一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法
阅读：43发布：2023-02-20
专利汇可以提供一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种利用逆 压电效应 的路面 沥青 老化诊断方法，包括以下步骤：（1）调查各种路用材料，并取样试验，根据试验结果 选定 沥青 混凝土 所需的材料；确定沥青混合料的级配，并测试、确定沥青材料的相关性能；（2）在选定的新铺 沥青混凝土 路面上切割出一个适合于压电材料的坑洞，坑洞 表面处理 后，将压电材料埋置于沥青混凝土路面中；（3）利用沥青老化诊断装置，对新铺沥青混凝土路面中压电材料的位移进行初次测量；（4）在不同的服役周期，对沥青混凝土路面中的压电材料进行复测，并根据位移变化量对沥青老化进行量化分析。本 发明 的优点：简单、快捷、清洁、环保，无需繁重的实验检测设备，为沥青混凝土路面管养提供高效的定量的决策数据。，下面是一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法专利的具体信息内容。
1.一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）调查各种路用材料，并取样试验，根据试验结果选定沥青混凝土所需的材料；确定沥青混合料的级配，并测试、确定沥青材料的相关性能；
（2）在选定的新铺沥青混凝土路面上切割出一个适合于压电材料的坑洞，坑洞表面处理后，将压电材料埋置于沥青混凝土路面中；
（3）利用沥青老化诊断装置，对新铺沥青混凝土路面中压电材料的位移进行初次测量；
（4）在不同的服役周期，对沥青混凝土路面中的压电材料进行复测，并根据位移变化量对沥青老化进行量化分析。
2.根据权利要求1所述的一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法，其特征在于：
所述的新铺沥青混凝土路面是由粗集料、细集料、沥青和矿粉复合而成，其路用性能达到沥青混合料技术要求。
3.根据权利要求1所述的一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法，其特征在于：
所述的坑洞尺寸为8～64cm3的长方体坑洞，内表面采用施工时所用的沥青进行表面处理。
4.根据权利要求1所述的一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法，其特征在于：
所述的压电材料是体积为8～64cm3的长方体；每个压电材料采用叠堆式结构，以压电陶瓷材料通过金属导电材料作为电极进行串联或者并联组合。
5.根据权利要求1所述的一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法，其特征在于：
所述的沥青老化诊断装置由压电陶瓷激发设备和激光测距仪组成；压电陶瓷激发设备由压电陶瓷激励器和压电驱动信号放大器组成；埋入沥青混凝土的压电材料首先受到压电材料激励器的激发产生形变，并通过激光测距仪测量压电材料的位移变化；最后通过压电驱动信号放大器调整外加电场，绘制位移与外加电场曲线。
一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种沥青老化的诊断方法，特别是涉及一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法，属于路面交通领域。
背景技术
[0002] 沥青混凝土路面具有无接缝、表面平整度好，行驶平稳，施工机械化程度高、进度快、质量好、维护简单等优点，因此，沥青混凝土路面越来越受到重视，得到广泛应用。截止到2016年底，我国沥青混凝土路面已突破60万公里。由于沥青混凝土路面长期暴露在空气中，在受热辐射、氧气、阳光和水等环境因素的作用下，沥青会产生老化，发生的一系列挥发、氧化、聚合，甚至是沥青内部发生性质和结构的变化，导致沥青混凝土路面的路用性能产生恶化，致使沥青混凝土路面存在着严重的破坏，增加养护成本。因此，在沥青路面使用期内，如何保持路面在最佳使用状态，降低养护成本是公路管理和施工单位的工作重点。
