CN102253188B

CN102253188B - 多孔沥青混合料抗堵塞性能的测定方法

Info

Publication number: CN102253188B
Application number: CN201110205356.5A
Authority: CN
Inventors: 沙爱民; 蒋玮; 裴建中; 肖晶晶; 王振军
Original assignee: Changan University
Current assignee: Changan University
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2031-07-21
Also published as: CN102253188A

Abstract

本发明公开了一种多孔沥青混合料抗堵塞性能测定方法，采用击实法成型标准马歇尔试件，在不脱模的条件下，采用相应的渗水系数测定装置测定多孔沥青混合料试件的渗水系数，然后在试件顶部均匀撒布一定质量和级配的细料，并通过均匀喷洒一定量的水进行冲滤，冲滤的同时摇振试件，冲滤完成后，再次测定试件的残留渗水系数，计算细料撒布后试件的残留渗水系数与未撒布细料时试件的初始渗水系数的比值，将该比值定义为残留透水能力。比值越大表明混合料抗堵塞性能越好，反之抗堵塞性能越差。该方法可以对多孔沥青混合料的抗堵塞性能进行测定，从而可以从延长路面使用功能的角度对不同材料组成的多孔沥青混合料进行优选。

Description

多孔沥青混合料抗堵塞性能的测定方法

技术领域

本发明涉及一种测定方法，特别是一种多孔沥青混合料抗堵塞性能的测定方法。

背景技术

多孔沥青混合料是一种具有相互连通空隙，空隙率为20％左右的开级配沥青混合料，以显著的排水、降噪效果和优异的抗滑性能在我国高等级沥青路面中得到了广泛应用。多孔沥青混合料的骨架空隙结构在提供路面排水、降噪和抗滑等功能的同时，长期的使用过程中存在着空隙堵塞的问题，从而造成路面功能的衰减。

不同材料组成的多孔沥青混合料在细观空隙大小和空间分布上存在较大差异，造成了多孔沥青混合料抗堵塞性能的不同。多孔沥青混合料抗堵塞性能的优劣对于路面功能的持续具有直接的影响，抗堵塞性能越好，多孔沥青路面的功能持续时间越长，并且采用高压水冲洗等功能恢复措施的实施效果也越好。

当前的多孔沥青混合料的测定体系中，没有相关方法涉及到混合料的抗堵塞性能测试，因而在混合料设计和比选时，没有办法优选出抗堵塞性能良好的多孔沥青混合料，因此对于多孔沥青混合料抗堵塞性能的测定方法研究，是本领域技术人员所关注的课题之一。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种多孔沥青混合料抗堵塞性能的测定方法，该方法能够准确快速的测定多孔沥青混合料的抗堵塞性能，从而可以从延长路面使用功能的角度对不同材料组成的多孔沥青混合料进行优选。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种多孔沥青混合料抗堵塞性能的测定方法，其特征在于，该方法采用马歇尔击实方法成型标准马歇尔试件，在不脱模的条件下，以相同的细料撒布和冲滤条件下，得到多孔沥青混合料的残留透水能力值，通过残留透水能力值的大小，定量测试多孔沥青混合料的抗堵塞性能，具体按如下步骤进行：

1）试件采用标准马歇尔成型

采用马歇尔击实仪成型标准马歇尔试件，试件高度为63.5±1.3mm，且试件不脱模；

2）测定试件的渗水系数

采用相应的渗水系数测试仪器分别测定细料撒布前和一定细料撒布量后试件的渗水系数，用于堵塞试验的细料为粒径小于0.3mm的细料；

3）评价多孔沥青混合料试件的抗堵塞性能

通过撒布不同质量堵塞料前后试件的渗水系数的比值，得到多孔沥青混合料的抗堵塞性能数据。

本发明的多孔沥青混合料抗堵塞性能的测定方法，通过人工撒布一定质量且具有一定级配的细料于多孔沥青混合料试件上，测定在撒布前和撒布后多孔沥青混合料渗水系数的衰减幅度，反映细料对多孔沥青混合料的堵塞影响程度，并提出具体的指标（残留透水能力）对多孔沥青混合料的抗堵塞性能进行量化测定，为后续的混合料级配优化与比选提供依据。

附图说明

图1是用于抗堵塞性能评价的标准马歇尔试件（不脱模）；

图2是在标准马歇尔试件表面撒布一定级配的细料示意图；

图3是均匀喷撒一定量的水冲滤试件示意图；

图4 是级配对多孔沥青混合料残留透水能力的影响曲线图；

图5 是空隙率对多孔沥青混合料残留透水能力的影响曲线图；

图6是公称最大粒径对多孔沥青混合料残留透水能力的影响曲线图。

以下结合附图和发明人给出的实施例对本发明做进一步的详细说明。

具体实施方式

按照本发明的技术方案，本实施例给出一种多孔沥青混合料抗堵塞性能的测定方法，该方法首先按照击实法成型标准马歇尔试件，不脱模，先采用相应的渗水系数测定装置测定多孔沥青混合料试件的渗水系数（初始渗水系数），而后在试件表面均匀撒布一定质量且具有一定级配的细料，摇振并均匀喷洒一定量的水进行冲滤，再次测定冲滤后试件的渗水系数（残留渗水系数）。可以计算得到残留渗水系数与初始渗水系数的比值（残留透水能力），通过残留透水能力值定量评价多孔沥青混合料的抗堵塞性能。

