沥青混合料的老化及测试方法_第1页
沥青混合料的老化及测试方法_第2页
沥青混合料的老化及测试方法_第3页
已阅读5页,还剩19页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、沥青混合料的老化及测试方法1. 沥青老化实验方法短期老化( STOA)美国SHRP研究根据以往沥青混合料短期老化方法的研究提出了3种方法,分别是:烘箱老化法、延时拌和法、微波加热法。从模拟施工条件、易于使用、设备 投资费用等方面的考虑, 烘箱加热法被认为是室内模拟沥青混合料短期老化最有 效的方法,温度和加热时间是烘箱加热法控制沥青混合料老化程度的重要条件。短期烘箱加热法(Short-Term OvenAging,简称STOA)将松散混合料置于135C 1 C的强制通风烘箱内加热4 h 5 min进行短期老化。通过进行大量的实际沥 青路面钻取芯样与按烘箱短期方法制成试件的回弹模量试验比较, 结果

2、证明了松 散沥青混合料4h135C的烘箱老化过程代表了沥青混合料在施工阶段的一个平 均老化水平。长期老化( LTOA)SHR研究总结了以往研究成果提出了 3种方法:三轴压力室内的加压氧化处理、 长期烘箱加热老化、红外线 (紫外线)处理。从体现野外条件、易于实施、试验设 备成本以及对沥青混合料性能变化的敏感性方面考虑, 长期烘箱加热老化和加压 氧化处理被认为是适合模拟沥青路面长期老化的有效方法。 将经过短期老化后的 成型试件放置于强制通风烘箱内,以 85C的温度进行为期5 d的长期老化。长期烘箱加热法(Long-Term Oven Aging,简称LTOA):将经过短期老化后的成 型试件放置于强

3、制通风烘箱内,以 85 C的温度进行为期5 d的长期老化。也可 采用100C的温度进行为期2 d的长期老化,两者达到的老化效果基本一致,但 是从实际操作来看,100C的高温下可能会使某些类型的试件发生严重变形。旋转薄膜烘箱老化 (RTFO)按公路工程沥青及沥青混合料试验规程 (JTJ 052-2000) 中沥青旋转薄膜加热 试验(T0610-1993)的要求对所选改性沥青进行 RTFOTg化,试验温度163C,老 化试验时间分别为160min(两周期),310min(四周期)。沥青的短期老化采用旋转薄膜烘箱试验, 用以模拟沥青在贮存、 运输、拌和及铺 筑过程中的老化。旋转薄膜烘箱试验的具体步骤

4、如下:1将旋转薄膜加热烘箱调节水平,并在 163C 0.5 C温度下预热不少于16h, 使烘箱内空气充分加热均匀。调节好温度控制器,使其能在盛样瓶全部装入 1环形金属架后,让烘箱的温度在 10min以内达到163C 0.5 C。2. 向8个盛样瓶中分别注入 35g0.5g 的沥青试样,然后趁热置于烘箱的环形架中各个瓶位中,关上烘箱门后开启环形架转动开关,以15rmin 2r min的速度转动。同时开始以流速 4000mLmin 200mLmin 的热空气喷入转动着的 盛样瓶的试样中,持续85min,但烘箱的温度应该在10min回升到163C 0.5 C, 且试样在163C 0.5 C温度受热时

5、间不少于 75min。3. 到达时间后,停止环形架的转动及喷射热空气,立即逐个取出盛样瓶,并迅 速将试样倾至一洁净容器内,以备测试旋转薄膜烘箱加热试验后的沥青性质。沥青室内加速光老化为了更精确地模拟现实条件, 本文采用江苏艾默生科技有限发展公司生产的氙灯 耐气候老化试验箱, 来模拟太阳光的紫外线作为人工模拟老化的试验仪器, 由于 用氙灯模拟自然光来老化沥青混合料的试验受到各种条件的限制, 如实验设备昂 贵、试验周期较长、 过程较繁杂等, 所以没有一个具体可行的方法可以借鉴和参 考。该光老化试验流程图为:沥青原样-短期老化RTFOT残留物-光老化。由于氙灯耐气候老化试验箱条件的限制,拟采用 60

6、0 w/m2温度60C、湿度 45%和温度70C、湿度55%两种光照条件采用连续光照法来确定光老化的时间, 具体方法如下:首先,将集料过13.2mm 19mmt勺筛,取13.2mm-19mr形状接近立方体的规则集 料5个,用洁净水洗净,置温度为105C 5C的烘箱中烘干,然后放在干燥箱 中备用。将大烧杯中盛水, 并置加热炉的石棉网上煮沸, 将集料逐个用细线在中 部系牢,再置于105C 5C的烘箱内1h,准备沥青试样,逐个取出加热的矿料 颗粒用线提起,浸入预先加热的沥青(石油沥青130C 150C )(煤沥青100C 110C ) 试样中 45s 后,轻轻拿出, 使集料颗粒完全为沥青膜所裹覆,