[0003] 压电效应是一种机械能与电能相互转换的现象，此现象最早是1880年由Pierre Curie和Jacques Curie发现。压电效应的产生是由于晶格内原子间特殊排列方式，使得压电材料的应力场与电场产生了耦合效应。压电效应有两种，正压电效应及逆压电效应。正压电效应是当有一定的压应力施加在压电材料上时，压电材料内部的电偶极矩会由于外力的作用而压缩变短，压电材料会产生抵抗这种外在的变化的现象，在材料表面产生正负电荷，从而将机械能转换为电能。逆压电效应是当有一个外加电场施加在压电材料上时，压电材料内部的电偶极矩会被拉长，压电材料会产生抵抗这种外在的变化的现象，压电材料会沿电场方向伸长，从而产生振动，即将电能转换为机械能。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法，将压电材料埋置于沥青混凝土中，通过施加电场使其产生逆压电效应，从而使压电材料在沥青混凝土中产生位移，利用激光测距仪可以通过测量位移变化达到沥青老化诊断的目的。
[0005] 该方法首先依据压电材料的尺寸，将新铺的沥青混凝土路面切割出一个长方体的坑洞，对坑洞涂刷生产时所用沥青进行表面处理后，将压电材料埋置入坑洞内。利用激光测距仪测量压电材料的初始位移。经过一段时间的服役后，通过再次测量压电材料的位移改变量，从而评价沥青的老化程度。
[0006] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法，包括以下步骤：
（1）调查各种路用材料，并取样试验，根据试验结果选定沥青混凝土所需的材料；确定沥青混合料的级配，并测试、确定沥青材料的相关性能；
（2）在选定的新铺沥青混凝土路面上切割出一个适合于压电材料的坑洞，坑洞表面处理后，将压电材料埋置于沥青混凝土路面中；
（3）利用沥青老化诊断装置，对新铺沥青混凝土路面中压电材料的位移进行初次测量；
（4）在不同的服役周期，对沥青混凝土路面中的压电材料进行复测，并根据位移变化量对沥青老化进行量化分析。
（1）调查各种路用材料，并取样试验，根据试验结果选定沥青混凝土所需的材料；确定沥青混合料的级配，并测试、确定沥青材料的相关性能；
（2）在选定的新铺沥青混凝土路面上切割出一个适合于压电材料的坑洞，坑洞表面处理后，将压电材料埋置于沥青混凝土路面中；
（3）利用沥青老化诊断装置，对新铺沥青混凝土路面中压电材料的位移进行初次测量；
（4）在不同的服役周期，对沥青混凝土路面中的压电材料进行复测，并根据位移变化量对沥青老化进行量化分析。
[0007] 其中，所述的新铺沥青混凝土路面是由粗集料、细集料、沥青和矿粉复合而成，其路用性能达到沥青混合料技术要求。
[0008] 其中，所述的坑洞尺寸为8～64cm3的长方体坑洞，内表面采用施工时所用的沥青进行表面处理。
[0010] 其中，所述的沥青老化诊断装置由压电材料激发设备和激光测距仪组成；压电材料激发设备由压电材料激励器和压电驱动信号放大器组成；埋入沥青混凝土的压电材料首先受到压电材料激励器的激发产生形变，并通过激光测距仪测量压电材料的位移变化；最后通过压电驱动信号放大器调整外加电场，绘制位移与外加电场曲线。
[0011] 上述利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法可应用于高等级公路、隧道、桥面铺装或飞机场跑道路面，以及市内公路和人行街道。
[0012] 本发明的原理：由于沥青混凝土路面长期暴露在空气中，在受热辐射、氧气、阳光和水等环境因素的作用下，沥青会产生老化，发生的一系列挥发、氧化、聚合，甚至是沥青内部发生性质和结构的变化，从而导致沥青的软化点增加，针入度减小，延度减小，即沥青逐渐变硬。当沥青与压电材料粘附在一起时，随着沥青的老化，沥青与压电材料的摩擦系数也随之而改变，从而导致压电材料被施加电场时，由于逆压电效应所产生的位移会发生改变。因此，通过对比压电材料由于逆压电效应所产生的位移变化，可对沥青的老化程度进行有效的分析与诊断。
