瀝青混合料高溫性能試驗(yàn)方法

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1、瀝青混合料高溫性能試驗(yàn)方法　　摘要：在重載作用下，瀝青路面容易出現(xiàn)推擁、車轍、擁包和波浪等病害，導(dǎo)致路面的性能逐步下降，嚴(yán)重危害行車安全。通過(guò)對(duì)瀝青混合料的高溫性能試驗(yàn)，掌握瀝青混合料的高溫性能，有利于減少和緩解瀝青道路病害，提高行車穩(wěn)定性和安全性。本文探討了瀝青混合料的高溫性能試驗(yàn)方法。關(guān)鍵詞：瀝青混合料高溫性能性能試驗(yàn)試驗(yàn)方法高溫試驗(yàn)瀝青性能中圖分類號(hào)：TQ522.65文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A一．引言。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)交通事業(yè)也得到了快速迅猛的發(fā)展，但是在路基施工中，往往存在很多隱患。瀝青混合

2、料作為最重要的道路材料，應(yīng)用較為廣泛，其性能也一直被關(guān)注。在瀝青混合料道路中，容易出現(xiàn)車轍、波浪等路面病害，影響形成安全。為了了解瀝青混合料的材料性能，需要采用高溫性能試驗(yàn)的方法，來(lái)檢驗(yàn)材料質(zhì)量和性能，確保工程質(zhì)量可靠。二.瀝青混凝土高溫性能實(shí)驗(yàn)意義。7瀝青路面在行車荷載的反復(fù)作用下，會(huì)由于永久變形的累積而導(dǎo)致路表面出現(xiàn)車轍，影響路面的平整度；輪跡處瀝青層厚度減薄，削弱了面層及路面結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，從而易誘發(fā)其它病害。車轍的產(chǎn)生嚴(yán)重影響了路面的使用壽命和服務(wù)質(zhì)量。由于車轍試驗(yàn)可以很好地反映瀝青混合

3、料永久變形隨時(shí)間和溫度變化的過(guò)程，比較符合路面的實(shí)際受力情況，因此目前國(guó)內(nèi)外多采用車轍試驗(yàn)并以動(dòng)穩(wěn)定度Ds(每產(chǎn)生lmm轍槽所需的碾壓次數(shù))作為評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)判斷瀝青混合料的抗車轍能力。實(shí)際上，這一評(píng)價(jià)指標(biāo)只能反映瀝青混合料在后15min或變形量至25mm時(shí)的前15min碾壓過(guò)程的抗永久變形能力，而對(duì)于上述時(shí)間之前的碾壓過(guò)程則不予考慮，也就是壓實(shí)瀝青混合料早期的高溫抗永久變形能力未能得到反映?，F(xiàn)行《公路瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定的動(dòng)穩(wěn)定度計(jì)算方法僅考慮了壓實(shí)瀝青混合料后15min的永久變形率，缺

4、乏對(duì)全過(guò)程的累積變形量和最大永久變形量的考慮，使動(dòng)穩(wěn)定度指標(biāo)在評(píng)價(jià)瀝青混合料的高溫性能時(shí)存在較大的局限性，因此要通過(guò)瀝青混合料高溫性能試驗(yàn)來(lái)了解材料實(shí)際性能。三.瀝青混合料高溫性能試驗(yàn)方法。7眾所周知,評(píng)價(jià)瀝青混合料高溫性能的試驗(yàn)方法很多,其中車轍試驗(yàn)被認(rèn)為最符合路面行車荷載作用的效果。瀝青路面車轍的試驗(yàn)方法包括英國(guó)運(yùn)輸與道路研究試驗(yàn)所(TRRL)的車轍試驗(yàn)方法、法國(guó)道橋研究中心(LCPC)的試驗(yàn)方法、美國(guó)SHRP計(jì)劃研究成果瀝青路面分析儀(APA)等,我國(guó)具有代表性的規(guī)范車轍試驗(yàn)法(與TRRL

5、相似)和近些年出現(xiàn)的小型、便捷的加速車轍試驗(yàn)RLWT法。1.車轍試驗(yàn)方法。車轍試驗(yàn)設(shè)備可以對(duì)試件所處環(huán)境進(jìn)行模擬，如溫度、濕度等，具有一定的實(shí)際意義，但是得到的輪轍變形結(jié)果如輪轍深度、相對(duì)變形量、動(dòng)穩(wěn)定度等只是一種經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)，并且試驗(yàn)結(jié)果受到很多限制，如車輪形狀、試件形狀、試件與試模的邊際效應(yīng)等。因此必須從力學(xué)原理上研究車轍的產(chǎn)生機(jī)理，并使用相應(yīng)的技術(shù)手段提高混合料的抗車轍能力。車轍試驗(yàn)方法最初由英國(guó)道路研究所(TRRL)開(kāi)發(fā)，方法直觀而且與實(shí)際瀝青路面的車轍相關(guān)性甚好。車轍主要產(chǎn)生于高溫時(shí)瀝青混

6、合料的永久變形，車轍試驗(yàn)是評(píng)價(jià)瀝青混合料高溫變形的筒單易行方法，目前我國(guó)已把車轍試驗(yàn)列入部頒規(guī)范。車轍試驗(yàn)是一種模擬實(shí)際車輪荷載在路面上行走而形成車轍的工程試驗(yàn)方法。公式如下：式中：DS----瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度(次／mm)；dl，d2----時(shí)間t1和t2的變形量(mm)；42----每分鐘行走次數(shù)(次／mm)；t1，t2-----試驗(yàn)機(jī)或試樣修正系數(shù)。車轍試驗(yàn)規(guī)律為：7(1)試件減薄量隨厚度增加而增加，而DS卻隨厚度增加而減少，它說(shuō)明車轍深度將隨厚度增加而增加；(2)瀝青混合料的試件減薄量△

7、h越小，DS越大，為提高瀝青混合料的抗車轍能力，應(yīng)盡可能采用較稠的瀝青。（3）表面層采用的改性瀝青混合料，動(dòng)穩(wěn)定度明顯偏大。規(guī)范規(guī)定炎熱地區(qū)高速公路、一級(jí)公路改性瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度不少于2800次／mm。目前動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果存在兩種情況：一是同一組試件的變異性較大，相差30％～50％是比較普遍的；二是一些改性瀝青的混合料試驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度很高，實(shí)際上這樣的試驗(yàn)誤差已經(jīng)很大。我國(guó)的常規(guī)車轍試驗(yàn)時(shí)間普遍太短，時(shí)間不夠，用于評(píng)價(jià)瀝青混合料永久變形性能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因此，采用常規(guī)車轍試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)瀝青混合料的

8、高溫性能也有一定的局限性。2.RLWT實(shí)驗(yàn)法。7RLWT車轍儀是美國(guó)CPN公司開(kāi)發(fā)(所以又稱其為CPN車轍儀或CPN),在20世紀(jì)90年代末開(kāi)始在用的,目前主要應(yīng)用于科研領(lǐng)域。該車轍儀可以對(duì)直徑100mm及150mm的芯樣進(jìn)行車轍試驗(yàn)評(píng)價(jià),CPN車轍儀使用的是單向旋轉(zhuǎn)加載輪,即在驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)大輪邊緣設(shè)置10個(gè)小橡膠輪,每個(gè)從動(dòng)小輪的軸載為125N,接觸壓強(qiáng)為0.69MPa,最大車轍測(cè)試深度為6.35mm,RLWT車轍儀試件受力模式見(jiàn)圖1。RLWT車轍儀檢驗(yàn)瀝青混合料抗車轍能力指標(biāo)是在指定加載次數(shù)(N