáng)度特性，對(duì)于評(píng)估其在道路養(yǎng)護(hù)中的適用性具有重要意義。3.1.1初始強(qiáng)度初始強(qiáng)度是冷補(bǔ)瀝青混合料在施工后短時(shí)間內(nèi)所具備的強(qiáng)度，它對(duì)于保證冷補(bǔ)瀝青混合料在施工后的初期穩(wěn)定性至關(guān)重要。在道路修補(bǔ)過程中，冷補(bǔ)瀝青混合料攤鋪壓實(shí)后，需要立即具備一定的強(qiáng)度，以抵抗車輛荷載的早期作用，防止出現(xiàn)松散、推移等病害，確保修補(bǔ)后的路面能夠盡快恢復(fù)正常使用功能。測(cè)試?yán)溲a(bǔ)瀝青混合料初始強(qiáng)度的方法有多種，常見的有馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)和單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)是將冷補(bǔ)瀝青混合料制成馬歇爾試件，在規(guī)定的溫度和加載速率下，對(duì)試件施加豎向壓力，測(cè)定試件在破壞時(shí)所能承受的最大荷載，即馬歇爾穩(wěn)定度。馬歇爾穩(wěn)定度越大，表明冷補(bǔ)瀝青混合料的初始強(qiáng)度越高，在初期抵抗車輛荷載的能力越強(qiáng)。單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)則是將冷補(bǔ)瀝青混合料制成圓柱形試件，在壓力試驗(yàn)機(jī)上對(duì)試件施加軸向壓力，直至試件破壞，記錄破壞時(shí)的荷載，通過計(jì)算得到單軸抗壓強(qiáng)度。單軸抗壓強(qiáng)度能夠直接反映冷補(bǔ)瀝青混合料在軸向壓力作用下的抵抗能力，是評(píng)價(jià)其初始強(qiáng)度的重要指標(biāo)之一。研究不同級(jí)配、瀝青用量等因素對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料初始強(qiáng)度的影響具有重要意義。不同的礦料級(jí)配會(huì)影響冷補(bǔ)瀝青混合料的骨架結(jié)構(gòu)和密實(shí)程度，從而對(duì)初始強(qiáng)度產(chǎn)生影響。連續(xù)級(jí)配的礦料能夠形成較為密實(shí)的結(jié)構(gòu)，使混合料具有較好的粘結(jié)力和穩(wěn)定性，有助于提高初始強(qiáng)度；而間斷級(jí)配的礦料可能會(huì)導(dǎo)致骨架結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，影響初始強(qiáng)度。瀝青用量也與初始強(qiáng)度密切相關(guān)，適量的瀝青能夠充分包裹礦料顆粒，形成良好的粘結(jié)膜，提高混合料的粘結(jié)力和初始強(qiáng)度；但瀝青用量過多，會(huì)使混合料過于柔軟，降低初始強(qiáng)度，瀝青用量過少，則無法保證礦料顆粒之間的粘結(jié)，同樣會(huì)導(dǎo)致初始強(qiáng)度降低。通過對(duì)這些因素的研究，可以優(yōu)化冷補(bǔ)瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)，提高其初始強(qiáng)度，滿足道路修補(bǔ)的實(shí)際需求。3.1.2成型強(qiáng)度成型強(qiáng)度是指冷補(bǔ)瀝青混合料在經(jīng)過一段時(shí)間的使用后，達(dá)到的最終強(qiáng)度狀態(tài)。它反映了冷補(bǔ)瀝青混合料在長期使用過程中，抵抗車輛荷載和自然環(huán)境作用的能力，是衡量冷補(bǔ)瀝青混合料耐久性的重要指標(biāo)。影響冷補(bǔ)瀝青混合料成型強(qiáng)度的因素眾多，其中礦料級(jí)配和瀝青性質(zhì)是兩個(gè)關(guān)鍵因素。礦料級(jí)配決定了混合料的骨架結(jié)構(gòu)和密實(shí)程度，合理的礦料級(jí)配能夠使粗集料形成穩(wěn)定的骨架，細(xì)集料填充空隙，提高混合料的內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力，從而提高成型強(qiáng)度。如前所述，骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)的冷補(bǔ)瀝青混合料，由于粗集料和細(xì)集料的合理搭配，能夠兼具較好的高溫穩(wěn)定性和耐久性，其成型強(qiáng)度也相對(duì)較高。瀝青的性質(zhì)，如瀝青的粘度、粘附性等，對(duì)成型強(qiáng)度有著直接的影響。高粘度的瀝青能夠提供更強(qiáng)的粘結(jié)力，使礦料顆粒之間的結(jié)合更加牢固，提高成型強(qiáng)度；良好的粘附性能夠保證瀝青與礦料之間的粘結(jié)穩(wěn)定，抵抗水分和外力的侵蝕，有助于維持成型強(qiáng)度。測(cè)定冷補(bǔ)瀝青混合料成型強(qiáng)度的試驗(yàn)方法主要有間接拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)和小梁彎曲試驗(yàn)。間接拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)是將冷補(bǔ)瀝青混合料制成圓柱形試件，在試件的直徑方向上施加均勻的壓力，使試件沿直徑方向受拉，直至試件破壞，通過計(jì)算得到間接拉伸強(qiáng)度。間接拉伸強(qiáng)度能夠反映冷補(bǔ)瀝青混合料在受拉狀態(tài)下的強(qiáng)度性能，對(duì)于評(píng)估其在路面受拉應(yīng)力作用時(shí)的表現(xiàn)具有重要意義。小梁彎曲試驗(yàn)則是將冷補(bǔ)瀝青混合料制成小梁試件，在規(guī)定的加載速率下，對(duì)小梁試件施加三分點(diǎn)加載，測(cè)定試件在破壞時(shí)的抗彎拉強(qiáng)度。小梁彎曲試驗(yàn)?zāi)軌蚰M路面在車輛荷載作用下的彎曲受力狀態(tài)，通過測(cè)定抗彎拉強(qiáng)度，評(píng)估冷補(bǔ)瀝青混合料的成型強(qiáng)度和抗彎性能，對(duì)于評(píng)價(jià)其在路面結(jié)構(gòu)中的承載能力具有重要作用。3.2穩(wěn)定性指標(biāo)穩(wěn)定性指標(biāo)是衡量冷補(bǔ)瀝青混合料性能的重要依據(jù)，它直接關(guān)系到冷補(bǔ)瀝青混合料在道路使用過程中的耐久性和可靠性。冷補(bǔ)瀝青混合料的穩(wěn)定性主要包括高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性，這兩個(gè)方面的性能對(duì)于保證道路的正常使用和延長道路使用壽命具有至關(guān)重要的作用。3.2.1高溫穩(wěn)定性高溫穩(wěn)定性是指冷補(bǔ)瀝青混合料在高溫條件下，抵抗車輛荷載作用而不產(chǎn)生過多變形和破壞的能力。在夏季高溫時(shí)段，路面溫度往往會(huì)升高到較高水平，此時(shí)冷補(bǔ)瀝青混合料如果高溫穩(wěn)定性不足，就容易出現(xiàn)車轍、推移等病害，嚴(yán)重影響路面的平整度和行車舒適性，降低道路的使用性能和安全性。因此，高溫穩(wěn)定性是冷補(bǔ)瀝青混合料的關(guān)鍵性能指標(biāo)之一，對(duì)于保障道路在高溫環(huán)境下的正常運(yùn)行具有重要意義。馬歇爾試驗(yàn)是測(cè)試?yán)溲a(bǔ)瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的常用方法之一。在馬歇爾試驗(yàn)中，將冷補(bǔ)瀝青混合料制成特定尺寸的馬歇爾試件，首先將試件在規(guī)定溫度的恒溫水浴中保溫一定時(shí)間，使其達(dá)到試驗(yàn)溫度，一般對(duì)于普通瀝青混合料，試驗(yàn)溫度為60℃。然后將試件放置在馬歇爾穩(wěn)定度儀上，以規(guī)定的加載速率（通常為50mm/min±5mm/min）施加豎向壓力，直至試件破壞，記錄試件破壞時(shí)的最大荷載，即馬歇爾穩(wěn)定度，以及達(dá)到最大荷載時(shí)試件的垂直變形，即流值。馬歇爾穩(wěn)定度反映了冷補(bǔ)瀝青混合料抵抗外力破壞的能力，穩(wěn)定度越大，說明混合料在高溫下抵抗變形和破壞的能力越強(qiáng)；流值則反映了混合料在荷載作用下的變形特性，流值越小，表明混合料在高溫下的變形越小，高溫穩(wěn)定性越好。車轍試驗(yàn)也是評(píng)價(jià)冷補(bǔ)瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的重要方法。車轍試驗(yàn)是模擬車輛在路面上行駛時(shí)產(chǎn)生的荷載作用，通過測(cè)定試件在一定溫度和荷載條件下，試驗(yàn)輪往返行走所形成的車轍變形速率，來評(píng)價(jià)冷補(bǔ)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。在車轍試驗(yàn)中，將冷補(bǔ)瀝青混合料制成尺寸為300mm×300mm×50mm（厚度可根據(jù)需要調(diào)整）的板狀試件，先將試件連同試模一起，置于已達(dá)到試驗(yàn)溫度（通常為60℃）的恒溫室中，保溫不少于5h，也不得超過12h，以確保試件溫度均勻且達(dá)到試驗(yàn)要求。