沥青材料路用性能的气候区划
"八五"国家科技攻关课题运用数值区划方法对沥青及沥青路用性能的气候进行了区划, 这种方法较以往的区划方法更客观定 量。区划工作分以下几个步骤进行:
(1)经过独立性分析选取要素;
(2)资料的网格化处理;
(3)要素分布函数的拟合;
(4)用等概率原则对要素进行划分。
1.气候要素选取的原则
为能更好地进行沥青及沥青混合料路用性能的气候区划工作,在选取气候要素时,本着两 个原则: (1)能较好地反映影响沥青 及沥青混合料路用性能的气候要素;
(2)要素本身应具有相对的独立性。造成沥青路面的永久性变形、低温缩裂、疲劳龟裂及 加速老化的因素很多,气候是最主要 的外在因素。研究课题首先利用经验选出一些备用要素, 其次通过偏相关检验,确定要素之间是否相关,如果彼此不太依存, 就可选为区划沥青及沥青 混合料路用性能的气候要素。
2.区划指标
(1)车辙变形主要在高温期间产生,反映高温的指标主要是为了评价夏季车辙变形的危害 程度。由于车辙形成的机理主要是: 沥青混凝土的侧向流动变形,在高温条件下车轮碾压的反 复作用使流动变形不断累积形成车辙,因此高温车辙问题与七月平均 最高温度联系最密切、最 直观。为此选七月平均最高温度作为第一个要素,≥25℃积温可以作为一个辅助参考值。
(2)横向裂缝主要是由于降温及温度循环反复作用在路面沥青层产生温度收缩裂缝及由 于半刚性基层收缩开裂产生的反射性裂 缝。最低温度、温降速率、负积温等是影响温度对沥青 路面温缩裂缝的要素。借鉴美国的成果,拟选极端最低气温作为区划的 二级指标,负积温也可 作为参考值。
(3)沥青路面的水损害不仅与兩量有密切联系,而且与雨日数有关。根据实际情况,选用 年降水量作为三级指标,≥10mm的雨 日数作为参考。
在图1-2-3和图-2-4中,示出了两种高温指标和两种低温指标的结果。经过比较,选用七 月平均最高温度和年极端最低气温作为设计指标。
这三个设计指标的求法如下:
①七月平均最高温度:先求每年七月份每一天下午2时的温度(一天的最高温度)的平均 值作为一年的七月平均最高温度,再求 取30年的七月平均最高温度的平均值,将其作为设计 的七月平均最高温度。即相当于以30年作为设计周期,概率为50%。
②极端最低气温:先求每一年的极端最低气温,再求取30年的极端最低气温的最小值,将 其作为设计的极端最低气温。即相 当于30年一遇的概率。
新疆维吾尔自治区虽然没有参加"八五"国家攻关课题的研究,但也按照同样的方法对气 候区进行了划分,由于新疆地域辽 阔,所以在国家区划的基础上又进一步进行了细分。
广东省地处我国南方,地势北高南低,粤北与岭南气候差异甚大,以广州和韶关相比,如图 2-7所示,在同一个省内相距并不 远,但气候情况是相差很大的。这一点直接影响到沥青路 面使用的沥青标号、性质要求,这就说明气候分区的重要性。广东省 根据这一研究成果,已经 制订了省范围内的温度、湿度气候分区图。