7、将裹覆沥青 的集料颗粒悬挂于试验架上, 下面垫一张纸, 是多余的沥青流掉, 在自然状态下 悬挂晾干,然后放入老化箱内, 按之前设定的时间段每过一段时间取走一组试样, 直到所有试件全部照射完为止。 将照射完的所有试件取出后在室温下冷却 15min, 待集料颗粒冷却后,逐个用线提起,浸入盛有煮沸水的大烧杯中央, 调整加热炉, 是烧杯中的水保持微沸状态,但是不允许有沸开的泡沫,浸煮 3min 后,将集料 从水中取出,观察矿料颗粒上沥青膜的剥落程度,并评定其粘附性等级 通过以上方法 SBS、Sasobit 、橡胶沥青分别在光照 216、192、144小时后,三 种改性沥青的剥落情况较明显。故采用 SB

8、S、Sasobit 、橡胶沥青的试验光照 2。/ m小时,光照强度为、时间分别为 216192、144600w压力容器老化 (PAV) 本试验法是用高温和压缩的空气对沥青进行加速老化(氧化) 。目的是模拟沥青 在道路使用过程中发生的氧化老化。 本法不能精确模拟老化的相对速率。 本法使 用的样品为沥青旋转薄膜烘箱试验法(RTFOT)式验得到的残留物。2本标准用来评价不问沥青在试验温度和压力条件下的抗氧化老化能力, 但不能说 明混合料因素的影响或沥青实际使用条件下对老化的影响。本标准是用来模拟沥青在使用过程中发生的氧化老化, 用本标准得到的残留物的 性能也已遇见使用几年后沥青的物理和化学性能。试验

9、步骤如下:1. 根据沥青旋转薄膜烘箱试验法( RTFO)T 对沥青进行老化试验。2. 将TFOT盘放在天平上,向盘中加人50g 0 5g的沥青,摊铺成约3.2mm厚的 沥青膜。尽快操作避免沥青冷却 .3. 将装有样品盘放在盘架上(在进行单一老化过程时,不同来源不同等级的沥 青的盘可放在同一压力容器中) 。将装有试样的盘与架放人压力容器,关闭压力 容器(未用的架槽不需要放置空盘)4. 如果使用烘箱,将装有样品并关闭的压力容器放入烘箱中。设定烘箱温度, 连接容器的温度传感器, 按照容器的设计和烘箱结构的要求, 将压缩空气管线连 接到压力容器外部的接头上 .5. 压力容器放在烘箱中,直到其内部的温度

10、达到规定的温度减去加压时温度增加的平均值(另测),通入压力为2.1MPa O.IMPa的空气,开始对老化程序计时。 如果用温度控制器,则预热容器后通 2.1MPa O.IMPa压缩空气,按设备说明开 始对老化程序计时。6. 将压力容器内部的温度和压力维持 20h 10min。7. 在老化阶段内,如遇到下列情况老化过程无效放弃试验样品: (1)装入支架和盘子 2h 后容器内的温度还没有达到加压希望的温度; (2)温度记录设备显示 的温度高于或低于目标老化温度土 0.5 C的总时间超过60min;(3)老化程序的结 束阶段压力超出加压时温度增加的平均值设计范围; (4)如该设备只能记录最高 和最低

11、温度,且在20h的老化时间,记录的温度变化值超过老化温度土0.5 C。8. 当20h老化结束时,用放空阀开始慢慢减少 PAV的内部压力。放空阀预先设 定一个开度,使PAV内部和外部压力在8min-15min达到平衡,避免沥青产生过 多的气泡和泡沫。20h的老化时间不包括释放和平衡压力的时间。9. 对老化试样进行真空脱气。将架和盘从 PAV中移出,盘放存设定在163C的 烘箱中加热 15min 1min。10. 将真空烘箱预热到170C 5C .从烘箱中移出盘,将含有单一样品的盘中热 的残留物单独倒入一个容器中, 应选择尺寸合适的容器, 使容器中的残留物的厚 度在15mm-40m之间。刮完最后一

12、个盘后,在1min内将容器转移到真空烘箱中。 将真空烘箱在170C 5C保持10min 1min。11. 尽可能快地将压力减少到 15kPa2.5Pa 的绝对压力,并维持恒压 30min 1min。释放真空,移出容器。如果表面还留有气泡,用热刀除掉 PAV残留物表面 的气泡。12. 如果没有立即对脱气后的PAV残留物进行其他试验,可将PAV残目物容器加 盖置于室温下,用于进一步试验。沥青混合料老化试验参考美国1995年AASHTOPP-199规范,将拌和后的松散沥青混合料置于 135C 的烘箱中, 在强制通风条件下持续加热 4 小时,每小时翻拌一次, 即为沥青混合 料的短期老化;对SBS进行6

13、0C、70C的光老化,老化时间为劈裂强度达到最 大值对应的时间。自然老化采用自然老化的方式, 将选用的沥青混合料均匀的摊铺在洁净的楼顶天台的砖铺 面上,松铺厚度约为22 kg /m2并且每7d将混合料翻拌一次。2. 沥青测试试验方法沥青基础性能测试针入度测试针入度是沥青主要质量指标之一, 表示沥青软硬程度和稠度、 抵抗剪切破坏的能 力等。主要反映出在一定条件下,沥青的相对黏度。25 C针入度试验按公路工程沥青及沥青混合料试验规程(T0604-2000)标准进 行试验方法如下 :1. 按规程T0602准备试样;2. 按试验要求将恒温水槽调节到指定温度 , 将制好的试样放入其中保温半小时 ;3.

