细集料沥青混合料蠕变柔量主曲线绘制方法研究的主要内容涉及对沥青混合料在长期荷载作用下的变形特性进行研究。细集料沥青混合料是由沥青、细集料、矿粉等组成的混合材料,在道路工程中有着广泛的应用。蠕变柔量是指材料在长时间受到恒定应力作用下变形量随时间的变化特性,是沥青混合料研究中的一项基础材料参数。由于沥青混合料具有粘弹性特征,蠕变现象是其重要的力学行为之一,对道路的使用性能和寿命有着直接的影响。
研究中首先使用动态力学分析仪(Dynamic Mechanical Analyzer, DMA)对同一细集料沥青混合料试件进行了三种不同温度条件下的拉伸蠕变试验。通过试验获取蠕变柔量的测量数据,这些数据能够反映细集料沥青混合料在不同温度下的蠕变变形特性。
研究中采用广义开尔文模型对测量数据进行拟合,以获得不同温度下蠕变柔量随时间变化的连续曲线。广义开尔文模型是描述材料粘弹性行为的一种常用模型,它可以较好地模拟材料在受到外界载荷后随时间变化的应力与应变响应。通过该模型,研究者能够得到不同温度条件下的蠕变柔量曲线,为后续分析提供了基础数据。
在此基础上,研究者根据时温等效原理,运用西格摩德方程和威廉姆斯-兰德尔-费里(Williams-Landel-Ferry, WLF)方程组成的蠕变柔量拟合模型,绘制了细集料沥青混合料蠕变柔量的主曲线。时温等效原理是一种假设,即认为在不同温度下材料的蠕变行为可以通过时间-温度关系相互转换。西格摩德方程和WLF方程是描述时温等效原理的数学表达式,它们可以将不同温度下的蠕变柔量曲线转换到一个标准温度下,进而绘制出一条主曲线。这条主曲线能够代表材料在较长时间和较宽温度范围内的蠕变行为。
试验结果表明,广义开尔文模型能够准确地表征细集料沥青混合料的蠕变行为,而西格摩德方程和WLF方程可以用来绘制细集料沥青混合料蠕变柔量的主曲线。通过绘制蠕变柔量主曲线,可以研究细集料沥青混合料在更广的时间和温度范围内的蠕变行为。同时,所提出的方法不仅适用于细集料沥青混合料,也适用于热拌沥青混合料。
关键词中的蠕变柔量、主曲线、西格摩德方程和WLF方程在材料科学和工程领域中有着广泛的应用,尤其是在道路工程和材料的粘弹性行为研究中。蠕变柔量的准确测定和主曲线的绘制能够帮助工程师更好地理解和预测沥青混合料在实际使用过程中可能出现的变形问题,从而设计出更加耐用和安全的道路结构。
本研究为沥青混合料的力学特性和蠕变行为提供了新的研究方法和思路,不仅对沥青混合料的材料性能研究有重要意义,也对提升沥青路面设计和施工的质量具有积极的指导作用。