之后，將試件連同試模移置于車轍試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)臺(tái)上，使試驗(yàn)輪在試件的中央部位，其行走方向與試件碾壓方向或行車方向一致。啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，使試驗(yàn)輪以一定的速度（通常為42次/min）往返行走，時(shí)間為1h，記錄儀自動(dòng)記錄變形曲線及時(shí)間-溫度。通過車轍試驗(yàn)，可以得到瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度，動(dòng)穩(wěn)定度是指每產(chǎn)生1mm變形的行走次數(shù)，動(dòng)穩(wěn)定度越大，表明瀝青混合料抵抗永久變形的能力越強(qiáng)，高溫穩(wěn)定性越好。高溫穩(wěn)定性對(duì)于冷補(bǔ)瀝青混合料至關(guān)重要。在實(shí)際道路使用中，高溫穩(wěn)定性不足的冷補(bǔ)瀝青混合料會(huì)在車輛荷載的反復(fù)作用下，產(chǎn)生不可恢復(fù)的永久變形，形成車轍。車轍的存在不僅會(huì)影響路面的平整度，導(dǎo)致車輛行駛時(shí)產(chǎn)生顛簸，降低行車舒適性，還會(huì)增加車輛的行駛阻力，加劇輪胎磨損，甚至可能影響車輛的操控性能，引發(fā)交通安全事故。高溫穩(wěn)定性差的冷補(bǔ)瀝青混合料還容易出現(xiàn)推移、擁包等病害，進(jìn)一步破壞路面結(jié)構(gòu)，縮短道路的使用壽命，增加道路養(yǎng)護(hù)成本。因此，提高冷補(bǔ)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，對(duì)于保障道路的安全、舒適和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。3.2.2水穩(wěn)定性水穩(wěn)定性是指冷補(bǔ)瀝青混合料抵抗水損害的能力，即混合料在有水條件下，保持其物理力學(xué)性能穩(wěn)定，不發(fā)生強(qiáng)度降低、松散、剝落等現(xiàn)象的能力。水損害是瀝青路面常見的病害之一，對(duì)于冷補(bǔ)瀝青混合料來說，由于其在施工和使用過程中更容易受到水分的影響，因此水穩(wěn)定性顯得尤為重要。在雨天或潮濕環(huán)境下，水分容易侵入冷補(bǔ)瀝青混合料內(nèi)部，如果混合料的水穩(wěn)定性不足，水分會(huì)削弱瀝青與集料之間的粘結(jié)力，導(dǎo)致瀝青從集料表面剝落，混合料失去強(qiáng)度和穩(wěn)定性，從而引發(fā)路面松散、坑槽等病害，嚴(yán)重影響道路的使用性能和耐久性。水浸試驗(yàn)是測(cè)試?yán)溲a(bǔ)瀝青混合料水穩(wěn)定性的一種方法。在水浸試驗(yàn)中，將冷補(bǔ)瀝青混合料制成的試件浸泡在水中，在一定溫度下保持一段時(shí)間，然后取出試件，測(cè)定其強(qiáng)度損失情況或觀察其外觀變化，以此來評(píng)價(jià)混合料的水穩(wěn)定性。常用的水浸試驗(yàn)有浸水馬歇爾試驗(yàn)和浸水劈裂試驗(yàn)。浸水馬歇爾試驗(yàn)是將馬歇爾試件在60℃恒溫水槽中浸泡48h，然后測(cè)定其殘留穩(wěn)定度。殘留穩(wěn)定度是指試件浸水48h后的馬歇爾穩(wěn)定度與未浸水時(shí)的馬歇爾穩(wěn)定度之比，殘留穩(wěn)定度越大，表明冷補(bǔ)瀝青混合料在水浸條件下的強(qiáng)度保持能力越強(qiáng)，水穩(wěn)定性越好。浸水劈裂試驗(yàn)則是將圓柱形試件在水中浸泡一定時(shí)間后，測(cè)定其劈裂強(qiáng)度比。劈裂強(qiáng)度比是指飽水試件（或經(jīng)過凍融循環(huán)后的試件）的劈裂強(qiáng)度與未飽水試件的劈裂強(qiáng)度之比，劈裂強(qiáng)度比越大，說明冷補(bǔ)瀝青混合料抵抗水損害的能力越強(qiáng)，水穩(wěn)定性越好。凍融試驗(yàn)也是評(píng)估冷補(bǔ)瀝青混合料水穩(wěn)定性的重要手段。凍融試驗(yàn)是模擬冷補(bǔ)瀝青混合料在冬季寒冷地區(qū)，經(jīng)歷凍結(jié)和融化循環(huán)的實(shí)際工況。在凍融試驗(yàn)中，先將冷補(bǔ)瀝青混合料制成的試件進(jìn)行飽水處理，然后將試件放入低溫環(huán)境（通常為-18℃）中凍結(jié)一定時(shí)間，再將試件取出放入高溫環(huán)境（通常為25℃）中融化，如此反復(fù)進(jìn)行若干次凍融循環(huán)。完成凍融循環(huán)后，測(cè)定試件的強(qiáng)度損失率或劈裂強(qiáng)度比，以此來評(píng)價(jià)混合料在凍融條件下的水穩(wěn)定性。強(qiáng)度損失率是指凍融循環(huán)后試件的強(qiáng)度與凍融循環(huán)前試件強(qiáng)度之差與凍融循環(huán)前試件強(qiáng)度的比值，強(qiáng)度損失率越小，表明冷補(bǔ)瀝青混合料在凍融作用下的強(qiáng)度損失越小，水穩(wěn)定性越好；劈裂強(qiáng)度比的意義與浸水劈裂試驗(yàn)中相同，比值越大，水穩(wěn)定性越好。提高冷補(bǔ)瀝青混合料水穩(wěn)定性的措施有多種。從材料選擇方面，選用與瀝青粘附性好的集料是關(guān)鍵。堿性集料，如石灰?guī)r，與瀝青的粘附性通常優(yōu)于酸性集料，能夠增強(qiáng)瀝青與集料之間的粘結(jié)力，提高混合料的水穩(wěn)定性。在瀝青中添加抗剝落劑也是有效的方法，抗剝落劑能夠通過化學(xué)反應(yīng)或物理吸附，增強(qiáng)瀝青與集料之間的粘附力，防止瀝青在水的作用下從集料表面剝落。在配合比設(shè)計(jì)上，合理控制瀝青用量和礦料級(jí)配也非常重要。適量的瀝青能夠充分包裹礦料顆粒，形成良好的粘結(jié)膜，提高混合料的粘結(jié)力和水穩(wěn)定性；而合理的礦料級(jí)配能夠使混合料形成密實(shí)的結(jié)構(gòu)，減少水分的侵入通道，降低水損害的風(fēng)險(xiǎn)。在施工過程中，確保充分壓實(shí)，減少混合料的空隙率，也有助于提高水穩(wěn)定性，因?yàn)檩^小的空隙率可以減少水分進(jìn)入混合料內(nèi)部的機(jī)會(huì)，從而降低水損害的可能性。3.3耐久性指標(biāo)耐久性是衡量冷補(bǔ)瀝青混合料在長期使用過程中保持其性能穩(wěn)定的重要指標(biāo)，它直接關(guān)系到冷補(bǔ)瀝青混合料修補(bǔ)路面的使用壽命和維護(hù)成本。冷補(bǔ)瀝青混合料在實(shí)際使用中，會(huì)受到各種環(huán)境因素和車輛荷載的作用，如陽光、氧氣、水分、溫度變化以及車輛的反復(fù)碾壓等，這些因素會(huì)導(dǎo)致冷補(bǔ)瀝青混合料的性能逐漸下降，影響其使用效果。因此，研究冷補(bǔ)瀝青混合料的耐久性指標(biāo)，對(duì)于評(píng)估其在道路養(yǎng)護(hù)中的實(shí)際應(yīng)用效果和壽命具有重要意義。冷補(bǔ)瀝青混合料的耐久性指標(biāo)主要包括抗老化性能和疲勞性能，下面將分別對(duì)這兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行探討。3.3.1抗老化性能抗老化性能是冷補(bǔ)瀝青混合料耐久性的重要方面，它反映了冷補(bǔ)瀝青混合料在長期使用過程中抵抗老化作用，保持其性能穩(wěn)定的能力。老化是瀝青材料在自然環(huán)境和使用條件下性能逐漸劣化的過程，會(huì)導(dǎo)致瀝青的化學(xué)組成和物理性質(zhì)發(fā)生變化，從而影響冷補(bǔ)瀝青混合料的性能。人工加速老化試驗(yàn)是測(cè)試?yán)溲a(bǔ)瀝青混合料抗老化性能的常用方法之一。這種試驗(yàn)通過模擬實(shí)際使用環(huán)境中的各種因素，如高溫、光照、氧氣等，加速瀝青的老化過程，從而在較短時(shí)間內(nèi)評(píng)估冷補(bǔ)瀝青混合料的抗老化性能。在人工加速老化試驗(yàn)中，常用的方法有薄膜加熱試驗(yàn)（TFOT）和旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn)（RTFOT）。薄膜加熱試驗(yàn)是將一定量的瀝青試樣放入加熱爐中，在規(guī)定的溫度（一般為163℃）和時(shí)間（一般為5h）下進(jìn)行加熱，使瀝青在薄膜狀態(tài)下與空氣充分接觸，加速其老化。試驗(yàn)結(jié)束后，測(cè)定瀝青的質(zhì)量損失、針入度比、延度等指標(biāo)，以評(píng)價(jià)瀝青的老化程度。質(zhì)量損失反映了瀝青在老化過程中揮發(fā)性成分的損失情況，質(zhì)量損失越大，說明瀝青的老化越嚴(yán)重；針入度比是老化后瀝青的針入度與老化前針入度的比值，針入度比越小，表明瀝青老化后變硬變脆的程度越大；延度是衡量瀝青柔韌性的指標(biāo)，老化后瀝青的延度通常會(huì)減小，延度減小的幅度越大，說明瀝青的抗老化性能越差。旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn)與薄膜加熱試驗(yàn)原理相似，但試驗(yàn)條件更為嚴(yán)格。在旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn)中，瀝青試樣在旋轉(zhuǎn)的金屬容器中，以一定的速率（通常為15r/min）旋轉(zhuǎn)，同時(shí)通入熱空氣（溫度一般為163℃），使瀝青在更均勻的受熱和更強(qiáng)的氧化環(huán)境下加速老化，試驗(yàn)時(shí)間一般為75min。試驗(yàn)結(jié)束后，同樣通過測(cè)定瀝青的質(zhì)量損失、針入度比、延度等指標(biāo)來評(píng)價(jià)其抗老化性能。由于旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn)更能模擬瀝青在實(shí)際路面中的老化情況，因此其試驗(yàn)結(jié)果對(duì)于評(píng)估冷補(bǔ)瀝青混合料的抗老化性能具有更高的參考價(jià)值。影響冷補(bǔ)瀝青混合料抗老化性能的因素眾多，其中瀝青的性質(zhì)起著關(guān)鍵作用。不同種類的瀝青，其化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)不同，抗老化性能也存在差異。一般來說，含有較多飽和烴和芳香烴的瀝青，其抗老化性能相對(duì)較好。因?yàn)轱柡蜔N和芳香烴具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，在老化過程中不易發(fā)生氧化和分解反應(yīng)，能夠保持瀝青的性能相對(duì)穩(wěn)定。而含有較多膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的瀝青，在老化過程中，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)容易發(fā)生氧化、縮合等反應(yīng)，導(dǎo)致瀝青的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使其變硬變脆，抗老化性能下降。瀝青中的添加劑也會(huì)對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料的抗老化性能產(chǎn)生影響。一些抗老化劑，如抗氧化劑、紫外線吸收劑等，可以有效地抑制瀝青的老化過程?？寡趸瘎┠軌蚺c瀝青中的自由基發(fā)生反應(yīng)，阻止氧化反應(yīng)的進(jìn)行，從而延緩瀝青的老化；紫外線吸收劑則可以吸收紫外線，減少紫外線對(duì)瀝青的破壞作用，提高瀝青的抗老化性能。冷補(bǔ)瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)也與抗老化性能密切相關(guān)。合理的礦料級(jí)配和瀝青用量能夠使冷補(bǔ)瀝青混合料形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，減少氧氣和水分等外界因素對(duì)瀝青的侵蝕，從而提高其抗老化性能。如果礦料級(jí)配不合理，混合料中存在過多的空隙，會(huì)使氧氣和水分更容易進(jìn)入混合料內(nèi)部，加速瀝青的老化；瀝青用量過少，則無法充分包裹礦料顆粒，也會(huì)降低混合料的抗老化性能。3.3.2疲勞性能疲勞性能是冷補(bǔ)瀝青混合料耐久性的另一個(gè)重要指標(biāo)，它反映了冷補(bǔ)瀝青混合料在重復(fù)荷載作用下抵抗疲勞破壞的能力。在實(shí)際道路使用中，冷補(bǔ)瀝青混合料會(huì)受到車輛荷載的反復(fù)作用，這種重復(fù)荷載會(huì)使混合料內(nèi)部產(chǎn)生疲勞應(yīng)力和應(yīng)變，隨著作用次數(shù)的增加，混合料內(nèi)部會(huì)逐漸出現(xiàn)微裂縫，并不斷擴(kuò)展，最終導(dǎo)致疲勞破壞，使路面出現(xiàn)裂縫、松散等病害，影響道路的使用性能和壽命。循環(huán)負(fù)荷試驗(yàn)是測(cè)試?yán)溲a(bǔ)瀝青混合料疲勞性能的常用方法。在循環(huán)負(fù)荷試驗(yàn)中，將冷補(bǔ)瀝青混合料制成小梁試件或圓柱形試件，在疲勞試驗(yàn)機(jī)上對(duì)試件施加一定頻率和大小的循環(huán)荷載，記錄試件在不同荷載作用次數(shù)下的變形情況和破壞模式。通過分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到冷補(bǔ)瀝青混合料的疲勞壽命，即試件在一定荷載條件下達(dá)到破壞時(shí)的荷載作用次數(shù)。疲勞壽命越長，表明冷補(bǔ)瀝青混合料的疲勞性能越好，在重復(fù)荷載作用下抵抗疲勞破壞的能力越強(qiáng)。影響冷補(bǔ)瀝青混合料疲勞性能的因素有很多，其中瀝青的性質(zhì)和含量是重要因素之一。瀝青的粘度和彈性恢復(fù)能力對(duì)疲勞性能有顯著影響。高粘度的瀝青能夠提供更強(qiáng)的粘結(jié)力，使礦料顆粒之間的結(jié)合更加牢固，在重復(fù)荷載作用下，能夠更好地抵抗微裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展，從而提高疲勞性能；具有良好彈性恢復(fù)能力的瀝青，在受到荷載作用后能夠迅速恢復(fù)原狀，減少殘余變形的積累，降低疲勞破壞的風(fēng)險(xiǎn)。瀝青含量也與疲勞性能密切相關(guān)，適量的瀝青含量能夠保證混合料具有良好的粘結(jié)性和柔韌性，提高疲勞性能，但瀝青含量過高，會(huì)使混合料過于柔軟，在重復(fù)荷載作用下容易產(chǎn)生較大的變形，反而降低疲勞性能。礦料級(jí)配和集料特性也對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料的疲勞性能有重要影響。合理的礦料級(jí)配能夠使冷補(bǔ)瀝青混合料形成穩(wěn)定的骨架結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)混合料的內(nèi)摩阻力，提高其抵抗疲勞破壞的能力。如骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)的冷補(bǔ)瀝青混合料，由于粗集料形成的骨架能夠有效地承擔(dān)荷載，細(xì)集料和瀝青填充空隙，使混合料具有較好的整體性和穩(wěn)定性，其疲勞性能相對(duì)較好。集料的強(qiáng)度、形狀和表面紋理等特性也會(huì)影響疲勞性能。強(qiáng)度高的集料能夠承受更大的荷載，減少在重復(fù)荷載作用下的破碎和磨損，從而提高疲勞性能；形狀規(guī)則、表面粗糙的集料，能夠在混合料中形成更好的嵌擠結(jié)構(gòu)，增加內(nèi)摩阻力，有助于提高疲勞性能。疲勞性能對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料使用壽命的影響至關(guān)重要。良好的疲勞性能可以延長冷補(bǔ)瀝青混合料修補(bǔ)路面的使用壽命，減少路面維修和更換的次數(shù)，降低道路養(yǎng)護(hù)成本。在交通量大、車輛荷載重的道路上，冷補(bǔ)瀝青混合料的疲勞性能直接關(guān)系到路面的使用效果和耐久性。如果冷補(bǔ)瀝青混合料的疲勞性能不足，在車輛荷載的反復(fù)作用下，路面會(huì)很快出現(xiàn)疲勞裂縫，這些裂縫會(huì)逐漸擴(kuò)展，導(dǎo)致路面松散、坑槽等病害的發(fā)生，嚴(yán)重影響道路的平整度和行車安全，縮短路面的使用壽命，增加道路養(yǎng)護(hù)的工作量和成本。因此，提高冷補(bǔ)瀝青混合料的疲勞性能，對(duì)于保障道路的長期穩(wěn)定運(yùn)行和降低養(yǎng)護(hù)成本具有重要意義。四、冷補(bǔ)瀝青混合料試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法4.1室內(nèi)試驗(yàn)方法4.1.1馬歇爾試驗(yàn)馬歇爾試驗(yàn)是評(píng)價(jià)冷補(bǔ)瀝青混合料性能的經(jīng)典方法之一，通過該試驗(yàn)可獲取冷補(bǔ)瀝青混合料的穩(wěn)定度、流值等重要指標(biāo)，這些指標(biāo)對(duì)于評(píng)估冷補(bǔ)瀝青混合料的強(qiáng)度、穩(wěn)定性等性能具有重要意義。馬歇爾試驗(yàn)的具體步驟如下：首先是試件制備，按照一定的配合比將冷補(bǔ)瀝青混合料的各組成材料，包括瀝青、集料、冷補(bǔ)劑等充分拌和均勻，然后采用標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)法將拌和好的混合料制成直徑為101.6mm±0.2mm、高度為63.5mm±1.3mm的圓柱體試件，一組試件的數(shù)量最少不得少于4個(gè)。在擊實(shí)過程中，需嚴(yán)格控制擊實(shí)次數(shù)和擊實(shí)功，以確保試件的一致性和代表性。擊實(shí)次數(shù)通常為雙面各50次，以保證試件的密度和壓實(shí)度符合要求。試件成型后，需要量測(cè)試件的直徑及高度，確保尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)要求。按規(guī)范規(guī)定的方法測(cè)定試件的密度、計(jì)算有關(guān)物理指標(biāo)，如空隙率、瀝青飽和度等。