14、调整好试验仪器,放下标准针,经过5s自动停止,读出此时的针入度;4. 同一试样至少经过 3 次平行试验 ;针入度指数PI用以描述沥青的温度敏感性,可以通过 15C, 25C。30E等三个 温度条件下测定的针入度值,按下式线性回归:LgP=AT+K式中:P-针入度(0.1mm):T-温度C);A, K一回归系数。计算得出A后,由下式求得:一般来说,沥青针入度指数PI越小,沥青在此试验温度范围内的温度敏感4性越大,沥青的稳定性越差。软化点测试(环球法)软化点是沥青受热软化并下垂时的温度。在道路工程使用过程中,沥青软化点不 能太低或太高,否则夏季融化,冬季脆裂且不易施工。沥青软化点反映了沥青的 高温

15、粘度。沥青软化点越高,粘度越大,温度稳定性越好。试验按公路工程沥青及沥青混合料试验规程(T0606-2011)标准进行试验方法如下;将试样在规定尺寸的金属环内,上置规定尺寸和质量的钢球,放于水(5C)或甘油(32.5 C)中,以50.5 C/min匀速加热,至钢球下沉达到规定距离(25.4mm 时的温度,以C表示,在一定程度上表示沥青的温度稳定性。沥青延度测试延度可以衡量沥青在外力作用下发生拉伸变形而不破坏的能力。延度反映了沥青的柔韧性,柔韧性越好,低温抗裂性能越好。沥青延度按照公路工程沥青及沥青混合料试验规程中T0606-2000操作步骤进行测试。试验方法如下:在一定温度下,按照5cm/ m

16、in的速度,拉伸沥青试样到断裂时的长度即为延 度.以cm为单位。根据沥青的性能或技术要求将试验温度定为 5C,10C,15C, 或 25C。沥青旋转粘度试验(布洛克菲尔德粘度计)测定道路沥青在45C以上温度范围的表观黏度.布氏旋转粘度试验按公路工程沥青及沥青混合料试验规程(T0625-2000)标准进行试验方法如下 :1. 按本规程 T0602 的方法准备沥青试样,分装在盛样容器中,在烘箱中加热至 软化点以上IOOC左右保温3060min备用,对改性沥青尤应注意去除气泡。2. 仪器在安装时必须调至水平,使用前应检查仪器的水准器气泡是否对中。开 启黏度计温度控制器电源, 设定温度控制系统至要求的

17、试验温度。 此系统的控温 准确度应在使用前严格标定 , 根据估计的沥青黏度,按仪器说明书规定的不同型 号的转子所适用的速率和黏度范围,选择适宜的转子 ;3. 取出沥青盛样容器,适当搅拌,按转子型号所要求的体积向黏度计的盛样筒 中添加沥青试样, 根据试样的密度换算成质量。 加入沥青试样后的液面应符合不 同型号转子的规定要求,试样体积应与系统标定时的标准体积一致。54. 将转子与盛样筒一起置于已控温至试验温度的烘箱中保温,维持 1.5h 。当试验温度较低时,可将盛样筒试样适当放冷至稍低于试验温度后再放人烘箱中保温。 使沥青试样在恒温容器中保温,达到试验所需的平衡温度(不少于15min)5. 开动布

18、洛克菲尔德黏度计,观察读数,扭矩读数应在 10%98%范围内。在整 个测量黏度过程中, 不得改变设定的转速。 仪器在测定前是否需要归零, 可按操 作说明书规定进行。 观测黏度变化, 当小数点后面 2 位读数稳定后, 在每个试验 温度下,每隔 60s 读数一次,连续读数 3 次,以 3 次读数的平均值作为测定值。6. 对每个要求的试验温度, 重复以上过程进行试验。 试验温度宜从低到高进行, 盛样筒和转子的恒温时间应不小于 1. 5h 。沥青流变性质试验(DSR动态剪切流变仪)动态剪切流变仪(DSR频率扫描试验旨在通过评价不同老化方式下的沥青材料 在动态荷载作用下的力学响应, 从动态响应和粘弹性的

19、角度来评价不同老化方式 的老化效果。本试验按公路工程沥青及沥青混合料试验规程(T0628-2011)标准进行试验方法如下 :1. 按本规程 T 0602的方法准备试样。加热沥青至足够流动状态, 用来浇注试件, 原样沥青加热的温度不宜高于135C,改性沥青加热温度不超过163C。在加热 过程中给样品加盖,并适当进行搅拌以保证样品的均匀性和赶走气泡。2. 将选择的试验板固定于试验机上,在试验温度下,建立试验板零间隙水平。 向上移动顶板,使板间隙为1mn 0.05mm直径25mm用于原样沥青和薄膜烘箱 或旋转薄膜烘箱老化后的沥青)或2mm 0. 05mm直径8mm用于压力老化后的沥 青)3. 仔细清

