[發明專利]瀝青混合料凍融劈裂試驗真空飽水與浸泡方法

有效

• 申請號: 200810025556.0
• 申請日: 2008-04-29
• 公開（公告）號: CN101275940A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發明（設計）人: 黃曉明;許濤
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N33/42
• 分類號: G01N33/42
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明是一種用于有效評價瀝青混合料水穩定性的方法，尤其是一種較易解決混合料凍融劈裂試驗真空飽水及浸泡不充分的方法，屬于公路瀝青路面的技術領域。

背景技術

在高速公路建設中，瀝青路面作為一種無接縫的連續式路面，以其平整耐磨的表面、平穩舒適的行車性能、良好的力學強度、無揚塵、振動小、噪音低、施工期短和養護維修簡便的等特點在現代高速公路的建設中占有很大的份額，倍受青睞。當前世界各國的高速公路大多采用瀝青路面，如美國瀝青路面占全國公路路面的93％；日本的高速公路中94％為瀝青路面。我國近期在建、重建或大中修的高速公路中有90％以上采用了瀝青路面。為了使瀝青路面具有穩定、持久的良好服務質量，必須要求瀝青混合料具有較好的耐久性。

然而，水損壞是影響瀝青路面耐久性的一個重要因素。所謂瀝青路面的水損害，是指瀝青路面在存在水分的條件下，經受交通荷載和溫度脹縮的反復作用，一方面水分對瀝青起乳化作用，導致瀝青混合料強度下降，同時水分逐步侵入到瀝青與集料界面上，由于水動力的作用，瀝青膜漸漸的從集料表面剝離，導致集料之間的粘結力喪失而發生的路面破壞過程，從而使瀝青路面出現麻面、唧漿、松散和坑槽等破壞。這已引起了世界各國的注意。尤其是近年來，各國積極推廣應用具有良好抗滑性能的OGFC(開級配磨耗層)和PAC(多空隙瀝青混凝土)，此類路面的空隙率較大，約為15％～25％，易于受到水分的沖刷和浸泡作用而引起水損壞。因為瀝青路面的水損壞與瀝青混合料水穩定性密切相關，所以在瀝青混合料配合比設計過程中，必須選擇合理的室內試驗方法對瀝青混合料的水穩定性進行較為客觀評價。

我國“八五”攻關項目瀝青混合料路用性能研究專題之一，瀝青混合料水穩定性能研究，通過大量的試驗測定來評價和改善瀝青混合料的粘附特性，同時在對相關試驗方法做了全面而深入的探討的基礎上，推薦80℃水浸法和攪動水凈吸附法作為評價瀝青與礦料粘附性等級的標準方法；浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗作為檢驗瀝青混合料水穩定性的標準試驗方法。

我國現行的《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》(JTJ052-2000)(以下簡稱《試驗規程》)中采用“瀝青與礦料的粘附性試驗”(T0616-93)方法來測定瀝青與礦料的粘附性，評定集料抗水剝落性能力。但此法只能評定部分粗集料與瀝青的粘附性能，并沒有對細集料與瀝青的粘附性能進行評定，而后者尤為重要。事實上，許多細集料如石英砂、河砂等與瀝青裹覆能力很差，但該試驗方法中并沒涉及，且該試驗只能給出定性指標，人為因素影響較大。美國ASTM?D3625-95也明確指出水煮法與現場水損害的關系尚未建立。因此該方法的試驗結果不能作為拒絕或接受一種集料的標準，該法只可作為混合料原材料初選方法。

《試驗規程》中對瀝青混合料的水穩性評價試驗方法是瀝青混合料浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗。浸水馬歇爾試驗通過長時間的靜態浸水所造成的瀝青混合料的力學性能(穩定度)的衰減來反映其抗水損害性能。該試驗由于設備價格便宜且操作簡單，在我國應用廣泛。但是，浸水馬歇爾試驗試驗條件過于寬松，甚至有時出現殘留穩定度大于100％的情況。目前，相關研究認為馬歇爾試驗不能有效模擬路面的實際使用情況，試驗結果并不能真實反映瀝青混合料的路用性能，因此浸水馬歇爾試驗結果與瀝青路面實際水損壞相關性較差。

凍融劈裂試驗是在規定條件下對瀝青混合料進行凍融循環，測定經凍融循環與未經凍融循環試件的劈裂強度，以此強度之比來評價瀝青混合料抗水損害能力和寒冷地區的抗凍性。但從模擬現場的角度來說，該試驗不符合水損害形成的機理。循環過程中的冷凍過程沒有模擬最佳溫度，該過程可能引起與剝落無關的瀝青薄膜的破裂；另外，多孔或較低強度的集料在凍融過程中會出現集料的破壞。凍融劈裂試驗的凍融循環條件只是造成了某種水損害狀況，并不能模擬水損害過程。因此，從試驗條件來說，該試驗方法用于評價瀝青混合料抗凍性是可行的，對瀝青混合料的破壞條件與實地水損害過程不符，水損害主要發生在我國南方多雨潮濕地區，而氣溫低的北方，降雨量較少，水損害不應是一個嚴重的問題，因此需要一個更能反映混合料水損害特性的技術指標。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種瀝青混合料凍融劈裂試驗真空飽水及浸泡新方法，該方法較易解決混合料凍融劈裂試驗真空飽水時大量氣泡附著在試件表面，不易除去，影響凍融劈裂試驗結果，以及飽水后浸泡不充分的問題。