一种沥青路面修复时间的确定方法

摘要

本发明提供一种沥青路面修复时间的确定方法、装置、终端及存储介质。该方法包括：测量不同老化时间的沥青样品在不同测试温度对应的剪切模量参数；根据所有剪切模量参数，计算沥青样品对应的等效劲度模量；根据所有等效劲度模量，计算所述沥青样品的蠕变速率；根据所有等效劲度模量和所有蠕变速率，计算等效劲度模量和蠕变速率的临界温度差值；根据所述临界温度差值，确定沥青路面修复时间。本发明能够计算得到沥青路面的最佳修复时间，对降低沥青路面的修护成本有重要意义。

权利要求

1.一种沥青路面修复时间的确定方法，其特征在于，包括：测量不同老化时间的沥青样品在不同测试温度对应的剪切模量参数；

根据所有剪切模量参数，计算沥青样品对应的等效劲度模量；

根据所有等效劲度模量，计算所述沥青样品的蠕变速率；

根据所有等效劲度模量和所有蠕变速率，计算等效劲度模量和蠕变速率的临界温度差值；包括：根据 计算等效劲度模量和蠕变速率的临界

温度差值；

其中， 表示等效劲度模量为300MPa时对应的临界温度， 表示蠕变速率为0.3时对应的临界温度， 表示蠕变速率， 表示测量剪切模量参数时采用的测试温度中的最大值， 表示测量剪切模量参数时采用的测试温度中的最小值， 表示标准等效劲度模量和标准蠕变速率， 表示 对应的等效劲度模量和 对应的蠕变速率， 表示 对应的等效劲度模量和 对应的蠕变速率， 表示等效劲度模量和蠕变速率的临界温度差值；

根据所述临界温度差值，确定沥青路面修复时间，包括：建立所述临界温度差值与沥青路面老化时间的关系，并确定沥青的变化阶段；

根据建立的关系，计算各变化阶段的斜率；

根据所述各变化阶段的斜率确定沥青的拐点位置，根据所述拐点位置确定沥青路面修复时间。

2.根据权利要求1所述的沥青路面修复时间的确定方法，其特征在于，所述剪切模量参数包括储存剪切模量、损耗剪切模量和角频率；

所述根据所有剪切模量参数，计算沥青样品对应的等效劲度模量，包括：根据不同老化时间的沥青样品在不同测试温度对应的角频率，对不同测试温度下对应的储存剪切模量、损耗剪切模量分别进行拟合，得到拟合后的储存剪切模量函数和损耗剪切模量函数；

根据所述储存剪切模量函数和所述损耗剪切模量函数，计算剪切柔量；

根据所述剪切柔量计算拉伸柔量；

根据所述拉伸柔量计算等效劲度模量。

3.根据权利要求2所述的沥青路面修复时间的确定方法，其特征在于，所述根据不同老化时间的沥青样品在不同测试温度对应的角频率，对不同测试温度下对应的储存剪切模量、损耗剪切模量分别进行拟合，得到拟合后的储存剪切模量函数和损耗剪切模量函数，包括：根据 得到拟合后的储存剪切模量函数或损耗剪切模量函数；

其中， 表示第 频率下的储存剪切模量函数或损耗剪切模量函数， 表示储存剪切模量的最小值或损耗剪切模量的最小值， 表示储存剪切模量的最大值或损耗剪切模量的最大值， 、 分别表示Sigmoidal函数的形状的参数。

4.根据权利要求3所述的沥青路面修复时间的确定方法，其特征在于，所述根据所述储存剪切模量函数和所述损耗剪切模量函数，计算剪切柔量，包括：根据 计算剪切柔量；

其中， 表示第 频率下的储存剪切柔量， 表示第 频率下的储存剪切模量函数， 表示第 频率下的损耗剪切柔量， 表示第 频率下的损耗剪切模量函数， 表示第 时间对应的剪切柔量。

