CN104374647B - 融雪沥青混合料融冰雪效果测试方法 - Google Patents

融雪沥青混合料融冰雪效果测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及融雪沥青混合料融冰雪效果测试方法，包括如下步骤：(1)制备融雪沥青混合料试件和普通沥青混合料试件，(2)将两试件冻结在一起制成冻结件，且两试件之间有相连的冰层而不相互接触，(3)将冻结件做剪切试验，记录两试件中间冰层与试件分离时的最大加载力值F0。由于融雪沥青混合料中含有氯离子，氯离子会缓慢从试件表面缓慢析出，在试件表面形成隔离层使冰点大幅度降低，从而冰层与融雪沥青混合料试件表面的粘结力大幅度降低，从而通过该试验测得试件与冰层的剪切力来评价其融冰雪效果，剪切力越小表明其融冰雪能力越好。此方法试验数据准确可靠，可在室内模拟实际情况定量评价及测定融冰雪沥青混合料融冰雪效果。

Description

融雪沥青混合料融冰雪效果测试方法
技术领域
本发明是一种用于有效评价融雪沥青混合料融冰雪效果的测试方法，属于公路路面性能测试的技术领域。
背景技术
冬季路面积雪凝冰会导致行车不便甚至引发交通事故，多年来，各国较多的采用撒布氯盐类融雪剂进行路面融雪，虽取得了较好的融雪除冰效果，却造成了严重的环境污染和道路附属结构的腐蚀破坏，近几年来，道路研究者开始致力于高效环保的主动除冰雪技术开发，并研发出各种主动除冰雪路面技术。主动除冰雪路面技术是指通过不同的加工工艺对冰点下降剂进行处理，并成型成不同粒径的颗粒或粉末，替代沥青混合料中不同粒径的矿料，在渗透压和行驶车辆不断摩擦碾压的作用下冰点下降剂缓慢析出，在路表形成隔离层使冰点大幅度降低，从而达到主动除冰雪的效果使沥青路面具有主动除冰雪功能的一种技术。该技术的融冰雪效果通过一些试验路段已经得到证实，但是如何通过室内试验证明其融雪效果尚无有效和定量的方法。
目前，常用的室内评价融雪沥青混合料融冰雪效果的试验方法有观察法、模拟法和氯离子含量测定法三大类。观察法和模拟法包括下雪后观察试件表面冰雪融化的情况和手动铲除试件表面的冰等方法，此类方法虽可直观评价试件的融冰雪效果，但受人为因素影响较大。氯离子含量测定法可测出试件中氯离子的含量，间接评价试件的融雪效果，无法直接评价试件融雪的能力。虽然目前行业中有评价融雪沥青混合料融雪效果的方法，但都无法定量评价不同种类试件的融雪效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种定量评价融雪沥青混合料融冰雪效果的测试方法，该方法简单易行，解决了当前无定量评价融雪沥青混合料融冰雪效果试验方法的问题。
融雪沥青混合料融冰雪效果测试方法，包括如下步骤：(1)制备融雪沥青混合料试件和普通沥青混合料试件，(2)将两试件冻结在一起制成冻结件，且两试件之间有相连的冰层而不相互接触，(3)将冻结件做剪切试验，记录两试件中间冰层与试件分离时的最大力值F0。
所述融雪沥青混合料试件和普通沥青混合料试件为等大小的方形柱或圆柱或梯形柱。
所述融雪沥青混合料试件和普通沥青混合料试件为圆柱，旋转压实的方法成型。
所述步骤(2)采用如下方法，将两件试件摞着放入一个直径稍大点的圆柱形试筒中，两个试件的中间用圆柱垫片隔离，加水使两个试件没入水中，冷冻制成冻结件，取出冻结件备用。
所述试筒直径比试件直径大2-8mm，圆柱垫片厚2-8mm，中间冰层厚度均匀。
所述试件为6个一组，高50mm，直径100mm；试筒直径为105mm±2.0mm、高120mm±5.0mm；圆柱垫片直径为5mm±1.0mm、高为5mm±1.0mm；将筒中注入150ml水，所述融雪沥青混合料试件位于试筒底部，普通沥青混合料试件位于试筒上部。
所述冻结为将装有试件的试筒，于-20℃环境箱内8h±1h，所述取出冻结件的方法为用自来水冲洗试筒外部，待试筒内冻结件脱落，将脱落后的冻结件放入-5℃环境箱内8h±1h备用。
所述剪切试验，为将冻结件放入30°斜剪试验夹具内，开启压力试验机，压头调整至刚接触夹具上部，读取记录力值F0。
所述步骤(4)后还包括计算和评价步骤：计算冰层与试件接触面剪切力，F＝F0*sinα°，α为剪切试验时加载力与水平面的夹角，F值越小，融冰雪效果越好
所述α为30°。
本发明方法具体步骤如下：
