阿联酋沙迦大学和中国合肥工业大学的科学家开发出一种方法，可以建造耐用、持久的沥青路面，这种路面可以承受低温和重载造成的车辙和开裂。
他们相信，该方法可以降低购买和维护昂贵的道路耐久性测试设备的总体成本，并改善沥青测试，确保其在寒冷和炎热的天气下能够保持良好的状态。
工程师和交通管理部门长期以来一直在努力解决沥青路面如何因路面下陷和温度骤变而变脆或膨胀，以及重载交通如何损坏沥青的问题。
现在，科学家们声称，他们的技术可以生产出能够抵御路面开裂和车辙的沥青粘合剂，并缩短操作员学习如何使用复杂的沥青粘合剂设备的培训时间，使沥青路面更耐用、更持久。
用该研究的主要作者、沙迦大学沥青混凝土混合料副教授WaleedZeiada博士的话来说，“主要的收获是，我们的方法可以节省工程师的时间和资源，同时还能提供有关沥青在低温下如何表现的可靠信息。
“这意味着道路质量更好、使用寿命更长，而且事先测试材料所需的精力更少。这种方法有可能大大提高Superpave实施的效率和实用性，特别是对于那些面临高昂设备和运营成本的机构和承包商来说。”
“Superpave”是“高性能沥青路面”的缩写，是一种混合料设计方法，其中选择具有最佳性能的材料进行分析和测试。道路工程师使用Superpave来提供耐用且持久的道路和高速公路。
该研究发表在《建筑与建筑材料》杂志上，采用典型的Superpave弯曲梁流变仪(BBR)设备，通过测量蠕变刚度和m值来评估沥青粘合剂在0至-18°C低温范围内的热开裂情况。
然而，由于人们对BBR在现场研究和特殊沥青粘合剂中的适用性日益担忧，研究小组改进了一种评估沥青粘合剂热裂解的新方法，即动态剪切流变仪(DSR)，它本身就是Superpave测试系统的一部分，Zeiada博士补充道。
使用DSR对12种沥青粘合剂进行频率扫描测试，温度范围为0至25°C，采用8毫米平行板几何结构。然后，科学家对从BBR和DSR设备获得的结果进行了比较。
DSR仪器是非常复杂的装置，旨在帮助科学家在各种气候和其他条件下寻找更好的流变数据，以获得更高精度的测量结果。
当作者将他们的BBR结果与相应的DSR结果进行比较时，他们取得了突破，并使用他们开发的一种高效而稳健的方法，根据频率扫描测试数据预测0°C以下沥青粘合剂的弯曲蠕变刚度和m值。
他们表示，他们的研究目标是开发一种准确有效的方法“基于DSR测试来评估沥青粘合剂的低温性能”。
道路工程师使用DSR(动态剪切流变仪)作为仪器来测量和表征沥青粘合剂在不同温度下的弹性特性。
合肥工业大学汽车与交通工程学院的刘汉旗博士是这项研究的共同作者，他将该研究方法描述为“利用单一测试设备表征不同温度下沥青粘合剂性能的重要一步”。
Zeiada博士指出，该项目旨在改进沥青粘合剂的测试，“特别是在低温下，以预测其(沥青粘合剂)在实际条件下的性能”。“我们的方法代表了沥青粘合剂技术的重大进步，传统上依靠一种称为弯曲梁流变仪(BBR)的仪器来测量沥青的抗开裂能力，特别是在低温下。”
作者使用数学模型在不同温度范围内测试了各种沥青粘合剂，以准确预测其DSR数据，这些数据与沥青粘合剂的性能(尤其是在低温下)有关。与传统上用于测量沥青粘合剂低温刚度特性的BBR测试相比，DSR测试效果更好，准确度更高。
当将预测结果与实际的BBR测试结果进行比较时，研究人员发现DSR方法更加准确和可靠。
“这项研究的结果意义重大，因为它们提供了一种更快、更有效的方法来评估沥青粘合剂在低温下的性能。这种方法可以帮助工程师节省时间和资源，同时确保路面设计能够抵御寒冷季节的开裂，”Zeiada博士坚持说。
Zeiada博士指出，该研究项目已经引起了壳牌和里士满等世界主要工业企业的关注，他们认可了该研究成果的意义及其对推进沥青粘合剂测试所做的贡献。
“学术研究、工业和政府机构之间的合作对于该项目的成功至关重要。壳牌、里士满和梅纳能源等主要行业参与者的参与凸显了这项工作的现实重要性。”
作者称他们的方法是人行道和道路建设领域的一项突破，因为它可以帮助道路建设者生产出能够抵御气候条件损害的沥青粘合剂。
“拥有一台可以测试沥青粘合剂的车辙、疲劳和热裂的通用机器一直是我们的梦想。这项研究工作是朝着这个目标迈出的一步，”沙迦大学科学与工程研究所的合著者HelalEzzat博士说。
作者对他们开发的方法非常乐观。沙迦大学交通工程教授、合著者GhaziAl-Khateeb博士表示：“本文提出的转换方法与现有技术相比，具有更高的效率和稳定性。预测值和测量值之间的相关性通常很强，R2值高表明蠕变刚度和m值的预测准确。”