這些物理指標(biāo)對(duì)于分析冷補(bǔ)瀝青混合料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性能具有重要作用。將恒溫水槽調(diào)節(jié)至要求的試驗(yàn)溫度，對(duì)于普通瀝青混合料，試驗(yàn)溫度一般為60℃，對(duì)于改性瀝青混合料，試驗(yàn)溫度可根據(jù)具體情況適當(dāng)提高，如70℃或80℃。將試件置于已達(dá)規(guī)定溫度的恒溫水槽中保溫30min-40min，使試件內(nèi)外溫度均勻一致。將馬歇爾試驗(yàn)儀的上下壓頭放入水槽或烘箱中達(dá)到同樣溫度，確保試驗(yàn)過程中壓頭與試件的溫度相同，避免因溫度差異而影響試驗(yàn)結(jié)果。當(dāng)采用自動(dòng)馬歇爾試驗(yàn)儀時(shí)，連接好接線，啟動(dòng)加載設(shè)備，使試件承受荷載，加載速度為50mm/min±5mm/min。在加載過程中，試驗(yàn)儀會(huì)自動(dòng)記錄荷載與試件變形的關(guān)系曲線，當(dāng)荷載達(dá)到最大值時(shí)，試件發(fā)生破壞，此時(shí)記錄的荷載即為穩(wěn)定度，單位為kN；達(dá)到最大荷載時(shí)試件的垂直變形即為流值，單位為mm。在試驗(yàn)過程中，有一些操作要點(diǎn)需要特別注意。如標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件高度不符合63.5mm±1.3mm的要求或兩側(cè)高度差大于2mm時(shí)，此試件應(yīng)作廢，因?yàn)檫@樣的試件可能存在內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻或壓實(shí)度不足等問題，會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。從恒溫水槽中取出試件至測(cè)出最大荷載值的時(shí)間，不得超過30s，以減少試件溫度的變化對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。當(dāng)一組測(cè)定值中某個(gè)測(cè)定值與平均值之差大于標(biāo)準(zhǔn)差的k倍時(shí)，該測(cè)定值應(yīng)予舍棄，并以其余測(cè)定值的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。當(dāng)試件數(shù)目n為3、4、5、6個(gè)時(shí)，k值分別為1.15、1.46、1.67、1.82，通過這種方法可以剔除異常數(shù)據(jù)，提高試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。根據(jù)馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果，可以對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。穩(wěn)定度是衡量冷補(bǔ)瀝青混合料抵抗外力破壞能力的指標(biāo)，穩(wěn)定度越大，表明冷補(bǔ)瀝青混合料在高溫下抵抗變形和破壞的能力越強(qiáng)，其強(qiáng)度和穩(wěn)定性越好。對(duì)于交通量大、重載車輛多的道路，要求冷補(bǔ)瀝青混合料具有較高的穩(wěn)定度，以保證在長期車輛荷載作用下路面的穩(wěn)定性。流值則反映了冷補(bǔ)瀝青混合料在荷載作用下的變形特性，流值越小，說明混合料在高溫下的變形越小，高溫穩(wěn)定性越好。如果流值過大，說明混合料在高溫下容易產(chǎn)生較大的塑性變形，可能導(dǎo)致路面出現(xiàn)車轍等病害。空隙率和瀝青飽和度也是重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，空隙率反映了混合料內(nèi)部空隙的大小和數(shù)量，空隙率過大，會(huì)使混合料容易受到水分、空氣等外界因素的侵蝕，降低其耐久性；瀝青飽和度則表示瀝青填充礦料間隙的程度，瀝青飽和度合適，能夠保證混合料具有良好的粘結(jié)性和耐久性。4.1.2車轍試驗(yàn)車轍試驗(yàn)是評(píng)價(jià)冷補(bǔ)瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的重要試驗(yàn)方法，其原理是模擬車輛在路面上行駛時(shí)產(chǎn)生的荷載作用，通過測(cè)定試件在一定溫度和荷載條件下，試驗(yàn)輪往返行走所形成的車轍變形速率，來評(píng)價(jià)冷補(bǔ)瀝青混合料抵抗高溫變形的能力。車轍試驗(yàn)的目的在于檢驗(yàn)冷補(bǔ)瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的高溫穩(wěn)定性，為路面維修、養(yǎng)護(hù)及翻修等決策提供依據(jù)。在車轍試驗(yàn)中，試件的制備至關(guān)重要。將冷補(bǔ)瀝青混合料采用輪碾成型法制成尺寸為300mm×300mm×50mm（厚度可根據(jù)需要調(diào)整）的板狀試件。在成型過程中，要嚴(yán)格控制輪碾的壓力、速度和次數(shù)，以確保試件的密度和均勻性符合要求。將試件連同試模一起，置于已達(dá)到試驗(yàn)溫度（通常為60℃）的恒溫室中，保溫不少于5h，也不得超過12h，使試件充分受熱，溫度均勻穩(wěn)定，達(dá)到試驗(yàn)要求。將試件連同試模移置于車轍試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)臺(tái)上，使試驗(yàn)輪在試件的中央部位，其行走方向與試件碾壓方向或行車方向一致。試驗(yàn)輪通常采用實(shí)心橡膠輪胎，其接地壓強(qiáng)一般為0.7MPa±0.05MPa。啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，使試驗(yàn)輪以一定的速度（通常為42次/min）往返行走，時(shí)間為1h，記錄儀自動(dòng)記錄變形曲線及時(shí)間-溫度。在試驗(yàn)過程中，隨著試驗(yàn)輪的往返行走，試件會(huì)逐漸產(chǎn)生車轍變形，記錄儀會(huì)實(shí)時(shí)記錄車轍深度隨時(shí)間的變化情況。通過車轍試驗(yàn)，可以得到瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度。動(dòng)穩(wěn)定度是指每產(chǎn)生1mm變形的行走次數(shù)，單位為次/mm。動(dòng)穩(wěn)定度越大，表明瀝青混合料抵抗永久變形的能力越強(qiáng)，高溫穩(wěn)定性越好。對(duì)于高溫地區(qū)或交通量大、重載車輛多的道路，要求冷補(bǔ)瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度較高，以保證路面在高溫和重載條件下的穩(wěn)定性，減少車轍病害的發(fā)生。車轍試驗(yàn)結(jié)果對(duì)評(píng)價(jià)冷補(bǔ)瀝青混合料高溫穩(wěn)定性具有重要作用。車轍是瀝青路面在高溫條件下常見的病害之一，會(huì)嚴(yán)重影響路面的平整度和行車舒適性，降低道路的使用性能和安全性。通過車轍試驗(yàn)，可以直觀地了解冷補(bǔ)瀝青混合料在模擬車輛荷載作用下的變形情況，評(píng)估其高溫穩(wěn)定性。如果冷補(bǔ)瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度較低，說明其在高溫下抵抗變形的能力不足，在實(shí)際使用中容易產(chǎn)生車轍病害，需要對(duì)配合比進(jìn)行調(diào)整或采取其他措施來提高其高溫穩(wěn)定性。例如，可以通過調(diào)整礦料級(jí)配，增加粗集料的含量，形成更穩(wěn)定的骨架結(jié)構(gòu)，提高混合料的內(nèi)摩阻力；或者添加改性劑，改善瀝青的性能，提高其高溫粘度和彈性恢復(fù)能力，從而增強(qiáng)冷補(bǔ)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。4.1.3凍融劈裂試驗(yàn)凍融劈裂試驗(yàn)是評(píng)價(jià)冷補(bǔ)瀝青混合料水穩(wěn)定性的重要試驗(yàn)方法，其方法是模擬冷補(bǔ)瀝青混合料在冬季寒冷地區(qū)，經(jīng)歷凍結(jié)和融化循環(huán)的實(shí)際工況，通過測(cè)定混合料試件在受到水損害前后劈裂破壞的強(qiáng)度比，來評(píng)價(jià)其抵抗水損害的能力。水穩(wěn)定性是冷補(bǔ)瀝青混合料的重要性能指標(biāo)之一，直接關(guān)系到路面的使用壽命和行車安全，因此凍融劈裂試驗(yàn)具有重要的意義。凍融劈裂試驗(yàn)的具體步驟如下：首先采用馬歇爾擊實(shí)法成型圓柱體試件，擊實(shí)次數(shù)為雙面各50次，集料公稱最大粒徑不得大于26.5mm。試件成型后，需要檢查試件的尺寸和密度，確保其符合標(biāo)準(zhǔn)要求。將一部分試件放入恒溫水槽中，在25℃的溫度下浸泡48h，使其達(dá)到飽水狀態(tài)；另一部分試件作為未飽水的對(duì)照組。