通过旋转压实的方法成型一组6个高50mm，直径100mm的圆柱体融雪沥青混合料试件，再用同样的方法成型一组6个未加入融雪添加剂的普通沥青混合料试件(混合料的配比及体积指标参照配合比设计结果)。待两组试件放置至室温后，放入干燥皿中备用，24小时后取出，具体试验步骤如下：
第一步：将一个融雪沥青混合料试件置于直径为105mm±2.0mm、高120mm±5.0mm试筒底部，将直径为5mm±1.0mm、高为5mm±1.0mm圆柱垫片放置在融雪沥青混合料试件中心，将普通沥青混合料试件放置在垫片上，将筒中注入150ml水(如图1)。
第二步：将试筒置于-20℃环境箱内8h±1h，取出试筒，用自来水冲洗试筒外部，待试筒内冻冰试件脱落，将脱落后的试件放入-5℃环境箱内8h±1h，取出试件，放入30°斜剪试验夹具内(如图2)。
第三步：开启压力试验机，压头调整至刚接触夹具上部，将试验机速率调整为5mm/min，点击开始试验；
第四步：待两试件中间冰层与试件分离，读取力值F0(即试验过程中最大力值)，重复上述步骤做6组试验。
第五步：计算冰层与试件接触面剪切力，F＝F0*sin30°，当一个试验测定值与平均值之差大于标准差的1.82倍时，该测定值舍去，并以其余测定值的平均值作为试验结果。
本发明的原理：融雪沥青混合料中含有氯离子，氯离子会缓慢从试件表面缓慢析出，在试件表面形成隔离层使冰点大幅度降低，从而冰层与融雪沥青混合料试件表面的粘结力大幅度降低，从而通过该试验测得试件与冰层的剪切力来评价其融冰雪效果，剪切力越小表明其融冰雪能力越好。
本发明创造性地改变了目前融雪沥青混合料无定量评价融冰雪效果试验方法的现状，通过该试验方法，能够模拟实际情况，准确的测定路表面与冰层的剪切力，进而定量评价融雪沥青混合料融冰雪效果。
有益效果：此种测定融雪沥青混合料与冰层剪切力试验方法，试验数据准确可靠，可在室内模拟实际情况测定融冰雪沥青混合料融冰雪效果。为定量评价融雪沥青混合料融冰雪效果提供了试验方法。
发明人已对试验方法进行了大量数据的测定，该试验方法使用情况良好，说明本发明试验方法是合理的、可靠的、实用的。
附图说明
图1是融雪沥青混合料冰冻方式示意图，
1—试筒，2—水，3—普通沥青混合料试件，4’—垫片，5—融雪沥青混合料试件，
图2是剪切试验夹具及加载方式示意图，
3—普通沥青混合料试件，4—中间冰层，5—融雪沥青混合料试件，6—上夹具；7—下夹具；
8—下滑动轴，9—加载力；10—上滑动轴。
具体实施方式
1、制备冻结件。
通过旋转压实的方法成型一组6个高50mm，直径100mm的圆柱体融雪沥青混合料试件，再用同样的方法成型一组6个未加入融雪添加剂的普通沥青混合料试件(混合料的配比及体积指标参照配合比设计结果)。待两组试件放置至室温后，放入干燥皿中备用，24h后取出，具体试验步骤如下：
第一步：将一个融雪沥青混合料试件5置于直径为105mm±2.0mm、高120mm±5.0mm试筒1底部，将直径为5mm±1.0mm、高为5mm±1.0mm圆柱垫片4’放置在融雪沥青混合料试件5中心，将普通沥青混合料试件3放置在垫片4’上，将试筒1中注入150ml水2(如图1所示)。
第二步：将试筒置于-20℃环境箱内8h±1h，取出试筒，用自来水冲洗试筒外部，待试筒内冻结件脱落，将脱落后的冻结件放入-5℃环境箱内8h±1h，取出冻结件，放入30°斜剪试验夹具内(如图2)。普通沥青混合料试件3由上夹具6夹持，融雪沥青混合料试件5由下夹具7夹持，两试件间为中间冰层4，当加载力9往下时，在上滑动轴10与下滑动轴8保证所施加的竖向力无水平分量，两试件将从中间冰层4处脱开。
第三步：开启压力试验机，压头调整至刚接触夹具上部，将试验机速率调整为5mm/min，点击开始试验；
第四步：待两试件中间冰层与试件分离，读取力值F0(即试验过程中最大力值)，重复上述步骤做6组试验。
第五步：计算冰层与试件接触面剪切力，F＝F0*sin30°，当一个试验测定值值与平均值之差大于标准差的1.82倍时，该测定值舍去，并以其余测定值的平均值作为试验结果。仅通过替换融雪沥青混合料试件(图2中5)，可测定不同种类融雪沥青混合料融冰雪性能。试验结果如下表。
表1沥青混合料融冰雪性能试验结果
混合料类型 A类融雪沥青混合料 B类融雪沥青混合料 普通沥青混合料
试验结果(kN) 10.38 11.02 18.53
试验结果说明融冰雪性能A类融雪沥青混合料好于B类融雪沥青混合料好于普通沥青混合料。

