[發明專利]瀝青混合料水氣穩定性試驗評價方法

無效

• 申請號: 200810036524.0
• 申請日: 2008-04-23
• 公開（公告）號: CN101344517A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發明（設計）人: 張宏超;王松根;畢玉峰
• 申請（專利權）人: 張宏超
• 主分類號: G01N33/42
• 分類號: G01N33/42
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 雷紹寧

技術領域

本發明屬于道路工程材料設計與施工控制技術領域，涉及一種瀝青混合料水穩定性試驗 評價方法，以及施工現場的試驗檢測分析。

背景技術

在道路工程材料設計與施工控制中，瀝青混合料的水穩定性設計與評價是非常重要的、 也是必不可少的項目，用以評價路面抵御自然降雨等外界水沖刷的能力。目前，水穩定性評 價一般采用基于凍融循環的試驗方法，例如美國的洛特曼試驗(Lottoman?Test)，Tunnicliff?& Root試驗，Modified?Lottoman試驗。我國借鑒了美國的方法特點，也采用凍融循環的方法提 出了凍融劈裂試驗。

所謂凍融循環，其流程與特點如下：

1.首先，將瀝青混凝土試件浸入水中，在自然滲透或者真空負壓的作用下，使水侵入到 瀝青混凝土的空隙中；

2.然后，對試件進行冷凍，空隙中的水結冰后體積膨脹11％，對混凝土造成強度破壞；

3.然后，再將試件放入60℃的水中一定時間，進行充分地融化，從而完成一次凍融循環。

凍融循環可以對瀝青混凝土試件的強度造成一定破壞，使瀝青混凝土的強度下降，上述 各種試驗方法均以凍融前后的劈裂強度比值作為評價指標，強度下降少者為優。凍融循環的 目的在于模擬路面使用過程中水對瀝青混凝土的沖刷，但其作用機理實際上是凍漲作用對瀝 青混凝土強度的衰減與破壞，而不是水對瀝青混合料沖刷的結果。而凍漲作用與實際道路條 件不符，由此造成了試驗結果與實際路用效果的相關性較差。

實際情況下，行駛車輛的運動產生的動態效應與空氣、水、溫度等環境因素相耦合，對 路面產生了瞬時動水壓力、空氣壓力。自然降水在兩者的作用下，滲透入瀝青混凝土深層內 部，造成對混凝土結構本身的反復沖刷。而多雨的夏季，路面溫度相對較高，這又進一步促 進了水對瀝青的乳化作用，從而加速了沖刷破壞與侵蝕。通過這樣一個反復沖刷的機理過程， 瀝青逐漸從石料表面剝落，使石料間喪失粘結而導致混凝土自身強度的逐漸喪失，最后導致 各種損壞現象。因此，用來評價瀝青混合料水穩定性的試驗方法，應該能夠模擬行車與環境 耦合條件下的沖刷作用。

通過上述對比可以發現，凍融循環在實際路面水損壞機理模擬上存在很大的缺陷。在實 際生產上，造成了實際試驗結果與路面實際使用效果之間存在很大的不一致性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種可以模擬行車與環境動態效應的瀝青混合料水氣 穩定性試驗評價方法，以克服現有的凍融循環評價方法存在的與實際路面條件不一致的缺陷， 將行車與環境耦合條件下產生的動水壓力、空氣動力與環境溫度一并納入試驗，從而使試驗 環境條件更加接近道路的實際情況，使試驗結果與實際應用效果具有更好的相關性，試驗方 法也更可靠有效。

本發明解決技術問題的技術方案如下：

一種瀝青混合料水氣穩定性試驗評價方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)首先成型成型瀝青混合料圓柱體試件若干只；

(2)將試件平均分為2組，每組不少于3只，并使其平均空隙率相同；

(3)對第一組試件直接進行劈裂試驗測量其劈裂強度，并求得其平均值TS₀；

(4)第二組試件首先在交替正負壓力作用下進行沖刷循環50次，然后進行劈裂試驗測 量其劈裂強度，并求得其平均值TS₁；

(5)最后以兩組平均劈裂強度的比值TSR作為評價指標，TSR＝TS₁/TS₀。

沖刷循環的過程包括如下步驟：

(a)模擬夏季瀝青路面的實際溫度：將試件放入密閉壓力容器內，浸沒在熱水中；

(b)模擬運動車輛輪胎后產生的空氣局部真空及其與路面積水的動態負壓力的疊加效 果：施加負壓，進行飽水1分鐘，隨后卸壓至常壓；

(c)模擬運動車輛輪胎前產生的空氣局部壓力及其與路面積水的動水壓力的疊加效果： 施加正壓，持荷1分鐘后卸載，完成一次沖刷循環。

由以上公開的技術方案可知，本發明具有如下優點：

(1)摒棄了以往與路面實際條件不相符合的凍融循環方式，采用了全新的交替壓力變化 下的沖刷方式對瀝青混合料進行水侵蝕考驗，使試驗原理更加合理、更符合實際路面條件， 試驗結果更加可靠；