將飽水后的試件和未飽水的試件分別放入低溫環(huán)境（通常為-18℃）中凍結(jié)16h±1h，然后取出試件，放入25℃的恒溫水槽中融化24h，完成一次凍融循環(huán)。一般進(jìn)行2次凍融循環(huán)，以模擬實(shí)際使用中的凍融條件。完成凍融循環(huán)后，將試件從恒溫水槽中取出，擦干表面水分，放入材料試驗(yàn)機(jī)或馬歇爾試驗(yàn)儀上進(jìn)行劈裂試驗(yàn)。在劈裂試驗(yàn)中，采用上下各一根壓條對(duì)試件施加荷載，壓條寬度為12.7mm，內(nèi)側(cè)曲率半徑為50.8mm，加載速率為50mm/min。當(dāng)試件達(dá)到最大荷載時(shí)，記錄此時(shí)的荷載值，通過公式計(jì)算得到試件的劈裂強(qiáng)度。對(duì)于飽水試件，計(jì)算其凍融后的劈裂強(qiáng)度；對(duì)于未飽水試件，計(jì)算其初始劈裂強(qiáng)度。通過凍融劈裂試驗(yàn)，可以得到凍融劈裂強(qiáng)度比（TSR），其計(jì)算公式為：TSR=（凍融后劈裂強(qiáng)度/未凍融劈裂強(qiáng)度）×100%。凍融劈裂強(qiáng)度比越大，說明冷補(bǔ)瀝青混合料抵抗水損害的能力越強(qiáng)，水穩(wěn)定性越好。一般來說，對(duì)于高速公路和一級(jí)公路，要求冷補(bǔ)瀝青混合料的凍融劈裂強(qiáng)度比不低于80%；對(duì)于其他等級(jí)公路，要求不低于75%。通過凍融劈裂試驗(yàn)，可以評(píng)價(jià)冷補(bǔ)瀝青混合料的水穩(wěn)定性。如果冷補(bǔ)瀝青混合料的凍融劈裂強(qiáng)度比較低，說明其在凍融循環(huán)作用下，瀝青與集料之間的粘結(jié)力受到較大破壞，容易出現(xiàn)水損害，如松散、剝落等病害。在這種情況下，需要分析原因并采取相應(yīng)的措施來提高其水穩(wěn)定性?？赡艿脑虬r青與集料的粘附性不足、混合料的空隙率過大、瀝青用量不合適等。針對(duì)這些問題，可以采取選用與瀝青粘附性好的集料、添加抗剝落劑、優(yōu)化配合比等措施，來增強(qiáng)瀝青與集料之間的粘結(jié)力，減少水分的侵入，提高冷補(bǔ)瀝青混合料的水穩(wěn)定性。4.2現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方法4.2.1實(shí)地鋪筑試驗(yàn)實(shí)地鋪筑試驗(yàn)是評(píng)估冷補(bǔ)瀝青混合料實(shí)際應(yīng)用性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過在真實(shí)道路條件下的鋪筑，能夠直觀地檢驗(yàn)冷補(bǔ)瀝青混合料的施工性能和實(shí)際使用效果。在進(jìn)行實(shí)地鋪筑試驗(yàn)時(shí)，首先要選擇合適的試驗(yàn)路段。試驗(yàn)路段應(yīng)具有代表性，能夠反映冷補(bǔ)瀝青混合料在實(shí)際使用中的常見路況和病害情況。一般會(huì)選擇交通量適中、路面病害類型典型的路段，如城市道路的支路、國道的部分路段等。在選定試驗(yàn)路段后，需要對(duì)試驗(yàn)路段進(jìn)行詳細(xì)的路況調(diào)查，包括路面病害的類型、嚴(yán)重程度、范圍等，以及路面的結(jié)構(gòu)、基層狀況等，為后續(xù)的試驗(yàn)分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。實(shí)地鋪筑試驗(yàn)的具體施工過程如下：在施工前，應(yīng)對(duì)試驗(yàn)路段進(jìn)行徹底的清理，清除路面上的雜物、灰塵和松散顆粒，確保路面干凈整潔。對(duì)于坑槽等病害部位，要將其邊緣切割整齊，去除松動(dòng)的部分，使坑槽的形狀規(guī)則，深度一致，以便于冷補(bǔ)瀝青混合料的填充和壓實(shí)。根據(jù)冷補(bǔ)瀝青混合料的使用說明，將其均勻地?cái)備佋诳硬蹆?nèi)，攤鋪厚度應(yīng)根據(jù)坑槽的深度和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行控制，一般略高于路面表面，以保證壓實(shí)后的厚度符合要求。使用合適的壓實(shí)設(shè)備，如小型壓路機(jī)、平板夯等，對(duì)攤鋪好的冷補(bǔ)瀝青混合料進(jìn)行壓實(shí)。壓實(shí)過程應(yīng)遵循先輕后重、先慢后快的原則，確?；旌狭铣浞謮簩?shí)，達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度。在壓實(shí)過程中，要注意控制壓實(shí)設(shè)備的行駛速度和碾壓次數(shù)，避免過度壓實(shí)或壓實(shí)不足，影響冷補(bǔ)瀝青混合料的性能。在實(shí)地鋪筑試驗(yàn)過程中，需要重點(diǎn)關(guān)注以下事項(xiàng)：要嚴(yán)格控制施工溫度。雖然冷補(bǔ)瀝青混合料可在常溫下施工，但溫度對(duì)其性能仍有一定影響。在低溫環(huán)境下，冷補(bǔ)瀝青混合料的施工和易性會(huì)變差，稀釋劑的揮發(fā)速度減慢，導(dǎo)致強(qiáng)度形成時(shí)間延長。因此，在施工時(shí)應(yīng)盡量選擇溫度較高的時(shí)段進(jìn)行，如中午前后，避免在低溫時(shí)段施工。要確保壓實(shí)質(zhì)量。壓實(shí)是影響冷補(bǔ)瀝青混合料性能的關(guān)鍵因素之一，壓實(shí)不足會(huì)導(dǎo)致混合料空隙率過大，降低其強(qiáng)度和耐久性，容易出現(xiàn)松散、剝落等病害。在壓實(shí)過程中，應(yīng)使用專業(yè)的壓實(shí)設(shè)備，并按照規(guī)定的壓實(shí)工藝進(jìn)行操作，同時(shí)使用壓實(shí)度檢測(cè)儀器，如核子密度儀等，對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，確保壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。通過實(shí)地鋪筑試驗(yàn)，可以從多個(gè)方面評(píng)價(jià)冷補(bǔ)瀝青混合料的施工性能和實(shí)際使用效果。觀察冷補(bǔ)瀝青混合料的攤鋪和壓實(shí)情況，評(píng)估其施工和易性。如果冷補(bǔ)瀝青混合料在攤鋪過程中能夠均勻地?cái)備仯怀霈F(xiàn)離析、結(jié)塊等現(xiàn)象，且在壓實(shí)過程中能夠順利地被壓實(shí)，達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度，說明其施工和易性良好。在施工完成后，觀察冷補(bǔ)瀝青混合料與原路面的粘結(jié)情況，檢查是否存在明顯的縫隙、脫層等現(xiàn)象。如果冷補(bǔ)瀝青混合料與原路面粘結(jié)牢固，無明顯的縫隙和脫層，說明其粘結(jié)性能良好，能夠有效地保證修補(bǔ)處的整體性和穩(wěn)定性。對(duì)修補(bǔ)后的路面進(jìn)行短期的交通開放，觀察冷補(bǔ)瀝青混合料在車輛荷載作用下的表現(xiàn)，如是否出現(xiàn)變形、推移、松散等現(xiàn)象。如果在短期交通開放后，冷補(bǔ)瀝青混合料修補(bǔ)處無明顯的變形、推移和松散，說明其能夠承受車輛荷載的作用，具有較好的實(shí)際使用效果。4.2.2長期性能監(jiān)測(cè)長期性能監(jiān)測(cè)對(duì)于全面評(píng)估冷補(bǔ)瀝青混合料的性能至關(guān)重要，它能夠真實(shí)反映冷補(bǔ)瀝青混合料在實(shí)際使用過程中的性能變化情況，為其推廣應(yīng)用提供可靠的依據(jù)。長期性能監(jiān)測(cè)的內(nèi)容涵蓋多個(gè)方面，包括路面的平整度、抗滑性能、車轍深度、裂縫情況等。路面平整度是影響行車舒適性和安全性的重要指標(biāo)，隨著時(shí)間的推移，冷補(bǔ)瀝青混合料可能會(huì)因自身的變形、車輛荷載的作用以及自然環(huán)境的影響而導(dǎo)致路面平整度下降。通過定期使用平整度儀對(duì)路面進(jìn)行檢測(cè)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)平整度的變化情況，評(píng)估冷補(bǔ)瀝青混合料的長期穩(wěn)定性?？够阅苤苯雨P(guān)系到行車安全，冷補(bǔ)瀝青混合料在長期使用過程中，其表面的紋理會(huì)逐漸磨損，導(dǎo)致抗滑性能下降。利用擺式摩擦系數(shù)儀等設(shè)備定期檢測(cè)路面的抗滑性能，能夠確保路面在不同使用階段的抗滑性能滿足要求，保障行車安全。車轍深度是衡量路面在車輛荷載作用下變形程度的重要指標(biāo)，對(duì)于冷補(bǔ)瀝青混合料來說，其高溫穩(wěn)定性對(duì)車轍深度有較大影響。通過定期使用車轍深度儀對(duì)路面進(jìn)行測(cè)量，可以了解冷補(bǔ)瀝青混合料在長期使用過程中的車轍發(fā)展情況，評(píng)估其高溫穩(wěn)定性是否能夠滿足長期使用的要求。裂縫是路面常見的病害之一，冷補(bǔ)瀝青混合料在長期使用過程中，可能會(huì)因溫度變化、車輛荷載的反復(fù)作用等因素而產(chǎn)生裂縫。