Claims (4)

1.融雪沥青混合料融冰雪效果测试方法，包括如下步骤：(1)制备融雪沥青混合料试件和普通沥青混合料试件，(2)将两试件冻结在一起制成冻结件，且两试件之间有相连的冰层而不相互接触，(3)将冻结件做剪切试验，记录两试件中间冰层与试件分离时的最大加载力值F0；
所述剪切试验为将冻结件放入30°斜剪试验夹具内，开启压力试验机，压头调整至刚接触夹具上部，加载，直至两试件分开；
所述步骤(3)后还包括计算和评价步骤：计算冰层与试件接触面剪切力，F＝F0*sinα°，α为剪切试验时加载力与水平面的夹角，F值越小，融冻雪效果越好；所述α为30°；
所述融雪沥青混合料试件和普通沥青混合料试件为圆柱，旋转压实的方法成型；
所述步骤(2)采用如下方法，将两件试件摞着放入一个直径稍大点的圆柱形试筒中，两个试件的中间用圆柱垫片隔离，加水使两个试件没入水中，冷冻制成冻结件，取出冻结件备用。
2.根据权利要求1所述的方法，所述试筒直径比试件直径大2-8mm，圆柱垫片厚2-8mm，中间冰层厚度均匀。
3.根据权利要求2所述的方法，所述试件为6个一组，高50mm，直径100mm；试筒直径为105mm±2.0mm、高120mm±5.0mm；圆柱垫片直径为5mm±1.0mm、高为5mm±1.0mm；将筒中注入150ml水，所述融雪沥青混合料试件位于试筒底部，普通沥青混合料试件位于试筒上部。
4.根据权利要求3所述的方法，所述冻结为将装有试件的试筒，于-20℃环境箱内8h±1h，所述取出冻结件的方法为用自来水冲洗试筒外部，待试筒内冻结件脱落，将脱落后的冻结件放入-5℃环境箱内8h±1h备用。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104964884B (zh) * 2015-06-26 2018-02-13 中国科学院地质与地球物理研究所 低温控制条件下大型土工直剪强度测试装置
CN105628545B (zh) * 2016-03-29 2018-09-28 长安大学 一种用于评价道路融冰材料融冰性能的测试方法及装置
CN111074835B (zh) * 2019-12-23 2022-02-18 长安大学 一种道路微波除冰路冰分离计时监测设备及方法
CN111650073B (zh) * 2020-06-15 2024-02-13 河北工业大学 一种相变沥青混合料融雪化冰能力的试验方法
CN111896467A (zh) * 2020-07-21 2020-11-06 南京林业大学 一种新型超疏水抑冰性能检测装置及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102507340A (zh) * 2011-10-21 2012-06-20 同济大学 复合式铺装体系层间剪切强度参数测定方法
CN102519808A (zh) * 2011-12-26 2012-06-27 长沙理工大学 一种复合式沥青路面层间剪切疲劳测试的装置及方法
CN102735556A (zh) * 2012-07-19 2012-10-17 河北省交通规划设计院 一种橡胶颗粒沥青路面除冰效果测试方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2463140C (en) * 2001-10-09 2011-06-14 Russell G. Alger Anti-icing coatings and methods

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102507340A (zh) * 2011-10-21 2012-06-20 同济大学 复合式铺装体系层间剪切强度参数测定方法
CN102519808A (zh) * 2011-12-26 2012-06-27 长沙理工大学 一种复合式沥青路面层间剪切疲劳测试的装置及方法
CN102735556A (zh) * 2012-07-19 2012-10-17 河北省交通规划设计院 一种橡胶颗粒沥青路面除冰效果测试方法

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