CN102980830A - 一种沥青混合料水稳定性能的评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种沥青混合料水稳定性能的评价方法，本发明的基于横向分布式车辙试验的沥青混合料水稳定性能的评价方法，可以模拟沥青混合料的在温度、水和车辆动荷载耦合作用下沥青混合料水稳定性能的衰减情况，并以沥青混合料质量损失比为指标，有效地评价不同类型沥青混合料水稳定性能，能够为基于性能的沥青路面长寿命设计和全寿命周期沥青路面养护规划提供技术指标。并且在沥青路面设计、施工、养护过程中为沥青混合料水稳定性能提供了一种有效的评价方法。

Description

一种沥青混合料水稳定性能的评价方法
技术领域
本发明涉及一种沥青混合料水稳定性能的评价方法，属道路铺面材料及其加工制备技术领域。
背景技术
沥青路面抗水损坏性能是指在水、冻融循环及于车辆动态荷载的耦合作用下，路面空隙中的水不断产生动水压力和真空负压泵吸的循环作用，加剧了水对沥青与集料界面间的侵蚀，使沥青黏附性降低，并逐渐丧失黏结力，沥青从石料表面剥离，沥青混合料掉粒、松散，继而在沥青路面形成坑槽、推挤变形等路面破损现象。
为了保证沥青路面具有较高的抗水损坏性能，提高沥青路面的耐久性，必须对组成沥青路面的材料进行水稳定性能的评价。目前评价沥青混合料水稳定性的方法是浸水马歇尔实验和冻融劈裂实验，但是浸水马歇尔实验和冻融劈裂实验都只模拟了水和温度作用对沥青混合料造成的影响，并无考虑车辆动荷载作用，无法真实模拟动水压力和真空负压泵吸循环作用，沥青混合料水稳定性能的评价结果与路面水损坏实际情况偏差较大。
发明内容
本发明的目的是提出一种沥青混合料水稳定性能评价方法，包括如下步骤：
1)试件成型采用轮碾成型机模拟路面压实过程制作，碾压轮宽300mm，压实线荷载为300N/cm，试件为300×300×50mm的正方形板状试件
2)称取试件质量，记为m1
3)将试件浸水放入-18℃±2℃的恒温冰箱中，保持16h±1h
4)将试件从冰箱中取出，立即放入环境温度为60℃的横向分布式车辙仪中，并加入60℃水，对试件进行浸水碾压，时间为24h。碾轮纵向行走的速度为42次/min，横向移动的速度为50mm/min，行走距离为200mm，轮载为0.7Mpa
5)将试件取出，并用水洗掉试件表面剥落的集料
6)将试件放入60℃的烘箱中烘干至恒重，称取试件的质量记为m2
7)采用计算试件的质量损失比为沥青混合料水稳定性能的评价指标，质量损失比Δm＝(m1-m2)/m1
本发明采用的基于横向分布式车辙试验的沥青混合料水稳定性能的评价方法是一种新型试验方法，它可以模拟沥青混合料的车辆动荷载、浸水、高温环境的最不利条件组合条件下受载的情况，得出沥青混合料的质量损失比，能够有效地评价不同类型沥青混合料水稳定性能，为基于性能的沥青路面长寿命设计和全寿命周期沥青路面养护规划制定提供技术指标依据。在沥青路面设计、施工、养护过程中为沥青混合料水稳定性提供了一种有效的评价方法。
附图说明
无
具体实施方式
以下结合具体实例对本发明做进一步说明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
本实施例的工程概况是：郑石高速公路沥青路面上面层SMA-13型沥青混合料材料设计，工程采用高速公路标准，双向六车道，设计时速120公里/小时。
采用横向分布式车辙试验法对沥青混合料水稳定性能进行评价。
1)试件成型采用轮碾成型机模拟路面压实过程制作，碾压轮宽300mm，压实线荷载为300N/cm，试件为300×300×50mm的正方形板状试件；
2)称取试件质量，记为m1＝10980，g
3)将试件浸水放入-18℃±2℃的恒温冰箱中，保持16h±1h。
4)将试件从冰箱中取出，立即放入环境温度为60℃的横向分布式车辙仪中，并加入60℃水，对试件进行浸水碾压，时间为24h。碾轮纵向行走的速度为42次/min，横向移动的速度为50mm/min，行走距离为200mm，轮载为0.7Mpa。
5)将试件取出，并用水洗掉试件表面剥落的集料。
6)将试件放入60℃的烘箱中烘干至恒重，称取试件的质量记为m2＝10532，g。
7)采用计算试件的质量损失比为沥青混合料水稳定性能的评价指标，质量损失比Δm＝(m1-m2)/m1＝(10980-10532)/10980＝4.1。
从试验结果可知，上面层的沥青混合料SMA-13水稳定性试验结果远远小于控制标准12，说明其水稳定性能满足技术要求。
实施例2
本实施例的工程概况是：郑石高速公路沥青路面上面层环氧沥青混合料材料设计，工程采用高速公路标准，双向六车道，设计时速120公里/小时。
采用横向分布式车辙试验法对沥青混合料水稳定性能进行评价。
1)试件成型采用轮碾成型机模拟路面压实过程制作，碾压轮宽300mm，压实线荷载为300N/cm，试件为300×300×50mm的正方形板状试件；
2)称取试件质量，记为m1＝11057，g
3)将试件浸水放入-18℃±2℃的恒温冰箱中，保持16h±1h。
4)将试件从冰箱中取出，立即放入环境温度为60℃的横向分布式车辙仪中，并加入60℃水，对试件进行浸水碾压，时间为24h。碾轮纵向行走的速度为42次/min，横向移动的速度为50mm/min，行走距离为200mm，轮载为0.7Mpa。
5)将试件取出，并用水洗掉试件表面剥落的集料。
6)将试件放入60℃的烘箱中烘干至恒重，称取试件的质量记为m2＝10998，g。
7)采用计算试件的质量损失比为沥青混合料水稳定性能的评价指标，质量损失比Δm＝(m1-m2)/m1＝(11057-10998)/11057＝0.5。
从试验结果可知，上面层的沥青混合料环氧沥青混合料水稳定性试验结果远远小于控制标准12，且明显小于SMA-13的质量损失比4.1，说明其水稳定性能满足技术要求，且优于SMA-13。