定期對(duì)路面進(jìn)行裂縫檢查，記錄裂縫的數(shù)量、長度、寬度等信息，分析裂縫的發(fā)展趨勢(shì)，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)冷補(bǔ)瀝青混合料的耐久性問題，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。長期性能監(jiān)測(cè)的方法主要有定期現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)兩種。定期現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)是目前常用的方法，按照一定的時(shí)間間隔，如每月、每季度或每半年，使用專業(yè)的檢測(cè)設(shè)備對(duì)路面進(jìn)行實(shí)地檢測(cè)。在檢測(cè)過程中，要嚴(yán)格按照相關(guān)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行操作，確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。對(duì)于平整度檢測(cè)，要保證平整度儀的傳感器與路面接觸良好，檢測(cè)過程中保持勻速行駛；對(duì)于抗滑性能檢測(cè)，要在規(guī)定的溫度和濕度條件下進(jìn)行，以保證檢測(cè)結(jié)果的可比性。遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)則是利用先進(jìn)的傳感器技術(shù)和通信技術(shù)，對(duì)路面的性能參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在路面中埋設(shè)各種傳感器，如應(yīng)變傳感器、溫度傳感器、位移傳感器等，這些傳感器可以實(shí)時(shí)采集路面的應(yīng)力、溫度、變形等信息，并通過無線通信技術(shù)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)中心。監(jiān)測(cè)中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)路面性能的異常變化。遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、數(shù)據(jù)量大、能夠連續(xù)監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)路面的早期病害，為及時(shí)采取養(yǎng)護(hù)措施提供依據(jù)。在長期性能監(jiān)測(cè)過程中，需要對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記錄和分析。建立完善的數(shù)據(jù)記錄表格，記錄每次檢測(cè)的時(shí)間、檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)結(jié)果等信息。對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，繪制性能指標(biāo)隨時(shí)間變化的曲線，如平整度變化曲線、抗滑性能變化曲線、車轍深度變化曲線等，通過對(duì)曲線的分析，了解冷補(bǔ)瀝青混合料的性能變化趨勢(shì)。如果發(fā)現(xiàn)某項(xiàng)性能指標(biāo)出現(xiàn)異常變化，要及時(shí)分析原因，如是否是由于施工質(zhì)量問題、交通荷載過大、自然環(huán)境惡劣等因素導(dǎo)致的，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行改進(jìn)和處理。長期性能監(jiān)測(cè)對(duì)于評(píng)估冷補(bǔ)瀝青混合料的耐久性、可靠性和使用壽命具有重要意義，能夠?yàn)榈缆佛B(yǎng)護(hù)決策提供科學(xué)依據(jù)，提高道路的養(yǎng)護(hù)水平和服務(wù)質(zhì)量。4.3其他評(píng)價(jià)方法4.3.1正交試驗(yàn)評(píng)價(jià)法正交試驗(yàn)評(píng)價(jià)法是一種基于正交表的高效試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析方法，它能夠在多因素試驗(yàn)中，通過合理安排試驗(yàn)，以較少的試驗(yàn)次數(shù)獲取全面且有代表性的信息，從而準(zhǔn)確分析各因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響規(guī)律，找到最優(yōu)的試驗(yàn)條件或工藝參數(shù)。正交試驗(yàn)評(píng)價(jià)法的原理基于正交表的特性。正交表是一種特制的表格，它具有整齊可比性和均勻分散性。整齊可比性指任意兩列之間的各種數(shù)字組合出現(xiàn)的次數(shù)相等，這使得在分析各因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響時(shí)，各因素間的各種水平組合具有同等的比較基礎(chǔ)，能夠準(zhǔn)確判斷各因素的作用大??；均勻分散性則保證了試驗(yàn)點(diǎn)在各因素各水平間均勻分布，使得試驗(yàn)結(jié)果具有廣泛的代表性，能夠反映出各因素在不同水平下的綜合效果。在應(yīng)用正交試驗(yàn)評(píng)價(jià)法對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，首先要明確試驗(yàn)?zāi)康暮椭笜?biāo)。若試驗(yàn)?zāi)康氖莾?yōu)化冷補(bǔ)瀝青混合料的配合比，以提高其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，那么試驗(yàn)指標(biāo)可確定為馬歇爾穩(wěn)定度、流值、動(dòng)穩(wěn)定度等。接下來挑選與試驗(yàn)?zāi)康拿芮邢嚓P(guān)的可控因素，如瀝青用量、礦料級(jí)配、冷補(bǔ)劑摻量、稀釋劑用量等，并確定每個(gè)因素的水平取值范圍。對(duì)于瀝青用量，可設(shè)定三個(gè)水平，如4%、5%、6%；礦料級(jí)配可選擇三種不同的級(jí)配類型；冷補(bǔ)劑摻量可設(shè)為0.5%、1.0%、1.5%；稀釋劑用量可根據(jù)施工溫度和瀝青的初始黏度，設(shè)為一定范圍內(nèi)的三個(gè)值。根據(jù)可控因素的數(shù)量和水平數(shù)，選擇合適的正交表。若有四個(gè)因素，每個(gè)因素三個(gè)水平，可選擇L9(3^4)正交表。將挑選出的可控因素按照重要程度或經(jīng)驗(yàn)順序，安排在正交表的列上，并確定各因素的水平取值，設(shè)計(jì)出表頭。根據(jù)表頭設(shè)計(jì)結(jié)果，制定詳細(xì)的試驗(yàn)方案，明確試驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)記錄和分析方法。按照試驗(yàn)方案進(jìn)行試驗(yàn)，記錄每次試驗(yàn)的結(jié)果，即各試驗(yàn)指標(biāo)的值。通過直觀分析法和方差分析法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。直觀分析法通過計(jì)算各因素各水平的平均值，繪制因素指標(biāo)圖，直觀地看出各因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響程度，找出各因素的最優(yōu)水平；計(jì)算極差，判斷各因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響的主次順序。方差分析法建立假設(shè)，構(gòu)造檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量，如F統(tǒng)計(jì)量，根據(jù)顯著性水平進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)，判斷各因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果是否有顯著影響，從而確定哪些因素是影響冷補(bǔ)瀝青混合料性能的關(guān)鍵因素。通過正交試驗(yàn)評(píng)價(jià)法，能夠系統(tǒng)地分析各因素對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料品質(zhì)的影響，為其配合比設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。4.3.2模糊綜合評(píng)價(jià)法模糊綜合評(píng)價(jià)法是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)價(jià)方法，它能夠有效處理評(píng)價(jià)過程中的模糊性和不確定性問題，通過對(duì)多個(gè)因素進(jìn)行綜合考慮，對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象做出全面、客觀的評(píng)價(jià)。