5.根据权利要求4所述的沥青路面修复时间的确定方法，其特征在于，所述根据所述剪切柔量计算拉伸柔量，包括：根据 计算拉伸柔量；

其中， 表示第 时间对应的拉伸柔量，表示泊松比；

所述根据所述拉伸柔量计算等效劲度模量，包括：根据 计算等效劲度模量；

其中， 表示第 时间对应的等效劲度模量。

说明书

一种沥青路面修复时间的确定方法

技术领域

[0001] 本发明涉及测试或分析沥青材料技术领域，尤其涉及一种沥青路面修复时间的确定方法、装置、终端及存储介质。

背景技术

[0002] 沥青路面长期服役于自然环境，受到氧气、紫外、雨水等环境因素的影响，导致沥青发生各种化学反应和物理性能的变化，即沥青材料的老化。这种老化是一种不可逆的过程，它会显著的改变沥青的流变性能，使沥青硬化脆化，在温度作用和车辆荷载作用下容易开裂。低温开裂是低温条件下沥青路面的主要破坏形式。

[0003] 根据材料的开裂路径，一般为“裂纹萌发‑裂纹扩展‑宏观裂纹”这三阶段，其性能的下降速率也表现为“快速‑缓慢‑快速”。基于该原则，沥青材料在低温作用下的开裂路径也应当相似。然而，现研究的结果表明：随着老化时间的增加，大部分低温指标呈现单调递增或递减的结果，与老化时间的关系没有明显的“平缓阶段”。所以这些结果可以定性分析老化对沥青低温性能的影响，并不能分析老化沥青在低温作用下的开裂状态，而且也不利于进一步分析沥青路面的最佳修护时间。

发明内容

[0004] 本发明实施例提供了一种沥青路面修复时间的确定方法、装置、终端及存储介质，以解决现有技术中无法正确确定沥青路面的最佳修护时间的问题。

[0005] 第一方面，本发明实施例提供了一种沥青路面修复时间的确定方法，包括：

[0006] 测量不同老化时间的沥青样品在不同测试温度对应的剪切模量参数；

[0007] 根据所有剪切模量参数，计算沥青样品对应的等效劲度模量；

[0008] 根据所有等效劲度模量，计算所述沥青样品的蠕变速率；

[0009] 根据所有等效劲度模量和所有蠕变速率，计算等效劲度模量和蠕变速率的临界温度差值；

[0010] 根据所述临界温度差值，确定沥青路面修复时间。

[0011] 在一种可能的实现方式中，所述剪切模量参数包括储存剪切模量、损耗剪切模量和角频率；

[0012] 所述根据所有剪切模量参数，计算沥青样品对应的等效劲度模量，包括：

[0013] 根据不同老化时间的沥青样品在不同测试温度对应的角频率，对不同测试温度下对应的储存剪切模量、损耗剪切模量分别进行拟合，得到拟合后的储存剪切模量函数和损耗剪切模量函数；

[0014] 根据所述储存剪切模量函数和所述损耗剪切模量函数，计算剪切柔量；

[0015] 根据所述剪切柔量计算拉伸柔量；

[0016] 根据所述拉伸柔量计算等效劲度模量。

[0017] 在一种可能的实现方式中，所述根据不同老化时间的沥青样品在不同测试温度对应的角频率，对不同测试温度下对应的储存剪切模量、损耗剪切模量分别进行拟合，得到拟合后的储存剪切模量函数和损耗剪切模量函数，包括：

[0018] 根据 得到拟合后的储存剪切模量函数或损耗剪切模量函数；

[0019] 其中， 表示第 频率下的储存剪切模量函数或损耗剪切模量函数， 表示储存剪切模量的最小值或损耗剪切模量的最小值， 表示储存剪切模量的最大值或损耗剪切模量的最大值， 、 分别表示Sigmoidal函数的形状的参数。

[0020] 在一种可能的实现方式中，所述根据所述储存剪切模量函数和所述损耗剪切模量函数，计算剪切柔量，包括：

[0021] 根据 计算剪切柔量；

[0022] 其中， 表示第 频率下的储存剪切柔量， 表示第 频率下的储存剪切模量函数， 表示第 频率下的损耗剪切柔量， 表示第 频率下的损耗剪切
模量函数， 表示第 时间对应的剪切柔量。