20、洁试验板表面,使沥青均匀牢固地粘到试验板上。当采用8mn试件时, 将环境室温度升到约45C ;当采用25mm试件时,将环境室升到试验温度或试验 温度范围的初始温度4. 移动试验板挤压两个试验板间的试件,加热试件修整器,修整周边多余的沥青。5. 调整好试验板间隙后,将试件温度升到试验温度土0.1 C。6. 当温度达到平衡时,设备将自动以10rad/s的频率和选择的应力(或应变) 目标行试验,第一次10个循环,不记录数据,第二次10个循环,记录数据,用 于计算复模量和相位角。记录和计算均由数据采集系统完成。沥青弯曲蠕变劲度试验(SSR弯曲梁流变仪)6弯曲梁流变仪用于量测低温时沥青的劲度。 弯曲梁流

21、变仪试验评价两个参数:(1) 蠕变劲度(S),即沥青抵抗荷载的能力;(2)m值,即荷载作用时沥青劲度的变化 率。测量的弯曲蠕变劲度范围为 201000MPa.本方法适用干原样沥青、压力老化后的沥青和薄膜烘箱(或旋转薄膜烘箱)后的 老化沥青.本试验按公路工程沥青及沥青混合料试验规程(T0627-2011)标准进行试验方法如下:1. 制备试件.利用金属模制备浇筑制备好的沥青试样,浇筑好的沥青试样尺寸为长 127m 2.0mm厚 6.35 0.05mm,宽 12.70mm 0.05mm.放在室温下冷去卩 45-60min并在水浴中脱模.2. 试件脱模后,立即将试件放人达到试验温度的恒温浴中,恒温保持

22、60min5min后,将试件安放在支架上,保持恒温浴温度在试验温度土0.1 C内。3. 将试件资料、试验荷载、试验温度等有关信息输入到计算机中。向试件手动施加一个35mNt IOmN的接触荷载,施加荷载时间不能大于IOs,且保证试件和 荷载头之间的接触。4. 激活自动试验系统,在1s0.1s内施加980mN50mN的初始荷载。将荷载减 少到 35mN IOmN 维持 20s ls。5. 施加试验荷载980mN 50mN维持时间为240s。计算机将从0.5s起,以0.5s 的时间间隔自动记录并计算荷载及形变值。6. 卸去试验荷载并返回到35mNt IOmN的接触荷载。从支架上移走试件进行下一 个

23、试验。沥青分析技术沥青四组分分析红外光谱实验凝胶渗透色谱试验沥青分离技术离心分离法抽取老化沥青:主要原理是借助离心力, 使比重不同(centrifugalseparation)离心分离使离心力远大于其中,离心机等部件可产生相当高的角速度,的物质进行分离。重力,于是溶液中的悬浮物、沉 淀析出。此外,比重不同的物质所受到的离心力沉降速度不同,能使比重不同的物质达到分离。不同,因此规程合料试验沥程作参见公路工沥青及青混 操具过抽提程体 所述方法。及T0726-1993 )中的(JTJ052-2000 T0722-1993: 试验方法如下使沥青充分溶分钟浸泡注入三氯乙烯溶剂准备沥青混合料试样1. ,3

24、0, 8解;倒入离心分离器,开始分离沥青2.,抽取出沥青溶液至抽提达到澄清透明为止; 将抽提液放入烧瓶中,连接好蒸馏装置;3.加热烧瓶并往里充入二氧化碳气体,至溶液缓慢翻腾;4.待三氯乙烯以滴状缓慢蒸馏时,将二氧化碳流量增加到 5.1400ml/min 土50ml/min,将油浴温度设置在165-175 C .蒸馏中了停止加热和通入二氧化碳,回收所得沥青 6.旋转蒸发器法从沥青混合料中回收沥青对沥青路面或沥青本方法采用旋转蒸发器法从石油沥青混合料中回收沥青, 且在操作过程中不改变混合料中 再将抽提液中的溶剂除去,混合料用溶液抽提,沥青的性质可供评定石油沥青混合料按本方法从沥青路面或沥青混合料中

25、回收的沥青,进行再生沥青混合料的配合比中沥青的老化程度,及分析沥青路面的破坏原因,设计等使用。根据需要对回收沥青测定各种性质及化学组分。T0727-2011旋转蒸发器法按照公路 工程沥青及沥青混合料试验规程中操作步骤进行测试。:所示,旋转蒸发器沥青同收装置:如图 T 0727-1,它主要由下列部分组成9试验方法如下:,120g1.准备沥青混合料试样,一次用量应预计可获得回收沥 青试样 80沥青混合料若是从施不足沥青试验项目需要时可分次回收后混合使用。 宜用电风扇吹干水分后再用微波炉或在烘箱内加热,工现场钻取的试样,C,从开始加热至试样松散使其成松散状态,但加热温度不得超过100 30mi n。

