CN106198244A - 一种纤维微表处混合料试件抗裂性能的评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于道路铺面材料及其加工制备技术领域,具体涉及一种纤维微表处混合料试件抗裂性能的评价方法,该方法包括纤维微表处混合料的拌和成型方法,还包括纤维微表处混合料抗裂性能评价。本发明涉及到的纤维微表处混合料是一种作为道路结构层的新型路面养护材料,通过上述方法对新型纤维微表处混合料的性能进行评价,可得出相应的试验指标;该套方法可以有效评价混合料抗裂性能,是一种切实有效的纤维微表处混合料抗裂性评价方法。
Description
技术领域
本发明属于道路材料及加工技术领域,具体涉及一种纤维微表处混合料试件抗裂性能的评价方法。
背景技术
微表处技术是以聚合物改性乳化沥青为粘结料的冷拌混凝土薄层施工技术,它施工工艺简单,成本低,污染小,不仅可以迅速恢复和改善原来路面的磨损、老化、光滑、松散等病害,提高沥青路面的使用性和耐久性,还可以提高原路面的承载力和防病害能力。因此,微表处技术以其优良的使用性能和显著的社会经济效益,在公路养护维修、改善新建水泥路面使用功能等方面有着广泛的应用前景。
但是目前的微表处在抵抗车辙变形、抑制反射裂缝、低温抗裂性等方面还存在一定的缺陷,为了改变微表处的低温抗裂性、有效抑制反射裂缝的出现以及提高微表处的抵抗车辙能力,需要积极寻找改善微表处性能的方法。在微表处混合料中添加纤维,使纤维在混合料中形成乱向分布的网状增强系统,这样使纤维微表处更好地抑制路面反射裂缝的出现。目前国内对纤维微表处的研究较少,因此,有必要对纤维微表处的抗裂性能进行研究。
目前,纤维微表处混合料作为一种道路养护新工艺,对于其性能评价方法目前尚无研究,其方法与稀浆混合料有较大的不同之处,并不通过湿轮磨耗试验、负荷车轮试验、粘聚力试验等方法评价其性能。因此,迫切需要一种结合纤维微表处混合料特点的性能评价方法,以促进纤维微表处混合料作为新的养护工艺的发展。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的是提出一种纤维微表处混合料试件抗裂性能的评价方法。
一种纤维微表处混合料试件抗裂性能的评价方法,所述的纤维微表处混合料包括以下组分,各组分的重量份为:集料:100份,填料:0-3份,化学纤维:0.2-0.4份,水:2-6份,改性乳化沥青:11-15份;其抗裂性能评价方法,包括以下步骤:
I:纤维微表处混合料试件的制备:
(1)按上述组分要求称取各原料;先将集料与填料加入纤维分散机的拌和仓中搅拌均匀后,在纤维分散机的纤维仓中加入化学纤维,用纤维分散搅拌机将化学纤维均匀分散于集料中,加水搅拌均匀,最后加入改性乳化沥青搅拌均匀,由此制备纤维微表处混合料;
(2)将步骤(1)制备的纤维微表处混合料摊铺到托盘中,用鼓风干燥箱进行养生;
(3)将步骤(2)养生过的纤维微表处混合料装入马歇尔试模中,用马歇尔自动击实仪进行锤击,制得成型试件;
II:试件养护:将I制备的成型试件分为A、B两组,每组3-5个试件,将A组试件横向放置于水泥标准养护箱里7d,取出后置于温度为60℃的鼓风干燥箱中养生23-24h;B组试件置于温度为60℃的鼓风干燥箱中养生23-24h,养生后的试件取出后冷却至室温,分别将两组试件脱模后备用;
IIII:抗裂性能测试:
实验设备:万能材料试验机;
(1)将制备的A、B两组试件取出,用游标卡尺量取试件的直径及高度,准确至0.1mm,并在试件两侧通过圆心画上对称的十字标记;