[0023] 在一种可能的实现方式中，所述根据所述剪切柔量计算拉伸柔量，包括：

[0024] 根据 计算拉伸柔量；

[0025] 其中， 表示第 时间对应的拉伸柔量，表示泊松比；

[0026] 所述根据所述拉伸柔量计算等效劲度模量，包括：

[0027] 根据 计算等效劲度模量；

[0028] 其中， 表示第 时间对应的等效劲度模量。

[0029] 在一种可能的实现方式中，所述根据所有等效劲度模量和所有蠕变速率，计算等效劲度模量和蠕变速率的临界温度差值，包括：

[0030] 根据 计算等效劲度模量和蠕变速率的临界温度差值；

[0031] 其中， 表示等效劲度模量为300时对应的临界温度， 表示蠕变速率为0.3时对应的临界温度， 表示蠕变速率， 表示测量剪切模量参数时采用的测试温度中的最大值， 表示测量剪切模量参数时采用的测试温度中的最小值， 表示标准等效劲度模量和标准蠕变速率， 表示 对应的等效劲度模量和 对应的蠕变速率， 表示 对应的等效劲度模量和 对应的蠕变速率， 表示等效劲度模量和蠕变速率的临界温度差值。

[0032] 在一种可能的实现方式中，所述根据所述临界温度差值，确定沥青路面修复时间，包括：

[0033] 建立所述临界温度差值与沥青路面老化时间的关系，并确定沥青的变化阶段；

[0034] 根据建立的关系，计算各变化阶段的斜率；

[0035] 根据所述各变化阶段的斜率确定沥青的拐点位置，根据所述拐点位置确定沥青路面修复时间。

[0036] 第二方面，本发明实施例提供了一种沥青路面修复时间的确定装置，包括：

[0037] 测量模块，用于测量不同老化时间的沥青样品在不同测试温度对应的剪切模量参数；

[0038] 计算模块，用于根据所有剪切模量参数，计算沥青样品对应的等效劲度模量；

[0039] 所述计算模块，还用于根据所有等效劲度模量，计算所述沥青样品的蠕变速率；

[0040] 所述计算模块，还用于根据所有等效劲度模量和所有蠕变速率，计算等效劲度模量和蠕变速率的临界温度差值；

[0041] 确定模块，用于根据所述临界温度差值，确定沥青路面修复时间。

[0042] 第三方面，本发明实施例提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的沥青路面修复时间的确定方法的步骤。

[0043] 第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的沥青路面修复时间的确定方法的步骤。

[0044] 本发明实施例提供一种沥青路面修复时间的确定方法、装置、终端及存储介质，通过测量不同老化时间的沥青样品在不同测试温度对应的剪切模量参数，根据所有剪切模量参数，计算沥青样品对应的等效劲度模量，根据所有等效劲度模量，计算沥青样品的蠕变速率，根据所有等效劲度模量和所有蠕变速率，计算等效劲度模量和蠕变速率的临界温度差值，最后根据临界温度差值，确定沥青路面修复时间，从而可以通过确定评价指标临界温度差值，计算得到沥青路面的最佳修复时间，对降低沥青路面的修护成本有重要意义。

附图说明

[0045] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0046] 图1是本发明实施例提供的一种沥青路面修复时间的确定方法的应用场景图；

[0047] 图2(a)是本发明实施例提供的测试温度为‑6℃时劲度模量和蠕变速率与老化时间的关系示意图；

[0048] 图2(b)是本发明实施例提供的测试温度为‑12℃时劲度模量和蠕变速率与老化时间的关系示意图；

[0049] 图2(c)是本发明实施例提供的测试温度为‑18℃时劲度模量和蠕变速率与老化时间的关系示意图；

[0050] 图2(d)是本发明实施例提供的临界温度差 与老化时间的关系示意图；

[0051] 图2(e)是本发明实施例提供的不同测试温度下标松弛时间 与老化时间的关系示意图；

[0052] 图2(f)是本发明实施例提供的不同测试温度下耗散能比 与老化时间的关系示意图；

[0053] 图2(g)是本发明实施例提供的不同测试温度下低温指标比 与老化时间的关系示意图；

[0054] 图2(h)是本发明实施例提供的不同测试温度下低温综合柔量参数 与老化时间的关系示意图；

[0055] 图3是本发明实施例提供的沥青的变化各阶段的斜率示意图；

[0056] 图4是本发明实施例提供的一种沥青路面修复时间的确定装置的结构示意图；

[0057] 图5是本发明实施例提供的终端的示意图。

具体实施方式

[0058] 以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

[0059] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

[0060] 图1为本发明实施例提供的一种沥青路面修复时间的确定方法的实现流程图，详述如下：

[0061] 步骤101，测量不同老化时间的沥青样品在不同测试温度对应的剪切模量参数。

[0062] 在测量不同老化时间的沥青样品在不同测试温度对应的剪切模量参数之前，首先需要获得不同老化时间的沥青样品。

[0063] 在本实施例中，对沥青样品分别进行短期老化和长期老化，得到目标沥青样品。

[0064] 对沥青样品进行短期老化时采用旋转薄膜烘箱RTFO。取50g沥青试样放入直径140mm、内深9.5mm的老化托盘中，沥青膜厚度约为3.2mm，在163℃通风烘箱中以5.5r/min的速率旋转，试验经过5h后完成沥青试样的短期老化；