26、的时间不得超过方法将沥青混合料用离心法抽提出沥青溶液, 至抽提按本规程 T 07222. 液达澄清透明为止。 将全部沥青抽提液分次装入离心管中, 用高速离心以上, 离 心分 770xg 分离法清除抽提液中的矿粉部分,施加相对离心力 。离的时间不少 于 30min 一边抽气一边将干净的抽提液取出一部分置减压过滤器的滤纸上过滤,3.仔细观察滤纸上还有没有矿粉颗粒, 向滤纸上加新的三氯乙烯溶液洗净。 如有应 重复上述步骤延长分离检验高速离心分离法清除矿粉是否干净。 时间,直至确 认抽提液中没有矿粉为止。 接妥,接头均应密封,不漏气。将旋转蒸馏回收装 置按图 T 0727-14.(350 400mL)

27、o将沥青抽提液全部C 5C5.将加热装置的油浴调温至 50 1 000mL 装入洁净的旋转烧瓶中,用少量溶剂清洗后也并入瓶中。,7kPa( 7IOmmHg开动 真空泵或抽气机,使整个系统形成负压,真空度 94. 6.以下。开动旋转烧瓶,在不浸入加热 kPa( 50mmHg即绝对负压在6. 67 5-IOmin的速度旋转油浴的状态下,以约 50r/min C 50在保持上述速度旋转 的状态下,缓慢地将旋转烧瓶底部浸入已达7. C的油浴中,烧瓶内的溶剂开始蒸发。当冷凝装置冷却的溶液流入溶 5剂回收烧瓶达到稳定状态后, 逐渐增加旋 转速度。 并增大旋转烧瓶浸入油浴的加热面积, 加快蒸馏速度。 直至无

28、溶剂汽凝 回收时,蒸馏结束,20r/min.将旋转速度降低至155CC15min内上升至 旋转烧 瓶继续保持旋转状态,同时将油浴升温,在 8.1000mL/min 阀门,以,然后开放 C02,并在此状态下保持土 2cc15min 2min。的流速通过:阀门,逐渐使旋转烧瓶 内恢复至常压,停止旋转烧瓶旋转,离关闭C09.开油浴,拆开装置。迅速倒出烧瓶内的残留沥青,进行回收沥青的各项 试验10再生沥青制备用工业苯浸泡废旧沥青混合料, 过滤后回收滤液, 进行热抽滤以除去溶液中的矿 粉,蒸馏回收苯,得到粗废旧沥青,真空干燥后称重。将适量再生剂、补充沥青 加入回收后的废旧沥青中,置于烘箱中在90C熔融,

29、多次搅拌至均匀,无气泡, 制得再生沥青。3. 沥青混合料测试方法确定沥青混合料配合比标准马歇尔试验马歇尔试验是确定混合料最佳的试验。 其试验过程是对试件在规定的温度和湿度 等条件下标准击实,测定沥青混合料的稳定度和流值等指标,经一系列计算后, 分别绘制出油石比与稳定度、流值、密度、 、饱和度的关系,最后确定出沥青混 合料的最佳油石比。马歇尔试验按标准 T0709-2011 进行, 试验方法如下 :1. 马歇尔试件的制作:按T 0702标准击实法成型马歇尔试件,标准马歇尔试件 尺寸应符合直径101.6mm土 0.2mm 高63. 5mm土 1.3mm的要求。对大型马歇尔 试件,尺寸应符合直径 1

30、52. 4mm土 0.2mm 高95. 3mm +2. 5mm的要求。一组试 件的数量不得少于 4个,并符合 T 0702 的规定。2. 试验条件的准备 : 将恒温水槽调节至要求的试验温度, 对黏稠石油沥青或烘箱养生过的乳化沥青混合料为60C 1C,对煤沥青混合料为33.8 C 1C,对空气 养生的乳化沥青或液体沥青混合料为 25C 1C。将试件置于已达规定温度的恒 温水槽中保温,保温时间对标准马歇尔试件需3040mi n,对大型马歇尔试件需4560mi n。试件之间应有间隔,底下应垫起,距水槽底部不小于5cm3. 仪器的准备:将马歇尔试验仪的上下压头放入水槽或烘箱中达到同样温度。 将 上下压

31、头从水槽或烘箱中取出擦拭干净内面。 为使上下压头滑动自如, 可在下压 头的导棒上涂少量黄油。 再将试件取出置于下压头上, 盖上上压头, 然后装在加 载设备上。,并对准荷载测定装置的压头。4. 启动加载设备,使试件承受荷载,加载速度为 50 mm/min 土 5mm/min计算 机或 X-Y 记录仪自动记录传感器压力和试件变形曲线并将数据自动存入计算机 . 当试验荷载达到最大值的瞬间, 取下流值计, 同时读取压力环中百分表读数及流 值计的流值读数。谢伦堡沥青析漏试验谢伦堡沥青析漏试验 ( Schellenberg Binder Drainage Test) 是德国为沥青 11玛蹄脂碎石沥青混合料