(2)调整低温试验箱的温度为-10±0.5℃,达到试验温度后,将试件放入试验箱里6-8h,,直至试件内部温度均匀一致达到试验温度-10±0.5℃为止,保温时试件之间的距离不少于15mm;
(3)调整试验机的加载速率为5mm/min,调整试验机显示曲线为位移——荷载;
(4)从低温试验箱里取出试件,迅速置于试验台的夹具中安放稳定,其上下均安放有圆弧形压条,与侧面的十字画线对准,上下压条应居中、平行;
(5)开动试验机,使压头与上下压条接触,荷载不超过30N,迅速点击试验机加载,力和位移清零;
(6)启动试验机,以5mm/min的速率向试件加载劈裂至破坏,仪器记录荷载及位移;
(7)计算试件的劈裂抗拉强度RT.按照下列公式进行计算
RT=0.006287PT/h
RT-------劈裂抗拉强度(MPa),简称:劈裂强度;
PT------试验荷载的最大值(N);
h-----试件高度(mm);
(8)以RT的平均值,作为纤维微表处混合料的最终抗裂性能评价指标。
进一步,所述的改性乳化沥青,包括以下组份,各组分的重量份为:道路石油沥青:100份,改性胶乳:2-4份,乳化剂:0.8-2.4份,水:32-40份;所述的化学纤维采用长度为6-12mm、直径为15~45μm聚丙烯纤维;所述的集料为质地坚硬的玄武岩集料、辉绿岩集料和石灰岩集料中的一种,所述的水为满足人类饮用要求的饮用水。
进一步,所述改性胶乳为固含量不低于60%的SBS改性胶乳;所述乳化剂为慢裂快凝型阳离子沥青乳化剂;所述的水为满足人类饮用要求的饮用水。
进一步,纤维微表处混合料试件的制备,步骤(1)中,所述拌和是机械拌和;步骤(2)中,纤维微表处混合料摊铺在托盘上的厚度为3mm,鼓风干燥箱的温度为60-65℃,烘干时间为4h;步骤(3)中,所述马歇尔试模尺寸为Ф101.6*63.5mm,所述马歇尔自动击实仪锤击是双面锤击各75次。
与现有技术相比,本发明具有以下创新点:
(1)本发明提出了纤维微表处混合料马歇尔试件的成型方法和试件养护方法。
(2)本发明采用在低温下的劈裂强度来评价纤维微表处混合料抗裂性能,以劈裂强度的值作为纤维微表处混合料的最终抗裂性能评价指标,试验过程能够充分体现纤维在混合料中乱向分布的网状增强系统,试验参数与纤维微表处混合料性能有较好的相关性,其试验原理科学合理,操作方便、程序合理可行。
(3)微表处中添加纤维,纤维在混合料成三维立体分布,乱向分布的纤维互相搭接,纤维微表处混合料中由于纤维的存在会导致混合料不密实,导致碾压试验过程中出现大量裂痕直至试验数据的复现性误差较大。本发明为解决此问题,在试件制备过程中增加了初步碾压工艺,可以使纤维微表处稀浆混合料中纤维在混合料呈稳定状态存在,解决了试验数据的离散型。
(4)纤维微表处混合料中添加的填料水泥,水泥水化的最佳条件是室温20℃、湿度90%,而当前的试验操作规程中,没有考虑水泥水化的条件直接将制备好的稀浆混合料试件放入60℃鼓风干燥箱中。本发明采用将经过初步碾压后的试件放在室温条件下养生4h,即水泥达到初凝以后再放入60℃鼓风干燥箱中,这样充分考虑了水泥的水化作用。
具体实施方式
下面提供几个具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种纤维微表处混合料试件抗裂性能的评价方法,所述的制备纤维微表处混合料的原料包括以下组分,各组分的重量份为:集料:100份,填料:0份,化学纤维:0.2份,水:3.0份,改性乳化沥青:11份;其抗裂性能评价方法,包括以下步骤:
I:纤维微表处混合料试件的制备:
(1)按上述组分要求称取各原料;先将集料与填料加入纤维分散机的拌和仓中搅拌均匀后,在纤维分散机的纤维仓中加入化学纤维,用纤维分散搅拌机将化学纤维均匀分散于集料中,加水搅拌均匀,最后加入改性乳化沥青搅拌均匀,由此制备纤维微表处混合料;
(2)将步骤(1)制备的纤维微表处混合料摊铺到托盘中,用鼓风干燥箱进行养生;
(3)将步骤(2)养生过的纤维微表处混合料装入马歇尔试模中,用马歇尔自动击实仪进行锤击,制得成型试件;
II:试件养护:将I制备的成型试件分为A、B两组,每组3个试件,将A组试件横向放置于水泥标准养护箱里7d,取出后置于温度为60℃的鼓风干燥箱中养生23h;B组试件置于温度为60℃的鼓风干燥箱中养生23h;养生后的试件取出后冷却至室温,分别将两组试件脱模后备用;
IIII:抗裂性能测试:
实验设备:万能材料试验机;(试验机要求:试验机具备有荷载及试件变形的测定记录装置,荷载应满足最大测定荷载不超过其量程的80%且不小于其量程的20%的要求,宜采用40KN或100KN的传感器。本发明采用的试验机是美特斯工业系统(中国)有限公司生产的型号为CMT5105微机控制电子万能试验机,试验机等级为0.1级,可以准确控制加载速度和记录位移,下同。)
(1)将权利要求1制备的A、B两组试件取出,用游标卡尺量取试件的直径及高度,准确至0.1mm;并在试件两侧通过圆心画上对称的十字标记;
(2)将低温试验箱的温度调至-10±0.5℃,将试件放入低温试验箱内6h,直至试件内部温度均匀一致且达到试验温度-10±0.5℃为止,保温时试件之间的距离不少于15mm;
(3)调整试验机的加载速率为5mm/min,调整试验机显示曲线为位移—荷载;
(4)从低温试验箱里取出试件,迅速置于试验台的夹具中安放稳定,其上下均安放有圆弧形压条,与侧面的十字画线对准,上下压条应居中、平行;
(5)开动试验机,使压头与上下压条接触,荷载不超过30N,迅速点击试验机加载,力和位移清零;
(6)启动试验机,以5mm/min的速率向试件加载劈裂至破坏,仪器记录荷载及位移;
(7)计算试件的劈裂抗拉强度RT,按照下列公式进行计算
RT=0.006287PT/h
RT-------劈裂抗拉强度(MPa);
PT------试验荷载的最大值(N);
h-----试件高度(mm);
(8)试验数据:
以A组RT的平均值(下同),作为纤维微表处混合料的最终抗裂性能评价指标。
进一步,所述的改性乳化沥青,包括以下组份,各组分的重量份为:道路石油沥青:100份,改性胶乳:3份,乳化剂:1.8份,水:38份;所述的化学纤维采用长度为6-12mm、直径为15~45μm聚丙烯纤维;所述的集料为质地坚硬的玄武岩集料,所述的水为满足人类饮用要求的饮用水。
进一步,所述改性胶乳为固含量不低于60%的SBS改性胶乳;所述乳化剂为慢裂快凝型阳离子沥青乳化剂型号为GYMK-06;所述的水为满足人类饮用要求的饮用水。
进一步,纤维微表处混合料试件的制备步骤(1)中,所述拌和是机械拌和;步骤(2)中,纤维微表处混合料摊铺在托盘上的厚度为3mm,鼓风干燥箱的温度为60-65℃,烘干时间为4h;步骤(3)中,所述马歇尔试模尺寸为Ф101.6*63.5mm,所述马歇尔自动击实仪锤击是双面锤击各75次。
实施例2