[0065] 采用压力老化箱PAV对经过短期老化后的沥青进行不同时间的长期老化。将盛有50g沥青试样的老化托盘放入压力老化箱中，设置100℃，2.1MPa，时间设定为不同的老化时间，待老化时间到达后结束长期老化，取出沥青样品，这样可以得到不同老化时间的沥青样品。

[0066] 采用动态剪切流变仪DSR测试沥青的低温性能。将不同老化时间的沥青样品浇筑于直径4mm的硅胶膜中，自然冷却后脱模。

[0067] 采用DSR中的温度‑频率扫描程序测试沥青在不同测试温度对应的剪切模量参数，这里剪切模量参数可以为包括储存剪切模量、损耗剪切模量和角频率。其中，温度可以设置为不同的温度，例如‑18℃、‑12℃、‑6℃，频率为100rad/s 0.2rad/s，应变为0.1%，夹具间隙~为2.2mm。每个沥青样品可以进行多次平行试验，以确保结果的可靠性。例如对每个沥青样品进行三次平行试验。

[0068] 步骤102，根据所有剪切模量参数，计算沥青样品对应的等效劲度模量。

[0069] 在得到不同老化时间的沥青样品在不同测试温度对应的储存剪切模量、损耗剪切模量和角频率后，根据储存剪切模量、损耗剪切模量和角频率计算沥青样品对应的等效劲度模量时，需要首先将频率数据转化为时域数据，并将剪切响应转化为单轴响应。

[0070] 在一实施例中，根据所有剪切模量参数，计算沥青样品对应的等效劲度模量，可以包括：

[0071] 根据不同老化时间的沥青样品在不同测试温度对应的角频率，对不同测试温度下对应的储存剪切模量、损耗剪切模量分别进行拟合，得到拟合后的储存剪切模量函数和损耗剪切模量函数；

[0072] 根据储存剪切模量函数和损耗剪切模量函数，计算剪切柔量；

[0073] 根据剪切柔量计算拉伸柔量；

[0074] 根据拉伸柔量计算等效劲度模量。

[0075] 可选的，根据不同老化时间的沥青样品在不同测试温度对应的角频率，对不同测试温度下对应的储存剪切模量、损耗剪切模量分别进行拟合，得到拟合后的储存剪切模量函数和损耗剪切模量函数，可以包括：

[0076] 根据 得到拟合后的储存剪切模量函数或损耗剪切模量函数；

[0077] 其中， 表示第 频率下的储存剪切模量函数或损耗剪切模量函数， 表示储存剪切模量的最小值或损耗剪切模量的最小值， 表示储存剪切模量的最大值或损耗剪切模量的最大值， 、 分别表示Sigmoidal函数的形状的参数。

[0078] 需要说明的是，表示第 频率下的储存剪切模量函数时，下面采用 表示，表示第 频率下的损耗剪切模量函数时，下面采用 表示。

[0079] 可选的，根据储存剪切模量函数和损耗剪切模量函数，计算剪切柔量，可以包括：

[0080] 根据 计算剪切柔量，即将频率数据转化为时域数据。

[0081] 其中， 表示第 频率下的储存剪切柔量， 表示第 频率下的储存剪切模量函数， 表示第 频率下的损耗剪切柔量， 表示第 频率下的损耗剪切
模量函数， 表示第 时间对应的剪切柔量。