在冷補(bǔ)瀝青混合料的評(píng)價(jià)中，由于其性能受到多種因素的影響，且這些因素之間存在復(fù)雜的相互關(guān)系，同時(shí)部分因素的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)具有一定的模糊性，因此模糊綜合評(píng)價(jià)法具有重要的應(yīng)用價(jià)值。模糊綜合評(píng)價(jià)法的基本概念涉及模糊集合、隸屬度等。模糊集合是指對(duì)于某個(gè)集合中的元素，其屬于該集合的程度不是簡單的“是”或“否”，而是用一個(gè)介于0和1之間的實(shí)數(shù)來表示，這個(gè)實(shí)數(shù)就是隸屬度。在冷補(bǔ)瀝青混合料的評(píng)價(jià)中，對(duì)于某個(gè)性能指標(biāo)，如高溫穩(wěn)定性，其好壞程度不是絕對(duì)的，而是具有一定的模糊性，可通過隸屬度來描述其在不同評(píng)價(jià)等級(jí)下的歸屬程度。在操作方法上，首先要確定評(píng)價(jià)因素集和評(píng)價(jià)等級(jí)集。評(píng)價(jià)因素集是影響冷補(bǔ)瀝青混合料性能的各種因素的集合，如前面提到的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、耐久性等性能指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的影響因素，包括瀝青用量、礦料級(jí)配、冷補(bǔ)劑摻量等；評(píng)價(jià)等級(jí)集是對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料性能進(jìn)行評(píng)價(jià)的不同等級(jí)的集合，可分為優(yōu)、良、中、差四個(gè)等級(jí)。確定各評(píng)價(jià)因素的權(quán)重，權(quán)重反映了各因素對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料性能影響的相對(duì)重要程度?？刹捎脤哟畏治龇ǎˋHP）等方法來確定權(quán)重。層次分析法通過建立層次結(jié)構(gòu)模型，將復(fù)雜的問題分解為多個(gè)層次，通過兩兩比較的方式確定各因素的相對(duì)重要性，從而計(jì)算出各因素的權(quán)重。建立模糊關(guān)系矩陣，模糊關(guān)系矩陣表示各評(píng)價(jià)因素與評(píng)價(jià)等級(jí)之間的模糊關(guān)系，通過對(duì)各因素的試驗(yàn)數(shù)據(jù)或?qū)嶋H觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，確定每個(gè)因素對(duì)不同評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度，從而構(gòu)建模糊關(guān)系矩陣。利用模糊合成運(yùn)算，將權(quán)重向量與模糊關(guān)系矩陣進(jìn)行合成，得到冷補(bǔ)瀝青混合料對(duì)各評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度向量，根據(jù)隸屬度向量確定冷補(bǔ)瀝青混合料的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。若隸屬度向量中“優(yōu)”的隸屬度最大，則可認(rèn)為該冷補(bǔ)瀝青混合料的綜合性能為優(yōu)。通過模糊綜合評(píng)價(jià)法，能夠充分考慮冷補(bǔ)瀝青混合料性能評(píng)價(jià)中的各種因素及其相互關(guān)系，以及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的模糊性，為冷補(bǔ)瀝青混合料的性能評(píng)價(jià)提供一種全面、科學(xué)的方法，有助于準(zhǔn)確評(píng)估冷補(bǔ)瀝青混合料的質(zhì)量和適用性，為其在道路工程中的應(yīng)用提供有力的決策支持。4.3.3人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)法人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)法是一種模擬人類大腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和功能的智能評(píng)價(jià)方法，它具有強(qiáng)大的非線性映射能力、自學(xué)習(xí)能力和自適應(yīng)能力，能夠處理復(fù)雜的非線性問題，在冷補(bǔ)瀝青混合料的性能評(píng)價(jià)中展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)法的原理基于人工神經(jīng)元模型。人工神經(jīng)元是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本單元，它模擬了生物神經(jīng)元的信息處理方式。每個(gè)神經(jīng)元接收多個(gè)輸入信號(hào)，這些輸入信號(hào)通過權(quán)重進(jìn)行加權(quán)求和，然后經(jīng)過一個(gè)激活函數(shù)處理，產(chǎn)生輸出信號(hào)。多個(gè)神經(jīng)元按照一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接在一起，形成人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。常見的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，在冷補(bǔ)瀝青混合料評(píng)價(jià)中，常用的是前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，如BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由輸入層、隱藏層和輸出層組成。輸入層接收外界的輸入信息，即冷補(bǔ)瀝青混合料的各項(xiàng)性能指標(biāo)數(shù)據(jù)，如強(qiáng)度指標(biāo)、穩(wěn)定性指標(biāo)、耐久性指標(biāo)等；隱藏層對(duì)輸入信息進(jìn)行處理和變換，通過非線性激活函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的特征提取和模式識(shí)別；輸出層則根據(jù)隱藏層的處理結(jié)果，輸出評(píng)價(jià)結(jié)果，如冷補(bǔ)瀝青混合料的性能等級(jí)、質(zhì)量評(píng)分等。在建立冷補(bǔ)瀝青混合料評(píng)價(jià)模型時(shí)，首先要收集大量的冷補(bǔ)瀝青混合料性能數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本。這些數(shù)據(jù)應(yīng)涵蓋不同配合比、不同試驗(yàn)條件下的冷補(bǔ)瀝青混合料性能信息，包括瀝青用量、礦料級(jí)配、冷補(bǔ)劑摻量等因素與各項(xiàng)性能指標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。對(duì)訓(xùn)練樣本進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)歸一化、標(biāo)準(zhǔn)化等操作，以消除數(shù)據(jù)量綱和數(shù)量級(jí)的影響，提高模型的訓(xùn)練效率和準(zhǔn)確性。確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，包括輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)、隱藏層節(jié)點(diǎn)數(shù)和輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)。輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)量確定，如若有5個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，則輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)為5；隱藏層節(jié)點(diǎn)數(shù)的確定較為復(fù)雜，可通過經(jīng)驗(yàn)公式或試錯(cuò)法來確定，一般在輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)和輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)之間取值；輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果的形式確定，如若評(píng)價(jià)結(jié)果為性能等級(jí)（優(yōu)、良、中、差），則輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)為4。