32、(SMA)的配合比设计而制定的方法。它是为了确定沥青混 合料有无多余的自由沥青或沥青玛蹄脂而进行的试验,由此确定最大沥青用量。 与飞散试验相结合,可以得出一个合理的沥青用量范围。本方法用以检测沥青结合料在高温状态下从沥青混合料中析出多余的自由沥青 数量,供检验沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)、排水式大空隙沥青混合料(OGFC) 或沥青碎石类混合料的最大沥青用量使用。试验按公路工程沥青及沥青混合料试验规程 (T0732-2011) 标准进行 试验方法如下 :1. 根据实际使用的沥青混合料的配合比,对集料、矿粉、沥青、纤维稳定剂等 按 T 0702 的方法用小型沥青混合料拌和机拌和混合料:拌和时纤维

33、稳定剂应在 加入粗细集料后加入, 并适当干拌分散, 再加入沥青拌和至均匀。 每次只能拌和 一个试件。一组试件分别拌和 4 份,每 1 份约为 lkg 。第 1 锅拌和后即予废弃不 用,使拌和锅黏附一定量的沥青结合料, 以免影响后面 3 锅油石比的准确性。 当 为施工质量检验时,直接从拌和机取样使用。2. 洗净烧杯,干燥,称取烧杯质量 m0准确至0.1g。将拌和好的1kg混合料, 倒入800mL烧杯中,称烧杯及混合料的总质量 ml,准确至0.1g。3. 在烧杯上加玻璃板盖,放人170C 2C烘箱中,当为改性沥青SMA寸宜为 185C,持续 60min 1min。4. 取出烧杯,不加任何冲击或振动

34、,将混合料向下扣倒在玻璃板上,称取烧杯 以及黏附在烧杯上的沥青结合料、细集料、玛蹄脂等的总质量m2,准确至0.1g。 沥青析漏损失按式( T 0732-1 )汁算。肯塔堡飞散试验 ( 浸水肯塔堡飞散试验 ) 沥青混合料的飞散试验,国外称之为肯塔堡试验 (Cantabro Test) :沥青玛蹄脂 碎石混合料(SMA)、大空隙排水性沥青混合料(OGFC)、抗滑表层混合料、沥青 碎石或乳化沥青碎石混合料等路面的表面层材料, 往往表面构造深度较大, 粗集 料外露,孔隙中经常充满了水, 在交通荷栽的反复作用下, 由于集料与沥青的黏 结力不足而引起集料的脱落、掉粒、飞散,并成为坑槽的路面损坏,是常见的一

35、 种严重的沥青路面破坏现象。 为了防止这种破坏, 在配合比设计时, 辅以飞散试 验进行检验是必要的 .本方法用以评价由于沥青用量或黏结性不足, 在交通荷载作用下, 路面表面集料 脱落而散失的程度, 以马歇尔试件在洛杉矶试验机中旋转撞击规定的次数, 沥青 混合料试件散落材料的质量的百分率表示 .本方法的浸水飞散试验用以评价沥青混合料的水稳性 . 试验按公路工程沥青及沥青混合料试验规程 (T0733-2011) 标准进行 试验方法如下 :1. 根据实际使用的沥青混合料配合比,按 T 0702标准击实法成型马歇尔试件, 除非另有要求,击实成型次数为双面各 50 次。试件尺寸应符合直径 12101.6

36、mm土 0.2mm高63. 5mm土 1.3mm的要求,一组试件的数量不得少于 4个。 拌和时应注意事先在拌和锅中加入相当于拌和沥青混合料时在拌和锅内所黏附 的沥青用量,以免影响油石比的准确性。2. 将恒温水槽调节至要求的试验温度。标准飞散试验的试验温度为20C0.5 C;浸水飞散试验的试验温度为 60C 0.5 C.3. 将试件放人恒温水槽中养生。对标准飞散试验,在 20C 0.5 C恒温水槽中 养生20h。对浸水飞散试验,先在60C 0.5 C恒温水槽中养生48h,然后取出 后在室温中放置 24h。4. 对标准飞散试验,从恒温水槽巾取出试件,用洁净柔软的毛巾轻轻擦去试件 的表面水,称取逐个

37、试件质量 m,准确至0. lg;对浸水飞散试验,称取放置24h 后的每个试件质量mo准确至0.1g。5. 立即将一个试件放入洛杉矶试验机中,不加钢球,盖紧盖子(一次只能试验1个试件)。开动洛杉矶试验机,以3033r/min的速度旋转300转。6. 打开试验机盖子,取出试件及碎块,称取试件的残留质量。当试件已经粉碎 时,称取最大一块残留试件的混合料质量ml。沥青混合料的飞散损失按式(T 0733-1)计算:.沥青混合料力学试验四点弯曲疲劳试验测试沥青混合料在规定的 试验条件下承受重复弯曲荷载的疲劳寿命 标准进行试验按公路工程沥青及沥 青混合料试验规程(T0739-2011):试验方法如下试件的尺

38、或者从现场路面切割,试件准备:按碾压成型的方法制作 试件,1.6mm. 6mm宽度63mr寸应符合长度 380mn 5mm高度50mm;小时C的温度下至少养生4试件养生2.:在试验温度土 0.5个加载循环的试件劲 度50个循环50.计算第选择参数3.安放试件,预加载;作为确定试件疲劳失效 判断依据的基础劲度模量模量为初始劲度模量,.记录试验数据,开始试验当试件达到疲劳试验终止条件时试验结束.4.沥青混合料弯曲蠕变试验13本方法适用于测定热拌沥青混合料试件在规定温度和加载应力水平条件下弯曲 蠕变的应变速率,以评价沥青混合料的变形性能。试验温度根据试验目的需要或 有关规定选用,如无特殊规定,试验沥