[0082] 可选的，根据剪切柔量计算拉伸柔量，包括：

[0083] 根据 计算拉伸柔量；即将剪切柔量转换为与BBR相关的拉伸柔量。

[0084] 其中， 表示第 时间对应的拉伸柔量， 表示泊松比。这里 可以取值为0.35。

[0085] 这里BBR为低温弯曲梁试验，在BBR中提出了低温流变学指标，研究表明，低温流变学指标不仅能有效地描述沥青的粘弹性力学特性，还与路用性能的相关性较好。然而，现有的沥青低温流变学指标与其老化程度没有明确的对应关系，且这些指标随老化时间增加所表现出来的规律也不利于进一步研究沥青路面的最佳修护时间。因此，在本方案中采用多种指标分析沥青低温性能与不同老化时间的关系，从而确定合适的低温指标，并建立低温性能随老化时间增加的演变规律，从而确定出沥青路面的修复时间，为沥青路面的最佳养护时机提供参考。

[0086] 可选的，根据拉伸柔量计算等效劲度模量，可以包括：

[0087] 根据 计算等效劲度模量；

[0088] 其中， 表示第 时间对应的等效劲度模量。

[0089] 步骤103，根据所有等效劲度模量，计算沥青样品的蠕变速率。

[0090] 在一实施例中，蠕变速率的计算方法与BBR试验获得蠕变速率的方法一致，在本实施例中不详细进行描述，即蠕变速率为在任意时间t时，等效劲度模量 的对数和时间的对数图上的斜率，蠕变速率也可以称为劲度模量变化率。下面采用 表示蠕变速率。

[0091] 步骤104，根据所有等效劲度模量和所有蠕变速率，计算等效劲度模量和蠕变速率的临界温度差值。

[0092] 采用单一的指标 或 来评价沥青的低温性能具有一定的片面性，因此为了确定评价沥青的低温性能的指标，我们将基于等效劲度模量和蠕变速率对应的临界温度的差值以及Burgers模型参数衍生的低温指标进行对比，以便确定最合适的评价沥青的低温性能的指标。其中，等效劲度模量和蠕变速率对应的临界温度的差值即临界温度差 ；Burgers模型参数衍生的低温指标可以包括松弛时间 、耗散能比 、低温指标比 、低温综合柔量参数 。

[0093] SHRP计划基于DSR或BBR试验提出了低温流变学指标。根据SHRP计划，等效劲度模量为300时对应的临界温度与蠕变速率为0.3时对应的临界温度的差值 可用于评价沥青的低温性能，且 越小，说明沥青的低温性能越差。

[0094] 为获得临界温度，需要测试不同温度下沥青样品的特定性能指标值，即将DSR的测量温度设置为预设温度，通过测量得到的剪切模量参数计算得到等效劲度模量和蠕变速率，从而得到预设温度对应的等效劲度模量和蠕变速率，再通过差值计算的方式确定对应的临界温度。

[0095] 在一实施例中，根据所有等效劲度模量和所有蠕变速率，计算等效劲度模量和蠕变速率的临界温度差值，包括：

[0096] 根据 计算等效劲度模量和蠕变速率的临界温度差值；

[0097] 其中， 表示等效劲度模量为300时对应的临界温度， 表示蠕变速率为0.3时对应的临界温度， 表示蠕变速率， 表示测量剪切模量参数时采用的测试温度中的最大值，例如测试温度采用‑12℃、‑6℃，则 可以为‑6℃， 表示测量剪切模量参数时采用的测试温度中的最小值，例如测试温度采用‑12℃、‑6℃，则 可以为‑12℃， 表示标准等效劲度模量和标准蠕变速率， 表示 对应的等效劲度模量和 对应的蠕变速率， 表示对应的等效劲度模量和 对应的蠕变速率， 表示等效劲度模量和蠕变速率的临界温度差值。

[0098] 这里 表示标准等效劲度模量和标准蠕变速率，在BBR试验中要求架载60s后劲度模量不超过300MPa且蠕变速率不低于0.3，因此标准等效劲度模量为300MPa，标准蠕变速率为0.3， 为（300MPa，0.3）。

[0099] 基于Burgers模型参数建立的低温评价指标，如松弛时间 、耗散能比 、低温指标比 、低温综合柔量参数 ，可以较好的分析沥青的低温性能。Burgers模型为；

[0100] 其中， 为蠕变柔量，单位为MPa；为时间，单位为s； 、 、 、 分别为Burgers模型参数。 为瞬时弹性模量，单位为MPa； 为延迟弹性模量，单位为MPa； 为粘性流动系数，单位为MPa·s； 为延迟粘性流动系数，单位为MPa·s。