[0013] 本发明提供了一种全新的利用逆压电效应的路面沥青老化诊断的模式，其涉及到我国交通事业的可持续发展、新型沥青老化检测开发与利用的问题。因此，具有以下主要优点：1.本发明提供了一种新型的简单、快捷、清洁、环保的沥青老化检测方法，无需繁重的实验检测设备，为沥青混凝土路面管养提供高效的定量的决策数据。
[0014] 2.本发明提供的压电材料，具有合理的尺寸与强度，对沥青混凝土路面的性能没有影响且满足沥青混凝土路面的使用。
[0016] 图1为本发明一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法的压电效应原理示意图。
[0017] 图2为本发明一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法的压电材料与沥青混凝土的结构图。
[0018] 图3为本发明一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法利用逆压电效应的路面沥青老化诊断的示意图。
[0019] 图4为本发明一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法实施例1中对沥青老化诊断的位移变化图。
[0020] 图5为本发明一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法实施例2中对沥青老化诊断的位移变化图。
[0021] 图6为本发明一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法实施例3中对沥青老化诊断的位移变化图。
[0022] 图7为本发明一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法实施例4中对沥青老化诊断的位移变化图。
[0023] 图中：1-沥青混凝土，2-压电材料，3-压电材料激发设备，4-激光测距仪，5-电脑。
具体实施方式
[0024] 为了更好地理解本发明，下面结合实施例下面介绍几个关于利用逆压电效应对路面沥青老化的实施例，进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0025] 实施例1如图1-4所示，一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法，通过以下步骤实现对沥青老化进程的无损检测：
（1）调查各种路用材料，并取样试验，根据试验结果选定沥青混凝土所需的材料；确定沥青混合料的级配，并测试、确定沥青材料的相关性能；
（2）在选定的新铺沥青混凝土路面上切割出一个适合于压电材料的坑洞，坑洞尺寸为
8cm3的长方体坑洞，内表面采用施工时所用的沥青进行表面处理后，将体积为8cm3的长方体压电材料埋置于沥青混凝土路面中；新铺沥青混凝土路面是由粗集料、细集料、沥青和矿粉复合而成，其路用性能达到沥青混合料技术要求；
（3）利用沥青老化诊断装置，对新铺沥青混凝土路面中压电材料的位移进行初次测量；
（4）在不同的服役周期，对沥青混凝土路面中的压电材料进行复测，并根据位移变化量对沥青老化进行量化分析。
（1）调查各种路用材料，并取样试验，根据试验结果选定沥青混凝土所需的材料；确定沥青混合料的级配，并测试、确定沥青材料的相关性能；
（2）在选定的新铺沥青混凝土路面上切割出一个适合于压电材料的坑洞，坑洞尺寸为
8cm3的长方体坑洞，内表面采用施工时所用的沥青进行表面处理后，将体积为8cm3的长方体压电材料埋置于沥青混凝土路面中；新铺沥青混凝土路面是由粗集料、细集料、沥青和矿粉复合而成，其路用性能达到沥青混合料技术要求；
（3）利用沥青老化诊断装置，对新铺沥青混凝土路面中压电材料的位移进行初次测量；
（4）在不同的服役周期，对沥青混凝土路面中的压电材料进行复测，并根据位移变化量对沥青老化进行量化分析。