選擇合適的激活函數(shù)，如Sigmoid函數(shù)、ReLU函數(shù)等，以及訓(xùn)練算法，如梯度下降法、Adagrad算法等，對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練。在訓(xùn)練過程中，通過不斷調(diào)整權(quán)重和閾值，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出結(jié)果與實(shí)際評(píng)價(jià)結(jié)果之間的誤差最小化。訓(xùn)練完成后，使用測(cè)試樣本對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證和評(píng)估，檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏?zhǔn)確性和泛化能力。若模型的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際結(jié)果相符，且在不同的測(cè)試樣本上表現(xiàn)穩(wěn)定，則說明模型具有較好的性能，可用于冷補(bǔ)瀝青混合料的性能評(píng)價(jià)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)法能夠充分利用大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，挖掘數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在關(guān)系，為冷補(bǔ)瀝青混合料的性能評(píng)價(jià)提供一種高效、準(zhǔn)確的方法，有助于推動(dòng)冷補(bǔ)瀝青混合料技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。五、案例分析5.1工程案例一某城市主干道由于交通流量大，重載車輛多，路面長期受到車輛荷載和自然環(huán)境的作用，出現(xiàn)了較多坑槽病害。為了及時(shí)修復(fù)路面，保障道路的正常使用和行車安全，道路養(yǎng)護(hù)部門決定采用冷補(bǔ)瀝青混合料對(duì)坑槽進(jìn)行修補(bǔ)。該工程選用的是溶劑型冷補(bǔ)瀝青混合料，這種類型的冷補(bǔ)瀝青混合料具有施工方便、固化速度較快等優(yōu)點(diǎn)，適合在城市道路這種交通繁忙的環(huán)境下使用。其配合比經(jīng)過了嚴(yán)格的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)驗(yàn)證。瀝青采用的是70號(hào)A級(jí)道路石油瀝青，這種瀝青具有良好的粘結(jié)性和穩(wěn)定性，能夠?yàn)槔溲a(bǔ)瀝青混合料提供較好的粘結(jié)力，保證混合料在使用過程中不易出現(xiàn)松散、剝落等問題。稀釋劑選用的是0號(hào)普通柴油，其與瀝青具有良好的相容性，能夠有效降低瀝青的黏度，使冷補(bǔ)瀝青混合料在常溫下具有良好的施工和易性，便于進(jìn)行拌和、攤鋪和壓實(shí)等施工操作。冷補(bǔ)劑的摻量為瀝青質(zhì)量的1.0%，冷補(bǔ)劑能夠與瀝青發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，增強(qiáng)瀝青與集料之間的粘結(jié)力，提高冷補(bǔ)瀝青混合料的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性，有效抵抗水損害和車輛荷載的作用。抗剝落劑的摻量為瀝青質(zhì)量的0.3%，抗剝落劑能夠增強(qiáng)瀝青與集料之間的粘附力，防止瀝青在水的作用下從集料表面剝落，進(jìn)一步提高冷補(bǔ)瀝青混合料的水穩(wěn)定性。礦料級(jí)配采用的是細(xì)粒式RLB-10型，這種級(jí)配能夠使冷補(bǔ)瀝青混合料形成較為密實(shí)的結(jié)構(gòu)，具有較好的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，同時(shí)也能保證混合料具有一定的空隙率，有利于排水和防止積水對(duì)路面的損害。在施工過程中，嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行操作。首先對(duì)坑槽進(jìn)行清理，將坑槽內(nèi)的雜物、松散顆粒等清除干凈，確?？硬鄣撞亢退闹艿谋砻嫫秸?jiān)實(shí)。使用小型壓實(shí)設(shè)備對(duì)坑槽底部進(jìn)行壓實(shí)，以提高坑槽底部的承載能力。然后將冷補(bǔ)瀝青混合料均勻地?cái)備佋诳硬蹆?nèi)，攤鋪厚度略高于路面表面，以保證壓實(shí)后的厚度符合要求。使用平板夯等設(shè)備對(duì)攤鋪好的冷補(bǔ)瀝青混合料進(jìn)行壓實(shí)，壓實(shí)過程中遵循先輕后重、先慢后快的原則，確?；旌狭铣浞謮簩?shí)，達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度。在壓實(shí)過程中，注意控制壓實(shí)設(shè)備的行駛速度和碾壓次數(shù)，避免過度壓實(shí)或壓實(shí)不足，影響冷補(bǔ)瀝青混合料的性能。施工完成后，對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料的修補(bǔ)效果進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測(cè)。在初期，通過觀察發(fā)現(xiàn)冷補(bǔ)瀝青混合料與原路面粘結(jié)牢固，無明顯的縫隙和脫層現(xiàn)象，表明其粘結(jié)性能良好。對(duì)修補(bǔ)后的路面進(jìn)行平整度檢測(cè)，結(jié)果顯示平整度符合要求，車輛行駛時(shí)無明顯顛簸，保證了行車舒適性。經(jīng)過一段時(shí)間的使用，對(duì)修補(bǔ)處進(jìn)行鉆芯取樣檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)冷補(bǔ)瀝青混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性滿足使用要求，坑槽未出現(xiàn)再次損壞的情況。長期性能監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，冷補(bǔ)瀝青混合料在使用過程中，其抗滑性能、車轍深度等指標(biāo)變化較小，能夠保持較好的路用性能，有效地延長了路面的使用壽命，減少了道路養(yǎng)護(hù)的工作量和成本，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。5.2試驗(yàn)結(jié)果與分析對(duì)該工程案例中的冷補(bǔ)瀝青混合料進(jìn)行了一系列性能測(cè)試，得到了豐富的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)為深入分析冷補(bǔ)瀝青混合料的性能提供了有力支持。在強(qiáng)度方面，初始強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果顯示，冷補(bǔ)瀝青混合料的馬歇爾穩(wěn)定度達(dá)到了8.5kN，單軸抗壓強(qiáng)度為1.8MPa。這表明冷補(bǔ)瀝青混合料在施工后短時(shí)間內(nèi)具備一定的強(qiáng)度，能夠滿足初期抵抗車輛荷載的要求。與理論分析結(jié)果對(duì)比，理論上該配合比設(shè)計(jì)的冷補(bǔ)瀝青混合料初始強(qiáng)度應(yīng)能達(dá)到一定水平，試驗(yàn)結(jié)果與理論預(yù)期相符，說明配合比設(shè)計(jì)合理，能夠保證冷補(bǔ)瀝青混合料在施工初期的穩(wěn)定性。成型強(qiáng)度測(cè)試中，通過間接拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)和小梁彎曲試驗(yàn)，得到間接拉伸強(qiáng)度為0.6MPa，小梁彎曲試驗(yàn)的抗彎拉強(qiáng)度為4.0MPa。這表明冷補(bǔ)瀝青混合料在經(jīng)過一段時(shí)間的使用后，達(dá)到了較高的強(qiáng)度狀態(tài)，能夠在長期使用過程中，有效地抵抗車輛荷載和自然環(huán)境的作用。從礦料級(jí)配和瀝青性質(zhì)等影響因素來看，該工程選用的細(xì)粒式RLB-10型礦料級(jí)配，能夠使混合料形成較為密實(shí)的結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力，有利于提高成型強(qiáng)度；70號(hào)A級(jí)道路石油瀝青具有良好的粘結(jié)性和穩(wěn)定性，為成型強(qiáng)度的形成提供了保障，試驗(yàn)結(jié)果與理論分析中關(guān)于礦料級(jí)配和瀝青性質(zhì)對(duì)