[0101] 1)松弛时间 ；

[0102] 沥青的松弛时间 代表了沥青材料应力消散的能力，可反映沥青材料中应力随时间的变化情况。沥青松弛时间 根据 计算。

[0103] 2)耗散能比( ）

[0104] 沥青的耗散能可反映材料中能量储存与消散的能力。通过计算耗散能与储存能，可得到耗散能比 ，根据

[0105] 计算。

[0106] 3)低温指标比( )

[0107] 根据 计算低温指标比。

[0108] 4)低温综合柔量参数

[0109] 低温综合柔量参数 利用Burgers模型中黏弹变形比例来整体表示沥青的黏弹特性，能更加全面地评价沥青的低温性能。

[0110] 根据 计算。

[0111] 式中 ； ； 。

[0112] 步骤105，根据临界温度差值，确定沥青路面修复时间。

[0113] 上述计算得出了临界温度差值以及Burgers模型参数衍生的低温指标松弛时间、耗散能比 、低温指标比 、低温综合柔量参数 。

[0114] 首先建立不同指标与老化时间的关系，然后分析各个指标随老化时间增加的变化规律，从而确定最合理的评价指标及演变规律。

[0115] 下面采用50#基质沥青，采用RTFO对沥青进行短期老化，定义短期老化后的沥青为0h，采用PAV对0h的沥青样品进行不同时间的长期老化，再将不同老化程度的沥青样品浇注于4mm硅胶膜中，自然冷却后脱模，最后采用DSR测试其低温性能；

[0116] 采用DSR测试沥青样品的低温性能。首先设置低温试验程序，温度选取：‑18℃、‑12℃、‑6℃，频率：100rad/s 0.2rad/s，应变：0.1%；然后设置温度70℃，待温度稳定后将沥青~样品放入下夹具，调整上下夹具间隙为2.4mm，并降温至15℃后，用热刮刀进行修边，待修边后，在15℃条件下调整间隙为2.2mm，再次进行修边；最后开始低温试验。

[0117] DSR是动态试验，分析材料在频率域条件下的粘弹力学响应；BBR是静态试验，分析材料在时间域条件下的粘弹力学响应。为准确评价其低温性能，应对DSR的数据进行等价转化，从而获得与BBR试验等效的劲度模量和蠕变速率。此外，为更好地评价沥青的低温性能，通过劲度模量和蠕变速率计算对应的临界温度差值以及基于Burgers模型参数衍生的低温指标松弛时间 、耗散能比 、低温指标比 、低温综合柔量参数 等指标。建立不同指标与老化时间的关系其结果如图2所示，其中，图2(a)表示测试温度为‑6℃时劲度模量和蠕变速率与老化时间的关系示意图，图2(b)表示测试温度为‑12℃时劲度模量和蠕变速率与老化时间的关系示意图，图2(c)表示测试温度为‑18℃时劲度模量和蠕变速率与老化时间的关系示意图，图2(d)表示临界温度差 与老化时间的关系示意图，图2(e)表示不同测试温度下标松弛时间 与老化时间的关系示意图，图2(f)表示不同测试温度下耗散能比与老化时间的关系示意图，图2(g)表示不同测试温度下低温指标比 与老化时间的关系示意图，图2(h)表示不同测试温度下低温综合柔量参数 与老化时间的关系示意图。

[0118] 由图2(a)至图2(h)可知，随老化时间的增加， 、 表现为整体的递增趋势， 、、蠕变速率表现为整体的递减趋势，劲度模量有明显的波动现象。这些指标对于确定沥青的修复时间较困难。然而，临界温度差 与老化时间的关系呈现出“快速‑缓慢‑快速”的“三段式”下降趋势，且存在明显的拐点。此外，材料的开裂路径一般为“裂纹萌发‑裂纹扩展‑宏观裂纹”三阶段，说明 随老化时间的变化规律在一定程度上符合材料裂纹的形成规律。基于此，在本实施例中选择 随老化时间的变化规律不仅有利于进一步分析老化沥青的最佳修复时间，而且在一定程度上可以反映沥青在老化过程中的开裂状态。

[0119] 采用70#基质沥青、90#基质沥青、SBS改性沥青、50#基质沥青的基质沥青中加入一定掺量抗老化剂、70#基质沥青的基质沥青中加入一定掺量抗老化剂、90#基质沥青的基质沥青中加入一定掺量抗老化剂、SBS改性沥青的基质沥青中加入一定掺量抗老化剂分别进行试验，均得到了一致的结论，采用的评价指标为 。