Claims (6)

1.一种沥青混合料水稳定性能的评价方法，其特征在于包括如下步骤： 
1)试件成型采用轮碾成型机模拟路面压实过程制作，碾压轮宽300mm，压实线荷载为300N/cm，试件为300×300×50mm的正方形板状试件 
2)称取试件质量，记为m1 
3)将试件浸水放入-18℃±2℃的恒温冰箱中，保持16h±1h 
4)将试件从冰箱中取出，立即放入环境温度为60℃的横向分布式车辙仪中，并加入60℃水，对试件进行浸水碾压，时间为24h。碾轮纵向行走的速度为42次/min，横向移动的速度为50mm/min，行走距离为200mm，轮载为0.7Mpa 
5)将试件取出，并用水洗掉试件表面剥落的集料 
6)将试件放入60℃的烘箱中烘干至恒重，称取试件的质量记为m2
7)采用计算试件的质量损失比为沥青混合料水稳定性能的评价指标。
2.根据权利要求1所述的一种沥青混合料水稳定性能的评价方法，其特征在于：所述的试件成型采用轮碾成型机，以模拟路面压实过程。 
3.根据权利要求1所述的一种沥青混合料水稳定性能的评价方法，其特征在于：所述的试件为300×300×50mm的正方形板状试件。 
4.根据权利要求1所述的一种沥青混合料水稳定性能的评价方法，其特征在于：横向分布式车辙试验其碾轮纵向行走的速度为42次/min，横向移动的速度为50mm/min，行走距离为200mm，轮载为0.7Mpa。
5.根据权利要求1所述的一种沥青混合料水稳定性能的评价方法，其特征在于：横向分布式车辙试验对试件进行浸水碾压的时间为24h。 
6.根据权利要求1所述的一种沥青混合料水稳定性能的评价方法，其特征在于：采用计算试件的质量损失比为沥青混合料水稳定性能的评价指标。 
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