[發(fā)明專利]一種確定改性瀝青混合料合理壓實(shí)溫度的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210460355.X
• 申請(qǐng)日: 2012-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN102967392A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王黎明;石振武;劉雙;何松松;郭佳龍;王立軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王黎明
• 主分類號(hào): G01K13/10
• 分類號(hào): G01K13/10;G01N3/24
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;韓小雷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種確定壓實(shí)溫度的方法，尤其涉及一種確定改性瀝青混合料合理壓實(shí)溫度的方法，屬于道路工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)

改性瀝青混合料的合理壓實(shí)溫度難以通過瀝青直接確定。而采用變溫度成型后的溫度—毛體積密度/空隙率關(guān)系直接確定時(shí)存在三個(gè)技術(shù)缺陷：①采用不同成型方法的不同混合料目標(biāo)密實(shí)度/空隙率不同，假定密實(shí)度/空隙率標(biāo)準(zhǔn)難以確定；②剪切速率對(duì)某些瀝青的粘度變化是敏感的，當(dāng)成型試驗(yàn)中瀝青膜受剪速率與實(shí)際施工不同時(shí)，直接確定的壓實(shí)溫度可能并不適宜于施工狀態(tài)；③當(dāng)采用間斷級(jí)配（如OGFC和SMA）、成型功過大或成型溫度較高時(shí)，最終密實(shí)度結(jié)果對(duì)溫度變化不敏感。因此目前改性瀝青混合料的合理壓實(shí)溫度多采用經(jīng)驗(yàn)值。

本發(fā)明的解決方案是基于變溫度沖擊貫入試驗(yàn)取得瀝青混合料特定溫度下的當(dāng)量抗剪強(qiáng)度，同時(shí)引入類比法，由已知基質(zhì)瀝青混合料合理壓實(shí)溫度域推廣到未知的改性瀝青合理壓實(shí)溫度域。這兩種方法的結(jié)合可以避開由變溫度成型直接確定合理壓實(shí)溫度的三個(gè)技術(shù)缺陷。

沖擊貫入試驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)思路：①表征抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的貫入試驗(yàn)可以模擬瀝青混合料碾壓剪切速率，且該試驗(yàn)方法在試驗(yàn)過程固定了顆粒摩擦阻力因素，弱化了集料對(duì)剪切過程的影響；②試件成型方式能模擬混合料關(guān)鍵壓實(shí)階段（初壓）密實(shí)度和溫度衰減狀態(tài)；③貫入次數(shù)使得15℃溫差下的貫入深度差異顯著且盡量縮短試驗(yàn)操作時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種確定改性瀝青混合料合理壓實(shí)溫度的試驗(yàn)方法，具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用，可操作性強(qiáng)的技術(shù)特點(diǎn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)施：

一種確定改性瀝青混合料合理壓實(shí)溫度的方法，包括以下步驟：

A.采用沖擊貫入試驗(yàn)?zāi)M壓實(shí)剪切速率對(duì)處于初壓階段密實(shí)度的瀝青混合料進(jìn)行變溫度的當(dāng)量剪切強(qiáng)度試驗(yàn)；

B.依據(jù)等貫入深度—溫度關(guān)系，由已知基質(zhì)瀝青混合料的合理壓實(shí)溫度范圍推算未知改性瀝青混合料合理壓實(shí)溫度。

其中，所述步驟A中包括以下步驟：

（1）、選擇一種常用基質(zhì)瀝青（如：70號(hào)基質(zhì)石油瀝青、90號(hào)基質(zhì)石油瀝青），按《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG?F40-2004）中表5.2.2-1的規(guī)定，由等粘度—溫度法確定其合理壓實(shí)溫度范圍；

（2）、在集料級(jí)配和瀝青用量完全相同的情況下，用上述步驟（1）中基質(zhì)瀝青與壓實(shí)溫度未知的改性瀝青分別拌制瀝青混合料；

（3）、用靜壓成型法將上述拌合后的兩種瀝青混合料分別成型為密實(shí)度一致的試件，然后脫去試模上壓頭；

（4）、上述試件在室溫下以15℃為間隔逐級(jí)向下控溫，基質(zhì)瀝青混合料最低至80℃，改性瀝青混合料最低至90℃；

（5）、在達(dá)到步驟（4）規(guī)定的相應(yīng)各個(gè)溫度級(jí)別時(shí)進(jìn)行沖擊貫入試驗(yàn)，

記錄一定貫入次數(shù)時(shí)的貫入深度。

其中，所述步驟（2）中，基質(zhì)瀝青混合料在150℃~170℃試驗(yàn)室拌合，改性瀝青混合料在170℃~190℃試驗(yàn)室拌合；為保證貫入試驗(yàn)盡量反映混合料中瀝青粘度隨溫度變化對(duì)混合料抗剪強(qiáng)度的影響，宜采用連續(xù)密集配，通常為AC-13或AC-16。為保證混合料級(jí)配的相同，降低試驗(yàn)誤差，集料應(yīng)由同一種料源篩分后逐級(jí)粒徑回配?；|(zhì)和改性瀝青混合料的瀝青用量相同，瀝青用量為4.5~5.5%。

其中，所述步驟（3）中靜壓成型法為：將拌合后瀝青混合料迅速均勻裝入內(nèi)徑試模內(nèi)，每個(gè)2.3kg，每組3個(gè)；裝入試模的混合料重量要完全相同；稱量后靜壓成型，成型試件高度為150mm。上述參數(shù)使得成型試件的密實(shí)度模擬攤鋪機(jī)后混合料，且完全一致。

其中，所述步驟（4）的控溫方式為試驗(yàn)室溫度下自然降溫，溫度監(jiān)測(cè)位置為試件中心。上述方法能模擬混合料壓實(shí)過程中的降溫過程。

其中，所述步驟（5）中，采用沖擊貫入裝置進(jìn)行沖擊貫入試驗(yàn)；該裝置中穿心錘的重量為4kg，下落高度為28cm；受沖擊底板、限位環(huán)、貫入桿和導(dǎo)桿的總重量為10kg；貫入桿為直徑20mm平頭貫入桿。上述參數(shù)保證沖擊貫入試驗(yàn)?zāi)苣M混合料初壓階段的壓實(shí)剪切速率。

其中，所述步驟（5）中，當(dāng)試件中心溫度達(dá)到設(shè)定級(jí)別時(shí)，將試件移入貫入設(shè)備下部，平頭貫入桿置于試件表面中心處，開始貫入試驗(yàn)，記錄每個(gè)試驗(yàn)溫度下20次沖擊貫入后的貫入深度數(shù)據(jù)；每個(gè)溫度級(jí)別下進(jìn)行3個(gè)試件一組的平行試驗(yàn)。上述方法能保證在15℃溫差下貫入深度值差異顯著，試驗(yàn)操作時(shí)間較短，且試驗(yàn)誤差控制在可接受的范圍內(nèi)。