具体按如下步骤进行：

1）成型试件

按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-2000)中的击实法（T0702-2000）成型标准马歇尔试件，试件的高度满足63.5mm±1.3mm的要求，试件击实结束后，立即用镊子取掉上下面的纸，确保试件上下表面没有阻塞物，不脱模横向放置冷却至常温，得到成型试件，如图1所示。

2）测定试件的初始渗水系数

采用相应的渗水系数测定装置测定未脱模试件的初始渗水系数k ₁。例如，将成型的未脱模试件放置在一个通透的圆筒中，圆筒的内径卡住成型试件，将圆筒放置在一个储水容器中，从圆筒的上方引入水，测定未脱模试件的初始渗水系数k ₁。

3）撒布细料堵塞试件

6克固定级配的细料（表1）均匀的撒布于试件表面（图2），其中细料的粒径一般不超过0.3mm。而后，摇振试件30s（图3），同时缓慢均匀的喷洒水240克，使部分细料在重力、水流和气流等的冲滤作用下，进入试件内部或者随水流自上而下流出试件。然后再将6克固定级配的细料均匀的撒布于试件表面，摇振试件30s，同时缓慢均匀的喷洒水240克，共进行4次，直至撒布总量达到24克。在工程实验中，一般以撒布总量为24克时的残留透水能力

Figure 2011102053565100002DEST_PATH_IMAGE001

作为评价依据。

将经过撒布细料24克的堵塞试件，在60℃条件下烘6小时，然后测定残留渗水系数k _n，其测定方法是以撒布量24克的残留渗水系数k _n同初始渗水系数k ₁之比，定义为多孔沥青混合料的残留透水能力

，来测定混合料的抗堵塞性能。即：

Figure 2011102053565100002DEST_PATH_IMAGE003

式（1）

残留透水能力

值越大，表明堵塞细料对混合料的透水能力影响小，即混合料抵抗堵塞的能力越强；反之，残留透水能力值越小，混合料抵抗堵塞的能力越弱。

表1 堵塞试验的细料组成

室内试验确定8种不同空隙率、级配和公称粒径的多孔沥青混合料（Porous Asphalt Concrete，简称PAC）的材料组成，采用体积法测得的空隙率如表2所示。

表2 试验中采用的混合料级配组成

发明人按照本发明的测定方法，分别对8种多孔沥青混合料进行试验，测算渗水系数和残留透水能力，结果如表3和图4-图6。

表3 不同材料组成的多孔沥青混合料堵塞试验结果

Figure 2011102053565100002DEST_PATH_IMAGE007

表3和图4-图6所示的不同材料组成的多孔沥青混合料试件的残留透水能力指标表明，材料组成的不同导致多孔沥青混合料在撒布相同质量的细料后残留透水能力不同，反映了抗堵塞性能的差异，证明采用本发明的方法可以准确定量测定多孔沥青混合料的抗堵塞性能。从而可以从延长路面使用功能的角度对不同材料组成的多孔沥青混合料进行优选。

需要说明的是，以上实施例仅是为了理解本发明，本发明不限于该实施例，凡在本发明的技术方案所做的技术特征的添加、等同替换或修改，均应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种多孔沥青混合料抗堵塞性能的测定方法，其特征在于，该方法采用马歇尔击实方法成型标准马歇尔试件，在不脱模的条件下，以相同的细料撒布和冲滤条件下，得到多孔沥青混合料的残留透水能力值，通过残留透水能力值的大小，定量测试多孔沥青混合料的抗堵塞性能，具体按如下步骤进行：

1）试件采用标准马歇尔成型

按照JTJ052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的T0702-2000击实法成型标准马歇尔试件，试件的高度满足63.5mm±1.3mm的要求，试件击实结束后，立即用镊子取掉上下面的纸，确保试件上下表面没有阻塞物，不脱模横向放置冷却至常温，得到成型试件；

2）测定试件的渗水系数

采用相应的渗水系数测定装置测定未脱模试件的初始渗水系数k1，即将成型的未脱模试件放置在一个通透的圆筒中，圆筒的内径卡住成型试件，将圆筒放置在一个储水容器中，从圆筒的上方引入水，测定未脱模试件的初始渗水系数k1；

3）撒布细料堵塞试件

将6g固定级配的细料均匀的撒布于试件表面，所述的6g固定级配的细料组成为：粒径为0.15mm～0.3mm：2g，0.075mm～0.15mm：2g，<0.075mm：2g，而后，摇振试件30s，同时缓慢均匀的喷洒水240克，使部分细料在重力、水流和气流的冲滤作用下，进入试件内部或者随水流自上而下流出试件；然后再将6g上述固定级配的细料均匀的撒布于试件表面，摇振试件30s，同时缓慢均匀的喷洒水240克，共进行4次，直至撒布总量达到24g；以撒布总量为24g时的残留透水能力γ(24)作为评价依据；

将经过撒布细料24g的堵塞试件，在60℃条件下烘6小时，然后测定残留渗水系数k_n，其测定方法是以撒布量24g的残留渗水系数k_n同初始渗水系数k₁之比，定义为多孔沥青混合料的残留透水能力γ(m)，来测定混合料的抗堵塞性能；即：

γ (m) = \frac{k_{n}}{k_{1}}

残留透水能力γ(m)值越大，表明堵塞细料对混合料的透水能力影响小，即混合料抵抗堵塞的能力越强；反之，残留透水能力值越小，混合料抵抗堵塞的能力越弱。