[0120] 根据材料的开裂路径可知，沥青的低温性能早期衰减较快，表现为凹曲线，中期趋于平缓，表现为直线，后期衰减显著，表现为凸曲线。根据高等数学中对曲线拐点的定义可知，曲线凹凸分界点称为曲线的拐点。因此，运用拐点理论可为进一步研究沥青路面最佳修护时间提供方法。

[0121] 在一实施例中，根据临界温度差值，确定沥青路面修复时间，可以包括：

[0122] 建立临界温度差值与沥青路面老化时间的关系，并确定沥青的变化阶段； 随老化时间呈现“快速‑缓慢‑快速”的变化规律，明显的三个变化阶段。

[0123] 根据建立的关系，计算各变化阶段的斜率；

[0124] 根据各变化阶段的斜率确定沥青的拐点位置，根据拐点位置确定沥青路面修复时间。

[0125] 如图3所示各阶段的斜率示意图， 拟合优度，也就是线性相关行的优劣， 越大说明相关性越好，x的系数表示斜率。图3中表明“缓慢”段的斜率(k=‑0.01)明显低于两“快速”段的斜率(k=‑0.82，k=‑0.25)，且拐点位置易于判别。为计算其具体的拐点，主要对“缓慢”段及其前后的数据点进行多项式拟合。最后，依据高等数学中的拐点定义，计算沥青低温性能随老化时间下降的拐点位置，图3中，圆圈标注的位置即为拐点位置。

[0126] 因为沥青的低温性能在拐点前后发生了显著性的变化，因此通过判断拐点位置来进一步分析沥青路面最佳修护时间更为有效。为有效的阻止沥青材料的开裂，可以在第二个拐点前进行修护作业。

[0127] 本发明实施例通过测量不同老化时间的沥青样品在不同测试温度对应的剪切模量参数，根据所有剪切模量参数，计算沥青样品对应的等效劲度模量，根据所有等效劲度模量，计算沥青样品的蠕变速率，根据所有等效劲度模量和所有蠕变速率，计算等效劲度模量和蠕变速率的临界温度差值，通过分析临界温度差值以及其他指标和老化时间的关系，确定临界温度差值这个指标最能反应沥青的低温性能，最后根据临界温度差值，确定沥青路面修复时间，从而可以计算得到沥青路面的最佳修复时间，对降低沥青路面的修护成本有重要意义。

[0128] 应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

[0129] 以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。

[0130] 图4示出了本发明实施例提供的一种沥青路面修复时间的确定装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

[0131] 如图4所示，沥青路面修复时间的确定装置4包括：测量模块41、计算模块42和确定模块43。

[0132] 测量模块41，用于测量不同老化时间的沥青样品在不同测试温度对应的剪切模量参数；

[0133] 计算模块42，用于根据所有剪切模量参数，计算沥青样品对应的等效劲度模量；

[0134] 计算模块42，还用于根据所有等效劲度模量，计算沥青样品的蠕变速率；

[0135] 计算模块42，还用于根据所有等效劲度模量和所有蠕变速率，计算等效劲度模量和蠕变速率的临界温度差值；

[0136] 确定模块43，用于根据临界温度差值，确定沥青路面修复时间。

[0137] 在一种可能的实现方式中，剪切模量参数包括储存剪切模量、损耗剪切模量和角频率；

[0138] 根据所有剪切模量参数，计算模块42计算沥青样品对应的等效劲度模量时，用于：

[0139] 根据不同老化时间的沥青样品在不同测试温度对应的角频率，对不同测试温度下对应的储存剪切模量、损耗剪切模量分别进行拟合，得到拟合后的储存剪切模量函数和损耗剪切模量函数；

[0140] 根据储存剪切模量函数和损耗剪切模量函数，计算剪切柔量；

[0141] 根据剪切柔量计算拉伸柔量；

[0142] 根据拉伸柔量计算等效劲度模量。

[0143] 在一种可能的实现方式中，计算模块42根据不同老化时间的沥青样品在不同测试温度对应的角频率，对不同测试温度下对应的储存剪切模量、损耗剪切模量分别进行拟合，得到拟合后的储存剪切模量函数和损耗剪切模量函数时，用于：