39、青混合料的低温性能时宜采用0C,试验高温性能时宜采用30o40Co本方法适用于由轮碾成型后的试件切制成长250mm宽30mm高35mn的棱柱体小梁,其跨径为 200mm试验按公路工程沥青及沥青混合料试验规程(T0728-2000)标准进行试验方法如下:1. 按本规程T 0703沥青混合料试件制作方法由轮碾成型的板块状试件上用切割 法制作棱柱体试件,试件尺寸应符合长 250mr 2mm宽30mr 2mm高35mn 2mm的要求,一块300mr 300mm鶉止AlflLi *hnL 1时nIIl沥青混合料劈裂试验通过一定宽度的圆弧形沥青混合料的劈裂试验是对规定尺寸的圆柱体试件,一是劈裂试验在国外有

40、两种目的:压条施加荷载,将试件劈裂直至破坏的试验。二是 用静载试验评价沥青混合料的性采用动栽或冲击法求取设计参数回弹模量;适用于测定破坏时的间接抗拉本试验根据国内外研究成果及试验方法编制,质。也可用于求取弹性阶段的劲度模量作为设破坏劲度模量,强度、极限拉伸应变、计参数使用。本方法适用于测定沥青混合料在规定温度和加载速率时劈裂破坏或处 于弹亦可供沥青路面结构设计选择沥青混合料力学设计参数及性阶段时的力学 性质,试验温度与加载速率可由当地气候条件根评价沥青混合料低温抗裂性能时 使用。如无特殊规定,宜采用据试验目的或有关规定选用,但试验温度不得高 于30C当用于评价沥青混合料低温抗裂0.5加载速率为

41、50mm/min试 验温度15 C及加载速率1mm/min 0.5性能时,宜采用试验温度-10 C其他试 验温度的,T0716-1本方法测定时采用的沥青混合料泊松比卩值见表卩值由内插 法确定。卩本方法也可由试验实测的垂直变形及水平变形计算实际的0.2-0.5卩值,但计算的值必须在范围内。17试验按公路工程沥青及沥青混合料试验规程(T0716-2011)标准进行试验方法如下:1. 按规程T0702的方法制作圆柱体试件,当集料公称最大粒径小于或等于 26. 5mm寸,用马歇尔标准击实法成型的直径为 101.6mm土 0.25 mm 高为63. 5mm 1.3mm的试件。从轮碾机成型的板块试件或从道

42、路现场钻取直径IOOmr 2mm或150mr 2.5mm 高为40mr 5mn!勺圆柱体试件。2. 使恒温水槽达到要求的试验温度土 0.5 C。将试件浸入恒温水槽保温不少于1.5h。当为恒温空气箱时保温不少于 6h,直至试件内部温度达到试验温度土 0.5 C 为止。保温时试件之间的距离不少于 lOmm3. 从恒温水槽中取出试件,迅速置于试验台的夹具中安放稳定,其上下均安放 有圆弧形压条,与侧面的十字画线对准,上下压条应居中、平行。4. 迅速安装试件变形测定装置。水平变形测定装置应对准水平轴线并位于中央 位置;垂直变形的支座与下支座固定,上端支于上支座上。5将记录仪与荷载及位移传感器连接,选择好

43、适宜的量程开关及记录速度。当 以压力机压头的位移作为垂直变形时,宜采用50mm/m in速率加载。记录仪走纸速度根据试验温度确定。开动试验机,使压头与上下压条接触,荷载不超过30N, 迅速调整好数据采集系统或X-Y记录仪到零点位置。6.开动数据采集系统或记录仪,同时启动试验机,以规定的加载速率向试件加 载劈裂至破坏,记录仪记录荷载及水平变形(或垂直位移)。当试验机无环境保 温箱时,自恒温水槽中取出试件至试验结束的时间应不超过45s。记录的荷载一变形曲线如图T0716-2所示变形曲线的直线段按图示方法延长与横坐标相交作-T 0716-2中的荷载将图。XT)为曲线的原点,由图中量取峰值时的最大荷载

44、 PT及最大变形(YT或150.Omm12. 7mn及试件直径为IOOm 2.0mm压条宽度为当试件直径为及式分别按式T(T0716-1)、压条宽度为土 2. 5mm19.Om时,劈裂抗拉强度尺。按式ST(T0716-3) 及破坏劲度模量计算,泊松比纵破坏拉伸应变 (T0716-2)8T (T 0716-5)式计算。18沥青混合料收缩系数试验 沥青混合料的平均线收缩系数是规定尺寸的棱 柱体试件在规定的温度区间,.以规定速率降温时的收缩变形与试件长度的比值它与沥沥青混合科的线收缩系 数是沥青路面温度应力计算必不可少的参数,但是国际青路面的温度收缩开裂密切相关,为此本试验规程增补此项试验方法:国内