一种纤维微表处混合料试件抗裂性能的评价方法,所述的制备纤维微表处混合料的原料包括以下组分,各组分的重量份为:集料:100份,填料:1份,化学纤维:0.3份,水:2.8份,改性乳化沥青:12份;其抗裂性能评价方法,包括以下步骤:
I:纤维微表处混合料试件的制备:
(1)按上述组分要求称取各原料;先将集料与填料加入纤维分散机的拌和仓中搅拌均匀后,在纤维分散机的纤维仓中加入化学纤维,用纤维分散搅拌机将化学纤维均匀分散于集料中,加水搅拌均匀,最后加入改性乳化沥青搅拌均匀,由此制备纤维微表处混合料;
(2)将步骤(1)制备的纤维微表处混合料摊铺到托盘中,用鼓风干燥箱进行养生;
(3)将步骤(2)养生过的纤维微表处混合料装入马歇尔试模中,用马歇尔自动击实仪进行锤击,制得成型试件;
II:试件养护:将I制备的成型试件分为A、B两组,每组4个试件,将A组试件横向放置于水泥标准养护箱里养生7d,取出后置于温度为60℃的鼓风干燥箱中养生24h;B组试件置于温度为60℃的鼓风干燥箱中养生24h;养生后的试件取出后冷却至室温,分别将两组试件脱模后备用;
IIII:抗裂性能测试:
实验设备:万能材料试验机;
(1)将权利要求1制备的A、B两组试件取出,用游标卡尺量取试件的直径及高度,准确至0.1mm;并在试件两侧通过圆心画上对称的十字标记;
(2)将低温试验箱的温度调至-10±0.5℃,将试件放入低温试验箱内养生7h,直至试件内部温度均匀一致且达到试验温度为止,保温时试件之间的距离不少于15mm;
(3)调整试验机的加载速率为5mm/min,调整试验机显示曲线为位移—荷载;
(4)从低温试验箱里取出试件,迅速置于试验台的夹具中安放稳定,其上下均安放有圆弧形压条,与侧面的十字画线对准,上下压条应居中、平行;
(5)开动试验机,使压头与上下压条接触,荷载不超过30N,迅速点击试验机加载,力和位移清零;
(6)启动试验机,以5mm/min的速率向试件加载劈裂至破坏,仪器记录荷载及位移;
(7)计算试件的劈裂抗拉强度RT,按照下列公式进行计算
RT=0.006287PT/h
RT-------劈裂抗拉强度(MPa);
PT------试验荷载的最大值(N);
h-----试件高度(mm);
(8)以RT的平均值,作为纤维微表处混合料的最终抗裂性能评价指标。
进一步,所述的改性乳化沥青,包括以下组份,各组分的重量份为:道路石油沥青:100份,改性胶乳:3份,乳化剂:2.0份,水:40份;所述的化学纤维采用长度为6-12mm、直径为15~45μm聚丙烯纤维;所述的集料为质地坚硬的辉绿岩集料,所述的水为满足人类饮用要求的饮用水。
进一步,所述改性胶乳为固含量不低于60%的SBS改性胶乳;所述乳化剂为慢裂快凝型阳离子沥青乳化剂:GYMK-06;所述的水为满足人类饮用要求的饮用水。
进一步,纤维微表处混合料试件的制备步骤(1)中,所述拌和是机械拌和;步骤(2)中,纤维微表处混合料摊铺在托盘上的厚度为3mm,鼓风干燥箱的温度为60-65℃,烘干时间为4h;步骤(3)中,所述马歇尔试模尺寸为Ф101.6*63.5mm,所述马歇尔自动击实仪锤击是双面锤击各75次。
实施例3
一种纤维微表处混合料试件抗裂性能的评价方法,所述的制备纤维微表处混合料的原料包括以下组分,各组分的重量份为:集料:100份,填料:3份,化学纤维:0.2份,水:2.6份,改性乳化沥青:13份;其抗裂性能评价方法,包括以下步骤:
I:纤维微表处混合料试件的制备:
