前言

2016年交通運輸部在《交通運輸科技“十三五”發展規劃》和《“十三五”公路養護管理發展綱要》中均明確指出“著力突破特殊自然條件下重大工程關鍵建設技術瓶頸”“探索建立以公路病害為導向的回溯機制，分析性能衰減規律和病害成因”，2019年9月，中共中央、國務院提出建設交通強國的發展戰略目標。

在高原地區，強烈紫外光輻照是影響瀝青路面使用壽命的主要氣候因素，給公路工程建設帶來巨大困難。高原地區具有典型的山地氣候特征，海拔高、太陽輻照時間長等。強烈紫外光輻照易導致瀝青路面表面層發生老化，且路面老化與其他病害之間的關系仍是疑難問題。作者先后在交通運輸建設科技項目（20113187721260）、中原科技領軍人才項目（194200510015）、河南省高等學校重點科研項目（19A560024）、河南省科技攻關項目（192102310012）等研究中，基于膠漿特性研究紫外光輻照下瀝青膠漿物理性能、流變性能和微觀性能演化規律，并采用顆粒流數值模擬方法進行紫外光輻照后瀝青混合料細觀力學分析，取得了具有代表性的創新性成果。本書便是上述科研成果的總結，以期為高原地區公路路面設計、養護管理提供參考和幫助，促進高原地區高等級公路路面修筑技術發展。

本書內容共分為6章。第1章概述了研究背景、研究內容及研究路線。第2章分析了紫外光輻照下瀝青膠漿材料性能演變規律，推薦紫外光輻照下瀝青膠漿合理的粉膠比。第3章詳細闡述了粉膠比對紫外光輻照下瀝青混合料技術性質的影響，結合標準殘差平方和方法優化分析出紫外光輻照下瀝青混合料的合理粉膠比。第4章采用熒光顯微鏡、組分分離、紅外光譜、高效凝膠色譜等現代物理化學分析技術，研究紫外光老化下瀝青膠漿微觀結構及填料摻量對瀝青化學性能的影響，通過灰熵關聯法分析了宏觀物理性能和分子量分布特征參數的關系。第5章運用Verhulst模型建立紫外光輻照后瀝青混合料高低溫性能方程，采用Levenberg-Marquardt（LM）算法及最小二乘法對相關參數進行估計，通過最佳粉膠比下瀝青混合料路用性能試驗驗證方程的準確性，提出衡量瀝青混合料路用性能變化的兩個特征值：紫外光老化速率和紫外光老化殘余指數。第6章基于粗集料顆粒多邊形算法結合顆粒流軟件中的“fish”語言建立了改性瀝青混合料二維小梁數字試件，并進行虛擬彎曲斷裂試驗，通過監測加載過程中小梁試件內部裂紋的擴展過程及顆粒間接觸力的變化，揭示紫外光輻照后瀝青路面裂縫形成的機理。

本書由鄭州航空工業管理學院謝祥兵博士、李廣慧教授撰寫。西安建筑科技大學童申家教授負責本書的紫外光輻照下瀝青膠漿物理力學性質及瀝青混合料細觀力學分析部分的審定工作，鄭州航空工業管理學院牛俊玲教授負責瀝青膠漿老化機理部分的審定工作。

感謝西安建筑科技大學童申家教授對本書中研究工作的支持，感謝西安近代化學研究所劉紅妮高工對本書微觀試驗部分的幫助，感謝長安大學王選倉教授、耿九光副教授對本書提出的寶貴建議，感謝鄭州航空工業管理學院土木建筑學院領導的支持，使本書順利出版。

由于作者理論水平和學識水平有限，書中不足之處在所難免，懇請廣大讀者批評和指正。

著者

2020年11月