[0026] 沥青混凝土的级配类型为AC-13，油石比为4.7%，筛孔16mm时通过质量百分率为100%，筛孔13.2mm时通过质量百分率为93.4%，筛孔9.5mm时通过质量百分率为74.1%，筛孔
4.75mm时通过质量百分率为56.8%，筛孔2.36mm时通过质量百分率为38.6%，筛孔1.18mm时通过质量百分率为22.5%，筛孔0.6mm时通过质量百分率为17.9%，筛孔0.3mm时通过质量百分率为14.3%，筛孔0.15mm时通过质量百分率为10.1%，筛孔0.075mm时通过质量百分率为
6.4%。
4.75mm时通过质量百分率为56.8%，筛孔2.36mm时通过质量百分率为38.6%，筛孔1.18mm时通过质量百分率为22.5%，筛孔0.6mm时通过质量百分率为17.9%，筛孔0.3mm时通过质量百分率为14.3%，筛孔0.15mm时通过质量百分率为10.1%，筛孔0.075mm时通过质量百分率为
6.4%。
[0028] 步骤（2）中的材料分别为：集料（粗集料，细集料）：辽宁铁岭虎头山生产的石灰岩，最大粒径为13.2mm，分为13.2mm～9.5mm；9.5mm～4.75mm(不含4.75mm)；4.75mm～2.36mm；和小于2.36mm四档；沥青：辽河油田重交沥青AH-90；矿粉：辽宁铁岭虎头山生产的石灰岩矿粉，亲水系数0.92，主要化学成分CaO(55.7%，SiO2（1.67%）；压电材料：辽宁法库浪涛压电陶瓷有限公司生产的压电陶瓷，压电材料的性能：介电损耗Tanξ为0.12%，压电常数d33为
212pm/V，机电耦合系数K33为0.6，机械品质因数Qm为745，金属导电材料为黄铜。压电陶瓷材料还可采用高性能的，效果会更好。
212pm/V，机电耦合系数K33为0.6，机械品质因数Qm为745，金属导电材料为黄铜。压电陶瓷材料还可采用高性能的，效果会更好。
[0029] 将制备好的埋入压电材料的沥青混凝土进行短期热氧老化与长期热氧老化，实验方法如下：短期热氧老化：取熔化好的沥青35（±0.5）g装进盛样瓶，共制备4个试样，然后将4个试样放入烘箱中，关上烘箱门后启动开关，将温度调到135℃，开启鼓风，4小时后取出样品，把
4个试样瓶里的沥青倒在事先准备好的易拉罐里。然后进行相关的物理性能测试和微观性能测试。
4个试样瓶里的沥青倒在事先准备好的易拉罐里。然后进行相关的物理性能测试和微观性能测试。
[0030] 长期热氧老化：取熔化好的沥青35（±0.5）g装进盛样瓶，共制备6个试样，然后将6个试样放入烘箱中，关上烘箱门后启动开关，将温度调到110℃，开启鼓风，48小时后取出样品，把6个试样瓶里的沥青倒在事先准备好的易拉罐里。然后进行相关的物理性能测试和微观性能测试。
[0031] 将未老化与不同老化方式的试样，通过沥青老化诊断装置进行测试。沥青老化诊断装置如图3所示，由压电陶瓷激发设备3和激光测距仪4组成；压电陶瓷激发设备3由压电陶瓷激励器和压电驱动信号放大器组成；埋入沥青混凝土1的压电材料2首先受到压电材料激励器的激发产生形变，并通过激光测距仪4测量压电材料2的位移变化；最后通过压电驱动信号放大器调整外加电场，通过电脑5绘制位移与外加电场曲线。
[0032] 沥青的老化前后性能：未老化：针入度为74.5mm，软化点为44.2℃，延度15℃为87.1cm；短期热氧老化：针入度为68.6mm，软化点为45.3℃，延度15℃为77.2cm；长期热氧老化：针入度为60.4mm，软化点为48.7℃，延度15℃为54.3cm。
[0033] 实施例2如图5所示，一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法，通过以下步骤实现对沥青老化进程的无损检测：
（1）调查各种路用材料，并取样试验，根据试验结果选定沥青混凝土所需的材料；确定沥青混合料的级配，并测试、确定沥青材料的相关性能；
（2）在选定的新铺沥青混凝土路面上切割出一个适合于压电材料的坑洞，坑洞尺寸为
