[發明專利]圓柱體瀝青混合料試件的制作及多輪加載車轍試驗方法

有效

• 申請號: 201210558030.5
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103076211A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 葛折圣;張尤平;鄧陳記;李茜
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N3/36
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及一種道路路面內部材料滲水性能的檢測技術領域，具體涉及圓柱體瀝青混合料試件的制作及多輪加載車轍試驗方法。

背景技術

采用工業CT掃描室內成型的瀝青混合料試件，如圖1，其中的空隙分布結果表明，試件內部的空隙沿試件深度的分布呈現較強的變異性。一般情況下，試件頂部與底部的空隙數量明顯多于中部。

多輪旋轉加載輪轍儀RLWT（Rotary?Loaded?Wheel?Tester?or?Rutmeter，商業名稱為CPN）在1990年代末產于美國。用于評價直徑100mm?及150mm?的實心圓柱體瀝青混合料試件的抗變形性能。RLWT?車轍儀在旋轉大輪邊緣設置10?個小橡膠輪。試驗過程中，高速、單向旋轉的橡膠輪在試件表面同時施加平行和垂直于試件表面的作用力，類似于行車荷載對實際路面的作用過程。自動測試和記錄車轍深度及相應的加載次數。最大車轍測試深度為6.35mm，最大加載次數為60000?次。評價瀝青混合料抗車轍能力指標是指定加載次數下產生的車轍深度，或指定的車轍深度所需加載次數。

由于試件內部空隙沿深度方向分布的變異性，現有方法不能反映試件中部及底部的材料的抗變形性能。因此，試驗結果應用于驗證設計的瀝青混合料的性能，不具有代表性。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有表面加載的多輪車轍試驗方法的不足，提供圓柱體瀝青混合料試件的制作及多輪加載車轍試驗方法，本發明可用于檢測試件內部材料的抗變形性能，為驗證設計的瀝青混合料的性能提供科學的依據，提高瀝青路面抗變形性能，具體技術方案如下。

圓柱體瀝青混合料試件的制作方法，其包括如下步驟：

（1）在直徑為100mm、厚度為5~10mm的圓形鋼板底模表面上設置1個底面中心與鋼板表面中心相同位置的圓錐體芯模，圓錐體芯模底面位于鋼板表面內；

（2）在圓形鋼板底模圓周處套上與試件高度相同的空心圓柱形側模，空心圓柱形側模內徑與圓形鋼板底模直徑一致；

（3）采用《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》（JTG?E20-2011）中T0704-2011“瀝青混合料試件制作方法（靜壓法）”或T0736-2011“瀝青混合料旋轉壓實試件制作方法（SGC方法）”制作帶圓錐形孔的圓柱體試件。

進一步的，所述圓錐體芯模采用鋼質材料。

進一步的，圓柱體試件外形尺寸為：直徑100mm，高50mm~100mm。

進一步的，圓錐體芯模底面直徑為圓柱體試件直徑的0.2~0.8倍；圓錐形孔的深度為圓柱體試件高度的0.2~0.8倍。

上述制作方法制得的圓柱體瀝青混合料試件的多輪車轍試驗方法，其包括如下步驟：

①將帶圓錐形孔的圓柱體試件安裝在多輪旋轉加載輪轍儀的底座上，試件帶孔的表面向上。在60℃的水中浸泡40~90min，使得試件內部充分浸水，各部分溫度均達到60℃；

②用表面粗糙的硬質橡膠制作的錐形橡膠塊填充試件表面的所述圓錐形孔；錐形橡膠塊尺寸與圓錐孔尺寸相同，試驗過程中，通過錐形橡膠塊表面與多輪旋轉加載輪轍儀的橡膠輪表面摩擦傳遞平行于試件表面的作用力；垂直方向的作用力也通過錐形橡膠塊傳遞至試件內部；

③啟動多輪旋轉加載輪轍儀開始試驗，當最大車轍測試深度為6.35mm或最大加載次數為60000次時，終止試驗；

④試件抗變形性能的評價指標為：加載次數為20000次時產生的車轍深度或車轍深度為1.0mm時的加載次數。

本發明將多輪旋轉加載輪轍儀的橡膠輪的2個方向的荷載傳遞、作用至試件內部，實現對試件內部材料的抗變形性能的檢測。

與現有技術相比，本發明具有下述優點及有益效果：

（1）與現有成型方法相比，本發明提供一種圓柱體、帶孔的瀝青混合料試件的簡易制作方法；

（2）與現有對實心圓柱體試件表面加載的多輪車轍試驗方法相比，本發明提供了試件內部材料的抗變形性能的檢測方法。為驗證設計的瀝青混合料的性能提供科學的依據，有利于提高瀝青路面抗變形性能。

附圖說明

圖1為室內成型瀝青混合料試件內部空隙沿試件深度的分布圖。

圖2為實例中圓錐形孔的圓柱體試件的結構示意圖。

圖3為試件成型用的底模、芯模結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施作進一步說明，但本發明的實施和保護范圍不限于此。