[發明專利]一種測試瀝青結合料抗裂性能的方法

在審

• 申請號: 201510870812.6
• 申請日: 2015-12-01
• 公開（公告）號: CN105372133A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 裴建中;陳旭;李蕊;石志梁;陳臨瀟;戴陽;方凱;王成超;張久鵬
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 曹宇飛

技術領域

本發明涉及瀝青結合料的性能評價技術領域，具體涉及一種測試瀝青結合料抗裂性能的方法。

背景技術

大多數的路面病害(縱向裂縫，熱開裂裂縫，反射裂縫)都與瀝青的斷裂性能有關。瀝青材料中斷裂性能的存在顯著的影響路面的服務水平。

道路表面開裂以后，重復的交通荷載在各種因素的作用下產生的裂縫尖端處的應力集中，造成表面的開裂。一方面破壞了結構的整體性和連續性，另一方面會促使裂縫的進一步發展。

Superpave(高性能瀝青路面)瀝青膠結料規范中提出采用彎曲梁流變儀法(BBR)測試瀝青彎曲蠕變勁度S和m值來評價瀝青結合料的抗裂性能。但是BBR法測試瀝青結合料低溫的抗裂性能，不能說明裂紋是如何萌生和裂紋擴展的規律。BBR不能準確的表征瀝青結合料的抗裂性能。

因此，如何通過新的實驗方法建立新的指標以合理的評價瀝青結合料的抗裂性能具有重要的研究意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種通過對瀝青結合料的荷載和跨中撓度進行測試，并且測試方法簡單、結果可靠的測試瀝青結合料抗裂性能的方法。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是由以下步驟組成：

(1)將被測試瀝青結合料制備成長方體試樣，在長方體試樣的單側邊緣中部加工切口，脫模后在0～60℃內恒溫保持60±5min；

(2)在試樣的切口內設置有位移傳感器，利用液壓加載裝置對試樣的中部與切口相對的另一側施加集中荷載，加載速率為0.5～2mm/min，安裝在試樣加載點處的應力傳感器實時采集荷載，并將其傳送給計算機，同時位移傳感器實時采集跨中撓度傳送給計算機，直到試樣斷裂成兩半；

(3)計算機根據步驟(2)記錄的荷載和跨中撓度，以跨中撓度為橫軸，荷載為縱軸，作出荷載‐跨中撓度曲線，計算跨中撓度從0至CTOD區間與荷載‐跨種撓度曲線所圍成的面積即為該瀝青結合料的斷裂能G_f，計算公式如下：

Gf=∫0CTODP×CTOD,]]>

其中：P為荷載，MPa；

CTOD為跨中撓度，mm；

G_f為斷裂能，KJ；

從而確定出該瀝青結合料的抗裂性能。

上述切口的截面為等腰三角形，頂角為58～62°，切口的深度a與試樣高度w之間滿足：a/w≤1/10。

本發明提供的測試瀝青結合料抗裂性能的方法，在模擬試樣的中部加工缺口，可以借助于BBR等實驗設備對試樣中部施加荷載并通過位移傳感器和應力傳感器實時檢測其荷載與跨中撓度，根據荷載‐跨中撓度曲線計算出瀝青結合料的斷裂能G_f，并提出屈服能指標對瀝青結合料的抗裂性能進行評價，該實驗方法所需設備簡單便宜，測試過程簡便易行，測試結果穩定可靠，采取斷裂能可以準確的評價裂縫的萌生及擴展情況。

附圖說明

圖1為瀝青結合料試樣截面示意圖。

圖2為荷載‐跨種撓度曲線。

圖3為實驗一斷裂能和實驗二的勁度模量的擬合曲線。

具體實施方式

現結合附圖和實施例對本發明的技術方案進行進一步說明。

實施例1

本實施例的測試是借助于彎曲梁蠕變試驗儀器(BBR)來實現，具體測試瀝青結合料抗裂性能的方法由以下步驟組成：

(1)將待測試的瀝青結合料緩慢加熱至流動狀態后，倒入模具中成型，澆筑完成后將模具置于室溫下冷卻，達到脫模條件時，拆掉模具，將試件從中轉移出來，得到單側邊緣中部加工有切口的長方體試樣，如圖1所示，脫模后將試樣放入達到實驗溫度的恒溫浴中，在45℃內恒溫保持60min。

為了保證實驗結果模擬準確，切口的截面加工為頂角為60°的等腰三角形，切口的深度a與試樣的高度w之間滿足：a/w＝1/12。