27cm3的长方体坑洞，内表面采用施工时所用的沥青进行表面处理后，将体积为27cm3的长方体压电材料埋置于沥青混凝土路面中；新铺沥青混凝土路面是由粗集料、细集料、沥青和矿粉复合而成，其路用性能达到沥青混合料技术要求；
（3）利用沥青老化诊断装置，对新铺沥青混凝土路面中压电材料的位移进行初次测量；
（4）在不同的服役周期，对沥青混凝土路面中的压电材料进行复测，并根据位移变化量对沥青老化进行量化分析。
（1）调查各种路用材料，并取样试验，根据试验结果选定沥青混凝土所需的材料；确定沥青混合料的级配，并测试、确定沥青材料的相关性能；
（2）在选定的新铺沥青混凝土路面上切割出一个适合于压电材料的坑洞，坑洞尺寸为
27cm3的长方体坑洞，内表面采用施工时所用的沥青进行表面处理后，将体积为27cm3的长方体压电材料埋置于沥青混凝土路面中；新铺沥青混凝土路面是由粗集料、细集料、沥青和矿粉复合而成，其路用性能达到沥青混合料技术要求；
（3）利用沥青老化诊断装置，对新铺沥青混凝土路面中压电材料的位移进行初次测量；
（4）在不同的服役周期，对沥青混凝土路面中的压电材料进行复测，并根据位移变化量对沥青老化进行量化分析。
[0034] 沥青混凝土的级配类型为OGFC-13，油石比为3.1%，筛孔16mm时通过质量百分率为100%，筛孔13.2mm时通过质量百分率为94.1%，筛孔9.5mm时通过质量百分率为71.3%，筛孔
4.75mm时通过质量百分率为21.4%，筛孔2.36mm时通过质量百分率为16.4%，筛孔1.18mm时通过质量百分率为13.6%，筛孔0.6mm时通过质量百分率为10.3%，筛孔0.3mm时通过质量百分率为8.7%，筛孔0.15mm时通过质量百分率为5.5%，筛孔0.075mm时通过质量百分率为
3.1%。
4.75mm时通过质量百分率为21.4%，筛孔2.36mm时通过质量百分率为16.4%，筛孔1.18mm时通过质量百分率为13.6%，筛孔0.6mm时通过质量百分率为10.3%，筛孔0.3mm时通过质量百分率为8.7%，筛孔0.15mm时通过质量百分率为5.5%，筛孔0.075mm时通过质量百分率为
3.1%。
[0035] 制备的沥青混凝土的基本路用性能：动稳定度为2471次/mm，马歇尔稳定度为8.1kN，残留稳定度比为88.3%。
[0036] 将制备好的埋入压电材料的沥青混凝土进行短期热氧老化与长期热氧老化，实验方法如下：短期热氧老化：取熔化好的沥青35（±0.5）g装进盛样瓶，共制备4个试样，然后将4个试样放入烘箱中，关上烘箱门后启动开关，将温度调到135℃，开启鼓风，4小时后取出样品，把
4个试样瓶里的沥青倒在事先准备好的易拉罐里。然后进行相关的物理性能测试和微观性能测试。
4个试样瓶里的沥青倒在事先准备好的易拉罐里。然后进行相关的物理性能测试和微观性能测试。
[0037] 长期热氧老化：取熔化好的沥青35（±0.5）g装进盛样瓶，共制备6个试样，然后将6个试样放入烘箱中，关上烘箱门后启动开关，将温度调到110℃，开启鼓风，48小时后取出样品，把6个试样瓶里的沥青倒在事先准备好的易拉罐里。然后进行相关的物理性能测试和微观性能测试。
[0038] 将未老化与不同老化方式的试样，通过沥青老化诊断装置进行测试。所述的沥青老化诊断装置如图3所示，由压电陶瓷激发设备和激光测距仪组成；压电陶瓷激发设备由压电陶瓷激励器和压电驱动信号放大器组成。
[0039] 沥青的老化前后性能：未老化：针入度为74.5mm，软化点为44.2℃，延度15℃为87.1cm；短期热氧老化：针入度为69.8mm，软化点为45.6℃，延度15℃为77.1cm；长期热氧老化：针入度为61.6mm，软化点为49.7℃，延度15℃为56.4cm。
[0040] 实施例3如图6所示，一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法，通过以下步骤实现对沥青老化进程的无损检测：
（1）调查各种路用材料，并取样试验，根据试验结果选定沥青混凝土所需的材料；确定沥青混合料的级配，并测试、确定沥青材料的相关性能；