45、各研究单位自行上尚未见有统 一的沥青或沥青混合料的收缩系数试验方法,国家科技攻本试验法是参照“七五” 研制的不少试验仪器及测定方法均不相同。以便使国内的仪器和方法尽可能统一,关期内研制的试验仪器及试验方法制定的,便于对比。试件尺寸为长本方法适用于从轮碾成型的板块状试件上切制的棱柱体试件,温度区间及降温速率根据当 土 1.0mm 高,宽 20mn 1.0mm 20mmt 200mm2.0m/lh C,降温速率为地气候 条件决定,通常采用的温度区间为+10-305 C (T0720-1993)标准进行试验按公 路工程沥青及沥青混合料试验规程:试验方法如下沥青混合料试件制作方法用轮碾法成型制作 T0

46、703300mm 1.按 本规程x 20mm50mm的板块状试件,然后用锯石机顺序切割成 20mm 300 mm2.个。3200mn的棱柱形试件。一组试件不应少于将试件两端正中央粘上金属测头, 与千分表接触的一端为平头形测头,3.19另一端为半球测头,用502黏结剂粘好,并用手稍加压力待其固化粘牢。注意, 测头应准确粘在试件两端的中轴线上, 测头平面应与轴线垂直。黏结好测头的试 件,置于玻璃板上。4. 在恒温水槽中注入甲醇水溶液作冷媒, 深度应在试件上方20mm以上,并将水 槽的温度控制至试验开始温度(+10 C)保温。5. 将玻璃板及试件(一组3个)移置在恒温水槽巾,玻璃板的架空高度距底面

47、不少于30mm各试件之间的距离不少于10mm在整个试验过程中,试件的上下 位置不得颠倒。在开始试验温度的水槽巾恒温 30mi n。6. 恒温后,将试件迅速从水槽中取出,一手拔出收缩仪千分表(或位移计)测杆,一手将试件置于试件架的左端紧靠测杆,里侧紧靠定位挡板,右手轻轻松开测杆与测头接触,在无受力状态下读取千分表(或位移计)读数(L0)作为收缩零 点,准确至0.001 mm。然后,迅速地将试件放回甲醇水溶液中。从恒温水槽中 取出试件,至测出千分表读数的时间,不应超过5so否则,应将试件放回水槽中保温lOmin左右后再重测。7. 将试件放回水槽中原来位置,3个试件仝部测量完后,水槽开始降温,降温

48、速率为5C /h (或其他规定降温速率),直至预定的终点温度-30 C,停止降温, 并在此条件下保温30min,重复,读取最终读数L。,准确至0.001mm降温区间的平均收缩应变及平均收缩系数按式 (T 0720-1)、式(T 0720-2)计算。)(电测法沥青混合料低温收缩系数试验。电路连接采用双桥法,h20C, 降温速率5C/试验测试温度区间为10。应变80 . 06,标距mm:2 型,电阻 应变片为BXI2080AA1199,灵敏系数其主要测试步骤与收片黏贴应符合要求, 以保证变形同步灵敏性和数据准确度 .缩仪法相同20单轴静态蠕变试验1. 首先采用Troxler 4140 型旋转压实仪

49、成型150 mmX H110 mmB勺大型试件,再钻芯得到尺寸为100 mnX H110 mm的试件.2. 在 0. 005 MPa下预加载 10 min ;3. 瞬时施加到所要求荷载并保持载 60 rain ;4. 瞬时卸载到0. 005 MPa并保持30 min ;5. 采用LVDT精确测量试件变形随时间变化的数据.根据试验的应力应变关系可以得到沥青混合料单位应力作用下 t 时刻的应变值 , 从而得到 Burgers 黏弹性模型参数 , 分析温度、应力水平、级配以及老化对沥青 混合料黏弹性响应的影响,可以为沥青路面设计和破坏分析提供参考.单轴贯入试验所谓单轴贯入试验,即在试件上使用小于试件

50、直径的钢压头进行加载。选取的沥青混凝土试件尺寸为100 mnX 100 mm,钢压头的直径为28. 5 mm, 试验温度选取为60E,加载速率采用1 mm/min。现有研究证明: 在单轴贯入试验中, 试件的受力模式与实际路面相同, 故采用单 轴贯入试验可以良好的反映沥青混合料的路用抗剪性能。为了能够通过单轴贯入试验来求解混合料的抗剪强度, 利用有限元建立符合实际 受力的贯入模型,进而求解出在1 MPa寸模型中最大剪应力处的主应力值,以此 作为基本的抗剪参数, 然后。利用这些基本的参数乘以贯入强度值, 也就求出了 试件中最大剪应力处的各主应力值和剪应力值。单轴压缩试验本方法适用于测定热拌沥青混合料的抗压回弹模量和抗压强度。 试验方法如下 :1. 按规程 T 0704用静压法成型沥青混合料试件, 也可从轮碾机成型的板块试件上用钻芯机钻取试件。试件尺寸应符合直径100mm +2. 0mm高100mn 2. 0mm的要

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论