前言

2016年交通运输部在《交通运输科技“十三五”发展规划》和《“十三五”公路养护管理发展纲要》中均明确指出“着力突破特殊自然条件下重大工程关键建设技术瓶颈”“探索建立以公路病害为导向的回溯机制，分析性能衰减规律和病害成因”，2019年9月，中共中央、国务院提出建设交通强国的发展战略目标。

在高原地区，强烈紫外光辐照是影响沥青路面使用寿命的主要气候因素，给公路工程建设带来巨大困难。高原地区具有典型的山地气候特征，海拔高、太阳辐照时间长等。强烈紫外光辐照易导致沥青路面表面层发生老化，且路面老化与其他病害之间的关系仍是疑难问题。作者先后在交通运输建设科技项目（20113187721260）、中原科技领军人才项目（194200510015）、河南省高等学校重点科研项目（19A560024）、河南省科技攻关项目（192102310012）等研究中，基于胶浆特性研究紫外光辐照下沥青胶浆物理性能、流变性能和微观性能演化规律，并采用颗粒流数值模拟方法进行紫外光辐照后沥青混合料细观力学分析，取得了具有代表性的创新性成果。本书便是上述科研成果的总结，以期为高原地区公路路面设计、养护管理提供参考和帮助，促进高原地区高等级公路路面修筑技术发展。

本书内容共分为6章。第1章概述了研究背景、研究内容及研究路线。第2章分析了紫外光辐照下沥青胶浆材料性能演变规律，推荐紫外光辐照下沥青胶浆合理的粉胶比。第3章详细阐述了粉胶比对紫外光辐照下沥青混合料技术性质的影响，结合标准残差平方和方法优化分析出紫外光辐照下沥青混合料的合理粉胶比。第4章采用荧光显微镜、组分分离、红外光谱、高效凝胶色谱等现代物理化学分析技术，研究紫外光老化下沥青胶浆微观结构及填料掺量对沥青化学性能的影响，通过灰熵关联法分析了宏观物理性能和分子量分布特征参数的关系。第5章运用Verhulst模型建立紫外光辐照后沥青混合料高低温性能方程，采用Levenberg-Marquardt（LM）算法及最小二乘法对相关参数进行估计，通过最佳粉胶比下沥青混合料路用性能试验验证方程的准确性，提出衡量沥青混合料路用性能变化的两个特征值：紫外光老化速率和紫外光老化残余指数。第6章基于粗集料颗粒多边形算法结合颗粒流软件中的“fish”语言建立了改性沥青混合料二维小梁数字试件，并进行虚拟弯曲断裂试验，通过监测加载过程中小梁试件内部裂纹的扩展过程及颗粒间接触力的变化，揭示紫外光辐照后沥青路面裂缝形成的机理。

本书由郑州航空工业管理学院谢祥兵博士、李广慧教授撰写。西安建筑科技大学童申家教授负责本书的紫外光辐照下沥青胶浆物理力学性质及沥青混合料细观力学分析部分的审定工作，郑州航空工业管理学院牛俊玲教授负责沥青胶浆老化机理部分的审定工作。

感谢西安建筑科技大学童申家教授对本书中研究工作的支持，感谢西安近代化学研究所刘红妮高工对本书微观试验部分的帮助，感谢长安大学王选仓教授、耿九光副教授对本书提出的宝贵建议，感谢郑州航空工业管理学院土木建筑学院领导的支持，使本书顺利出版。

由于作者理论水平和学识水平有限，书中不足之处在所难免，恳请广大读者批评和指正。

著者

2020年11月