（2）在选定的新铺沥青混凝土路面上切割出一个适合于压电材料的坑洞，坑洞尺寸为
43cm3的长方体坑洞，内表面采用施工时所用的沥青进行表面处理后，将体积为43cm3的长方体压电材料埋置于沥青混凝土路面中；新铺沥青混凝土路面是由粗集料、细集料、沥青和矿粉复合而成，其路用性能达到沥青混合料技术要求；
（3）利用沥青老化诊断装置，对新铺沥青混凝土路面中压电材料的位移进行初次测量；
（4）在不同的服役周期，对沥青混凝土路面中的压电材料进行复测，并根据位移变化量对沥青老化进行量化分析。
（1）调查各种路用材料，并取样试验，根据试验结果选定沥青混凝土所需的材料；确定沥青混合料的级配，并测试、确定沥青材料的相关性能；
（2）在选定的新铺沥青混凝土路面上切割出一个适合于压电材料的坑洞，坑洞尺寸为
43cm3的长方体坑洞，内表面采用施工时所用的沥青进行表面处理后，将体积为43cm3的长方体压电材料埋置于沥青混凝土路面中；新铺沥青混凝土路面是由粗集料、细集料、沥青和矿粉复合而成，其路用性能达到沥青混合料技术要求；
（3）利用沥青老化诊断装置，对新铺沥青混凝土路面中压电材料的位移进行初次测量；
（4）在不同的服役周期，对沥青混凝土路面中的压电材料进行复测，并根据位移变化量对沥青老化进行量化分析。
[0041] 沥青混凝土的级配类型为SMA-13，油石比为5.9%，筛孔16mm时通过质量百分率为100%，筛孔13.2mm时通过质量百分率为93.1%，筛孔9.5mm时通过质量百分率为65.3%，筛孔
4.75mm时通过质量百分率为28.9%，筛孔2.36mm时通过质量百分率为21.2%，筛孔1.18mm时通过质量百分率为20.3%，筛孔0.6mm时通过质量百分率为16.3%，筛孔0.3mm时通过质量百分率为12.8%，筛孔0.15mm时通过质量百分率为10.1%，筛孔0.075mm时通过质量百分率为
8.1%。
4.75mm时通过质量百分率为28.9%，筛孔2.36mm时通过质量百分率为21.2%，筛孔1.18mm时通过质量百分率为20.3%，筛孔0.6mm时通过质量百分率为16.3%，筛孔0.3mm时通过质量百分率为12.8%，筛孔0.15mm时通过质量百分率为10.1%，筛孔0.075mm时通过质量百分率为
8.1%。
[0042] 制备的沥青混凝土的基本路用性能：动稳定度为2881次/mm，马歇尔稳定度为9.8kN，残留稳定度比为94.1%。
[0043] 将制备好的埋入压电材料的沥青混凝土进行短期热氧老化与长期热氧老化，实验方法如下：短期热氧老化：取熔化好的沥青35（±0.5）g装进盛样瓶，共制备4个试样，然后将4个试样放入烘箱中，关上烘箱门后启动开关，将温度调到135℃，开启鼓风，4小时后取出样品，把
4个试样瓶里的沥青倒在事先准备好的易拉罐里。然后进行相关的物理性能测试和微观性能测试。
4个试样瓶里的沥青倒在事先准备好的易拉罐里。然后进行相关的物理性能测试和微观性能测试。
[0044] 长期热氧老化：取熔化好的沥青35（±0.5）g装进盛样瓶，共制备6个试样，然后将6个试样放入烘箱中，关上烘箱门后启动开关，将温度调到110℃，开启鼓风，48小时后取出样品，把6个试样瓶里的沥青倒在事先准备好的易拉罐里。然后进行相关的物理性能测试和微观性能测试。
[0045] 将未老化与不同老化方式的试样，通过沥青老化诊断装置进行测试。所述的沥青老化诊断装置如图3所示，由压电陶瓷激发设备和激光测距仪组成；压电陶瓷激发设备由压电陶瓷激励器和压电驱动信号放大器组成。
[0046] 沥青的老化前后性能：未老化：针入度为74.5mm，软化点为44.2℃，延度15℃为87.1cm；短期热氧老化：针入度为67.1mm，软化点为45.1℃，延度15℃为78.1cm；长期热氧老化：针入度为58.2mm，软化点为48.9℃，延度15℃为56.1cm。
[0047] 实施例4如图7所示，一种利用逆压电效应的路面沥青老化诊断方法，通过以下步骤实现对沥青老化进程的无损检测：
（1）调查各种路用材料，并取样试验，根据试验结果选定沥青混凝土所需的材料；确定沥青混合料的级配，并测试、确定沥青材料的相关性能；
