截至2019年，我国公路总里程已达484.65万公里，高速公路达14.26万公里，居世界第一。但已建高等级公路的设计年限和标准远低于发达国家，造成后续养护和改扩建任务繁重。

    相对水泥而言，沥青后期维护成本较低，可反复利用，其能耗和资源利用率更高。基于公路品质提升，以及避免因水泥公路后期大量繁重的大修，都将进一步刺激沥青公路建设需求。

    沥青路面材料性能评价

    伴随着交通量的迅猛增长、车辆大型化及超载严重，沥青路面早期损坏、使用寿命缩短等现象日益严峻。如何改进沥青及沥青混合料的材料特性，以保证其路用性能，如何完善沥青路面材料与结构的设计、方法及试验检测技术，深受业界关注。

    对于沥青路面的早期病害防治，不论是道路材料性能的提升，还是沥青路面结构的优化设计，都要进行相应的道路工程的室内试验。

    DIC三维光学测量解决方案

    沥青混合料的单轴压缩试验是评价路面材料性能的重要方式，其测量结果的准确度，直接影响到路面结构及材料设计的准确性，从而影响沥青路面的实际使用性能。

    某交通科学研究院拟采用新拓三维XTDIC三维全场应变测量分析系统，研究沥青结构件在压缩试验机循环加载作用下，结构件表面的位移场和应变场的分布，并与位移计的测量数据进行比较，验证XTDIC测量系统的测试精度。

    试验过程数据采集

    本实验分为两部分进行：

    1）利用XTDIC系统进行疲劳加载过程的图像采集，并计算被测件表面位移场和应变场；

    2）利用标志点检测技术，在位移计两端粘贴标志点，在试验机分析加载过程中，XTDIC测量系统计算两点间的距离变化量，并与位移计数据结果进行比对，从而达到验证XTDIC测量系统精度的目的。

    1、位移与应变测量

    试样直径约200mm，高约200mm。在实验过程中，试验机分别以1HZ，0.5HZ，0.2HZ的频率进行加载，且每个频率下进行一定周期的往复循环加载，XTDIC测量系统以20帧速率进行持续采集，并计算出被测表面位移场和应变场。

    位移场计算：

    应变场计算：

    选取试件采集图像7mm的距离位置，绘制点点变化率（线应变）曲线，可以看出三个加载阶段明显的区分、规律趋势。

    2、位移计比对试验

    沥青混合料试验件放在试验机内，连接位移计，位移计量程2mm，精度约0.001mm。放下玻璃罩，进行往复循环加载，通过位移计反馈的数据，将整体应变控制在75到125个微应变。

    在实验中，在大致7mm标距段上粘贴标志点，试验机分别以1HZ和0.2HZ进行加载实验，位移计分别以50HZ和10HZ进行数据采集；新拓三维XTDIC测量系统以20帧的频率进行采集，提取点点距离的变化量，以时间轴为基础与位移计数值进行比较，如图所示。

    1HZ比较：

    0.2HZ比较：

    以层状体系理论为基础的沥青路面设计，各结构层材料抗压回弹模量值的大小是非常关键的。本次试验采用新拓三维XTDIC测量系统进行全场位移、应变测量，通过在不同加载频率下，测量对压缩变形动态模量的影响，测量数据对路面设计模量动态参数的选择具有借鉴意义。

    根据应变计与DIC技术采集的应变进行比较，可以看出，XTDIC测量系统位移测试结果与位移计测试结果趋势相同、基本一致，且XTDIC测量系统能同时采集某一个点或者某一区域的各个方向的位移和应变，这是应变计所不具有的测量优势。