针对以往研究沥青路面冻融作用过程中未考虑沥青路面结构、温度、湿度、动态荷载耦合长期相互作用因素，无法全面、客观分析沥青路面结构冻融损伤机理及提出合理的评价方法，本研究基于综合考虑了湿度、温度、荷载耦合作用的室内小尺寸加速加载试验装置，既克服了足尺寸试验周期长、消耗大的不足，又避免传统室内试验方法的尺寸效应。从而有效地模拟实际路面结构所承受的外部不利条件，提出合理的沥青路面冻融影响评价方法及损伤机理。 进一步研究拟定评估季冻区的典型沥青路面结构抗冻融性能，以提高沥青路面的整体抗冻融损坏能力，减少或避免冻融损伤。该技术能减少沥青路面常年维修养护费用，符合我国节能减排总体方针。 研究内容包括： （1）室内小型加速加载-环境全控式冻融试验系统研制与试验方法 ①小型试验系统的尺寸效应分析； ②小型全控式冻融试验方法的建立； ③传统室内冻融试验方法与小尺寸试验方法关联性研究； ④小型全控式冻融试验系统软硬件开发。 （2）沥青路面材料荷载-冻融耦合条件下性能评价 ①沥青路面冻融循环作用下结构信息测试方案的建立； ②典型沥青路面结构冻融循环作用寿命分析； ③沥青路面冻融循环下寿命预估方程的建立及验证。 （3）基于小尺寸结构试验的沥青路面材料冻融损伤改进措施评价 ①基于工业CT的冻融循环试件微细观结构损伤评价； ②基于数值模拟和加速试验的沥青路面冻融损伤机理； ③基于抗冻融损伤评价方法的季冻区沥青路面典型结构评价。 主要技术性能指标： （1）基于模型试验相似性理论，分析了室内小尺寸加速加载试验在尺寸效应、土基代替方法、加速措施优化等方面的合理性，构建了室内小尺寸加速加载-环境全控式冻融试验系统。 （2）基于光纤光栅传感测试技术，构建了室内小尺寸加速加载沥青路面结构实时监测系统。 （3）结合室内冻融循环疲劳试验结果与室内小尺寸加速加载冻融循环试验路面结构力学响应规律，将耦合损伤因子引入疲劳方程，建立季冻区复杂荷载条件下沥青路面冻融寿命预估模型。 （4）基于MMLS3结构试验和材料微细观分析，提出了沥青路面结构材料冻融损伤机理。 （5）通过理论分析、室内试验和数值模拟研究，提出了综合考虑温度、湿度、荷载耦合作用的沥青路面结构冻融损伤评价方法，并基于此，提出季冻区典型沥青路面结构与材料抗冻性评价指标及方法。

黑龙江省交通运输信息和科学研究中心

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