（2）在选定的新铺沥青混凝土路面上切割出一个适合于压电材料的坑洞，坑洞尺寸为
64cm3的长方体坑洞，内表面采用施工时所用的沥青进行表面处理后，将体积为64cm3的长方体压电材料埋置于沥青混凝土路面中；新铺沥青混凝土路面是由粗集料、细集料、沥青和矿粉复合而成，其路用性能达到沥青混合料技术要求；
（3）利用沥青老化诊断装置，对新铺沥青混凝土路面中压电材料的位移进行初次测量；
（4）在不同的服役周期，对沥青混凝土路面中的压电材料进行复测，并根据位移变化量对沥青老化进行量化分析。
（1）调查各种路用材料，并取样试验，根据试验结果选定沥青混凝土所需的材料；确定沥青混合料的级配，并测试、确定沥青材料的相关性能；
（2）在选定的新铺沥青混凝土路面上切割出一个适合于压电材料的坑洞，坑洞尺寸为
64cm3的长方体坑洞，内表面采用施工时所用的沥青进行表面处理后，将体积为64cm3的长方体压电材料埋置于沥青混凝土路面中；新铺沥青混凝土路面是由粗集料、细集料、沥青和矿粉复合而成，其路用性能达到沥青混合料技术要求；
（3）利用沥青老化诊断装置，对新铺沥青混凝土路面中压电材料的位移进行初次测量；
（4）在不同的服役周期，对沥青混凝土路面中的压电材料进行复测，并根据位移变化量对沥青老化进行量化分析。
[0048] 沥青混凝土的级配类型为Superpave12.5，油石比为4.9%，筛孔16mm时通过质量百分率为100%，筛孔13.2mm时通过质量百分率为94.1%，筛孔9.5mm时通过质量百分率为79.3%，筛孔4.75mm时通过质量百分率为57.6%，筛孔2.36mm时通过质量百分率为36.3%，筛孔1.18mm时通过质量百分率为24.0%，筛孔0.6mm时通过质量百分率为15.7%，筛孔0.3mm时通过质量百分率为11.3%，筛孔0.15mm时通过质量百分率为8.6%，筛孔0.075mm时通过质量百分率为6.5%。
[0049] 制备的沥青混凝土的基本路用性能：动稳定度为2107次/mm，马歇尔稳定度为9.6kN，残留稳定度比为92.3%。
[0050] 将制备好的埋入压电材料的沥青混凝土进行短期热氧老化与长期热氧老化，实验方法如下：短期热氧老化：取熔化好的沥青35（±0.5）g装进盛样瓶，共制备4个试样，然后将4个试样放入烘箱中，关上烘箱门后启动开关，将温度调到135℃，开启鼓风，4小时后取出样品，把
4个试样瓶里的沥青倒在事先准备好的易拉罐里。然后进行相关的物理性能测试和微观性能测试。
4个试样瓶里的沥青倒在事先准备好的易拉罐里。然后进行相关的物理性能测试和微观性能测试。
[0051] 长期热氧老化：取熔化好的沥青35（±0.5）g装进盛样瓶，共制备6个试样，然后将6个试样放入烘箱中，关上烘箱门后启动开关，将温度调到110℃，开启鼓风，48小时后取出样品，把6个试样瓶里的沥青倒在事先准备好的易拉罐里。然后进行相关的物理性能测试和微观性能测试。
[0052] 将未老化与不同老化方式的试样，通过沥青老化诊断装置进行测试。所述的沥青老化诊断装置如图3所示，由压电陶瓷激发设备和激光测距仪组成；压电陶瓷激发设备由压电陶瓷激励器和压电驱动信号放大器组成。
[0053] 沥青的老化前后性能：未老化：针入度为74.5mm，软化点为44.2℃，延度15℃为87.1cm；短期热氧老化：针入度为69.3mm，软化点为46.4℃，延度15℃为77.3cm；长期热氧老化：针入度为62.3mm，软化点为50.1℃，延度15℃为56.4cm。
[0054] 由上述实施例可知，实验用沥青经过了老化之后，针入度降低，软化点增加，延度减少。沥青是由饱和分、芳香分、胶质和沥青质四组分组成。沥青中轻质沥青油分受热挥发导致的沥青变硬变脆，而且黏度降低。因此，阻碍压电材料产生位移的能力下降，导致经过老化的沥青混凝土中压电材料的位移均出现增加，从而实现了利用逆压电效应对沥青的老化过程进行诊断的方法。
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