[發明專利]一種低溫瀝青內聚力與粘結力和可塑性試驗方法

有效

• 申請號: 201810045898.2
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108226033B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 王健;毛翠榮;黃惠敏;王友順;韋啟學;倪銘辰;王婷灝;王海有
• 申請（專利權）人: 王健
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04;G01N3/08;G01N1/28
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 宋巧蘭

本發明提供了一種低溫瀝青內聚力與粘結力和可塑性試驗方法，該試驗方法包括制作石質試塊，并加熱瀝青和石質試塊后將瀝青涂在試塊斷面上，進行試塊施拉。該試驗方法模擬了瀝青在路面中的存在形態和工作狀態，試件的制作過程也模擬了瀝青路面的施工過程，并且緊扣工程所在地的氣溫條件，其試驗結果真實的反映了瀝青的內聚力與瀝青和石料之間的粘結力的大小關系，所以它能夠準確的判斷低溫情況下瀝青的穩定性能。

技術領域

本發明涉及道路工程材料技術領域，尤其是涉及一種低溫瀝青內聚力與粘結力和可塑性試驗方法。

背景技術

隨著國民經濟的持續高速發展和人民生活水平的不斷提高，道路瀝青路面的應用已經很多，瀝青路面是在石料中摻入路用瀝青材料鋪筑而成的，作為瀝青路面重要組成部分的瀝青膠結料對瀝青路面的使用品質和使用壽命有著重要的影響。

在瀝青路面結構中，瀝青以兩種形態存在，一是結構瀝青，另一是自由瀝青。瀝青與礦料相互作用后，瀝青在石料表面產生化學組分的重新排列，在石料表面形成一層擴散結構膜，在此膜厚度以內的瀝青稱為結構瀝青，它的厚度為8μm~10μm，此膜之外的瀝青稱為自由瀝青。

裂縫是瀝青路面最主要的病害。瀝青路面裂縫發生在低溫情況下，溫度越低裂縫越嚴重。研究發現，由于瀝青和石料之間的結合力相對于瀝青的內聚力不足，或者瀝青的可塑性即變形能力不足，都會使瀝青路面產生開裂，有的瀝青路面完工后甚至在經歷第一個冬季的過程中就產生裂縫，不但嚴重影響使用品質和使用壽命，還會導致投入大量的養護費用。

現行規范規定瀝青與碎石的粘結性按《瀝青與集料的低溫粘結性試驗》（T0660——2000）進行試驗和判別，然而在工程實踐中發現，按《瀝青與集料的低溫粘結性試驗》（T0660——2000）得到的試驗結果與瀝青路面裂縫的相關性不大；再者，瀝青的低溫可塑性是瀝青路面開裂的重要影響因素，而按《瀝青延度試驗》（T0605——2011）得到的試驗結果與瀝青路面裂縫的相關性也不大；目前沒有比較低溫瀝青內聚力與瀝青和石料之間的粘結力大小的試驗。

發明內容

本發明要解決的問題是，通過試驗觀察低溫情況下瀝青的內聚力與瀝青和石料之間的粘結力的大小以及瀝青的可塑性，判斷瀝青的低溫穩定性是否滿足工程需求，評判瀝青和石料是否可以在工程所在地使用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種低溫瀝青內聚力與粘結力和可塑性試驗方法，該試驗方法包括以下步驟：

第一步，制作試件

1）制作石質試塊

石質試塊采用與工程用碎石材質相同的石料制成，其幾何尺寸為：長×寬×高＝a×b×c＝200000±20μm×10000±10μm×10000±10μm的長方體；石質試塊兩端支撐，中間施壓，使石質試塊斷成兩段，其中較短者的長度（斷面到端面的最小距離）大于等于50mm，在斷成兩段的過程中沒有掉塊；

2）加熱瀝青和石質試塊

把斷成兩段的石質試塊放入160℃~190℃的烘箱中加熱大于等于12h；把瀝青放入150℃~160℃的烘箱中加熱大于等于12h；

3）制作試件

把2）中的熱瀝青均勻涂在兩段熱石質試塊的斷面上，每個斷面上瀝青的厚度大于等于40μm，然后對準石質試塊的兩個斷面并施加壓力，使兩個斷面之間的瀝青厚度為40±4μm，即石質試塊的長度與瀝青厚度的和為：a+40±4μm；去除被擠出的多余的瀝青；然后把試件置于室內自然降溫，當試件溫度降到接近室溫時放在溫控箱中，溫控箱內溫度為工程所在地的歷史最低氣溫t℃，其溫度控制誤差范圍為0℃~-2℃（即溫控箱內的溫度為t-2℃~ t℃），試件在溫控箱中的時間大于等于12h；

第二步，試件施拉