[0144] 根据 得到拟合后的储存剪切模量函数或损耗剪切模量函数；

[0145] 其中， 表示第 频率下的储存剪切模量函数或损耗剪切模量函数， 表示储存剪切模量的最小值或损耗剪切模量的最小值， 表示储存剪切模量的最大值或损耗剪切模量的最大值， 、 分别表示Sigmoidal函数的形状的参数。

[0146] 在一种可能的实现方式中，计算模块42根据储存剪切模量函数和损耗剪切模量函数，计算剪切柔量时，用于：

[0147] 根据 计算剪切柔量；

[0148] 其中， 表示第 频率下的储存剪切柔量， 表示第 频率下的储存剪切模量函数， 表示第 频率下的损耗剪切柔量， 表示第 频率下的损耗剪切
模量函数， 表示第 时间对应的剪切柔量。

[0149] 在一种可能的实现方式中，计算模块42根据剪切柔量计算拉伸柔量时，用于：

[0150] 根据 计算拉伸柔量；

[0151] 其中， 表示第 时间对应的拉伸柔量，表示泊松比；

[0152] 根据拉伸柔量计算等效劲度模量，包括：

[0153] 根据 计算等效劲度模量；

[0154] 其中， 表示第 时间对应的等效劲度模量。

[0155] 在一种可能的实现方式中，计算模块42根据所有等效劲度模量和所有蠕变速率，计算等效劲度模量和蠕变速率的临界温度差值时，用于：

[0156] 根据 计算等效劲度模量和蠕变速率的临界温度差值；

[0157] 其中， 表示等效劲度模量为300时对应的临界温度， 表示蠕变速率为0.3时对应的临界温度， 表示蠕变速率， 表示测量剪切模量参数时采用的测试温度中的最大值， 表示测量剪切模量参数时采用的测试温度中的最小值， 表示标准等效劲度模量和标准蠕变速率， 表示 对应的等效劲度模量和 对应的蠕变速率， 表示 对应的等效劲度模量和 对应的蠕变速率， 表示等效劲度模量和蠕变速率的临界温度差值。

[0158] 在一种可能的实现方式中，确定模块43根据临界温度差值，确定沥青路面修复时间时，用于：

[0159] 建立临界温度差值与沥青路面老化时间的关系，并确定沥青的变化阶段；

[0160] 根据建立的关系，计算各变化阶段的斜率；

[0161] 根据各变化阶段的斜率确定沥青的拐点位置，根据拐点位置确定沥青路面修复时间。

[0162] 上述沥青路面修复时间的确定装置，通过测量模块测量不同老化时间的沥青样品在不同测试温度对应的剪切模量参数，根据所有剪切模量参数，计算模块计算沥青样品对应的等效劲度模量，根据所有等效劲度模量，计算沥青样品的蠕变速率，根据所有等效劲度模量和所有蠕变速率，计算等效劲度模量和蠕变速率的临界温度差值，通过分析临界温度差值以及其他指标和老化时间的关系，确定临界温度差值这个指标最能反应沥青的低温性能，最后根据临界温度差值，确定模块确定沥青路面修复时间，从而可以计算得到沥青路面的最佳修复时间，对降低沥青路面的修护成本有重要意义。

[0163] 图5是本发明实施例提供的终端的示意图。如图5所示，该实施例的终端5包括：处理器50、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述处理器50上运行的计算机程序52。所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各个沥青路面修复时间的确定方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤105。或者，所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图4所示各模块/单元的功能。

[0164] 示例性的，所述计算机程序52可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器51中，并由所述处理器50执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序52在所述终端5中的执行过程。例如，所述计算机程序52可以被分割成图4所示各模块/单元。

[0165] 所述终端5可包括，但不仅限于，处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是终端5的示例，并不构成对终端5的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

[0166] 所称处理器50可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器  (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路 (Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列 (Field‑Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

[0167] 所述存储器51可以是所述终端5的内部存储单元，例如终端5的硬盘或内存。所述存储器51也可以是所述终端5的外部存储设备，例如所述终端5上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card，SMC），安全数字（Secure Digital，SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，所述存储器51还可以既包括所述终端5的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

[0168] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

[0169] 在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

[0170] 本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

[0171] 在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

[0172] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

[0173] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

[0174] 所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个沥青路面修复时间的确定方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（Read‑Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

[0175] 以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。