[發明專利]適于集料公稱最大粒徑＜26.5mm瀝青混合料試件的垂直振動成型方法

有效

• 申請號: 201310048534.7
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN103134712A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 蔣應軍;梁慧;曹帆;張釗;趙偉;尹璽;張燕明
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N3/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建

技術領域

本發明屬于交通土建工程應用技術領域，具體涉及一種適用于集料公稱最大粒徑＜26.5mm瀝青混合料的垂直振動成型方法（VVTM）。該方法制備的圓柱體試件尺寸為Φ100mm×h63.5mm，以供實驗室進行瀝青混合料物理力學性能試驗使用。該方法操作簡便，試件性能的測試結果能客觀反映壓實瀝青混合料性能，且重現性好。

背景技術

公稱最大粒徑＜26.5mm瀝青混合料試件成型方法主要有馬歇爾擊實法、Hveem搓揉法、GTM或SGC旋轉壓實法和輪碾法等。Hveem法、GTM或SGC法所用成型設備昂貴，大面積推廣有困難；輪碾法不適用于圓柱體試件。目前，馬歇爾擊實方法是世界各國普遍盛行的圓柱體試件制備方法。

我國瀝青混合料普遍采用《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程（JTGE20-2011）》（簡稱JTG?E20-2011）中馬歇爾擊實法成型試件，其主要方法如下：

（1）按JTG?E20-2011規定，首先做好準備工作，然后拌制瀝青混合料，并稱取一個試件所需的混合料用量，約1200g；

（2）從烘箱中取出預熱的試模及套筒，用沾有少許黃油的棉紗擦拭套筒、墊塊及擊實錘底面。將試模裝在墊塊上，并使底部平整，墊一張圓形的吸油性小的圓紙，將混合料均勻裝入試模中，然后沿周邊插搗15次，中間10次，插搗后將瀝青混合料表面整平成凸圓弧面；

（3）插入溫度計至混合料中心附近，檢查混合料溫度。待混合料達到要求的壓實溫度后，將試模連同底座固定在擊實臺上固定，在試模內混合料頂面墊一張吸油性小的圓紙，再將裝有擊實錘及導向棒的壓實頭放入試模中。開啟電機，使擊實錘從457mm高度自由下落，對試件的兩面分別以同樣的方式擊實，擊實次數均為75次；

（4）擊實結束后，立即去除上下面的紙，量取試件離試模上口的高度，并由此計算試件高度。高度不符合要求時，試件應作廢，并按公式①調整試件的混合料質量，以保證試件高度符合63.5±1.3mm的要求；

①

（5）卸去套筒和底座，將裝有試件的試模橫向放置冷卻至室溫后，脫出試件。

馬歇爾擊實法具有以下局限性：

（1）馬歇爾方法擊實功缺乏與交通量的聯系。成型試件密度無法反映通車多年后路面密度，而易造成工程浪費或者路面早期車轍；

（2）馬歇爾擊實方法已不適應現代交通發展需要。現行馬歇爾擊實法的擊實功是根據20世紀80年代初的交通量提出的，而目前干線公路的交通狀況已發生了顯著的變化，呈現“大流量、重軸載”特點，顯然馬歇爾擊實得到的試件密度已不能與現代交通荷載作用多年的路面最終密度相一致；

（3）馬歇爾擊實試件與路面的相關性較差。馬歇爾方法擊實方式無法較好模擬現場壓實，成型試件的物理力學性能與實際芯樣不吻合，因而難以有效揭示材料組成結構與性能之間規律，這影響了材料組成的優化設計和瀝青混合料性能的提升。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種適用于集料公稱最大粒徑＜26.5mm瀝青混合料試件的垂直振動成型方法，該方法操作簡便、模擬效果好、結果可靠。

為了實現上述任務，本發明采取如下的技術解決方案：

一種適用于集料公稱最大粒徑＜26.5mm瀝青混合料試件的垂直振動成型方法，其特征在于，按下列步驟進行：

（1）根據粘度曲線確定瀝青混合料的拌和溫度、壓實溫度，在滿足“JTGE20-2011”試件制作條件下拌制瀝青混合料，并稱取一個試件所需的混合料用量約1300g；

（2）取出預熱好的試模和墊塊，用隔離劑擦拭試模內側、墊塊及振動錘底面，將墊塊裝入試模內并墊入一張吸油性小的圓形紙片，要求墊塊底部平整。然后將瀝青混合料均勻裝入試模中，并對混合料沿周邊插搗15～20次，中間10～15次，插搗后將瀝青混合料表面整平成凸圓弧面；所述試模的內徑為100mm、高度為180mm，墊塊厚度為40mm、直徑為100mm；

（3）插入溫度計至混合料中心附近，檢查混合料溫度。待混合料達到要求的壓實溫度后，將試模連同墊塊固定到振動壓實儀上，在裝好的混合料頂面墊一張吸油性小的圓形紙片，放下振動錘使其與混合料接觸并振動壓實60±5s；振動時間也可結合實際交通量和壓實機械水平做相應調整；

所述振動壓實儀要求垂直方向有激振力、水平方向激振力為零，其技術指標為振動頻率37±2Hz，名義振幅1.4±0.2mm，工作重量3.0±0.4kN，上車系統1.2±0.2kN，下車系統1.8±0.2kN；