(1)按上述组分要求称取各原料;先将集料与填料加入纤维分散机的拌和仓中搅拌均匀后,在纤维分散机的纤维仓中加入化学纤维,用纤维分散搅拌机将化学纤维均匀分散于集料中,加水搅拌均匀,最后加入改性乳化沥青搅拌均匀,由此制备纤维微表处混合料;
(2)将步骤(1)制备的纤维微表处混合料摊铺到托盘中,用鼓风干燥箱进行烘干;
(3)将步骤(2)烘干过的纤维微表处混合料装入马歇尔试模中,用马歇尔自动击实仪进行锤击,制得成型试件;
II:试件养护:将I制备的成型试件分为A、B两组,每组5个试件,将A组试件横向放置于水泥标准养护箱里7d,取出后置于温度为60℃的鼓风干燥箱中养生23h;B组试件置于温度为60℃的鼓风干燥箱中养生23h;养生后的试件取出后冷却至室温,分别将两组试件脱模后备用;
IIII:抗裂性能测试:
实验设备:万能材料试验机;
(1)将权利要求1制备的A、B两组试件取出,用游标卡尺量取试件的直径及高度,准确至0.1mm;并在试件两侧通过圆心画上对称的十字标记;
(2)将低温试验箱的温度调至-10±0.5℃,将试件放入低温试验箱内8h,直至试件内部温度均匀一致且达到试验温度为止,保温时试件之间的距离不少于15mm;
(3)调整试验机的加载速率为5mm/min,调整试验机显示曲线为位移—荷载;
(4)从低温试验箱里取出试件,迅速置于试验台的夹具中安放稳定,其上下均安放有圆弧形压条,与侧面的十字画线对准,上下压条应居中、平行;
(5)开动试验机,使压头与上下压条接触,荷载不超过30N,迅速点击试验机加载,力和位移清零;
(6)启动试验机,以5mm/min的速率向试件加载劈裂至破坏,仪器记录荷载及位移;
(7)计算试件的劈裂抗拉强度RT,按照下列公式进行计算
RT=0.006287PT/h;
RT-------劈裂抗拉强度(MPa);
PT------试验荷载的最大值(N);
h-----试件高度(mm);
(8)以RT的平均值,作为纤维微表处混合料的最终抗裂性能评价指标。
进一步,所述的改性乳化沥青,包括以下组份,各组分的重量份为:道路石油沥青:100份,改性胶乳:3份,乳化剂:2.0份,水:40份;所述的化学纤维采用长度为6-12mm、直径为15~45μm聚丙烯纤维;所述的集料为质地坚硬的石灰岩集料,所述的水为满足人类饮用要求的饮用水。
进一步,所述改性胶乳为固含量不低于60%的SBS改性胶乳;所述乳化剂为慢裂快凝型阳离子沥青乳化剂型号为GYMK-06;所述的水为满足人类饮用要求的饮用水。
进一步,纤维微表处混合料试件的制备步骤(1)中,所述拌和是机械拌和;步骤(2)中,纤维微表处混合料摊铺在托盘上的厚度为3mm,鼓风干燥箱的温度为60-65℃,烘干时间为4h;步骤(3)中,所述马歇尔试模尺寸为Ф101.6*63.5mm,所述马歇尔自动击实仪锤击是双面锤击各75次。
实施例4
一种纤维微表处混合料试件抗裂性能的评价方法,所述的制备纤维微表处混合料的原料包括以下组分,各组分的重量份为:集料:100份,填料:2份,化学纤维:0.3份,水:2份,改性乳化沥青:14份;其抗裂性能评价方法,包括以下步骤:
I:纤维微表处混合料试件的制备:
(1)按上述组分要求称取各原料;先将集料与填料加入纤维分散机的拌和仓中搅拌均匀后,在纤维分散机纤维仓中加入化学纤维,用纤维分散搅拌机将化学纤维均匀分散于集料中,加水搅拌均匀,最后加入改性乳化沥青搅拌均匀,由此制备纤维微表处混合料;
(2)将步骤(1)制备的纤维微表处混合料摊铺到托盘中,用鼓风干燥箱进行烘干;
(3)将步骤(2)烘干过的纤维微表处混合料装入马歇尔试模中,用马歇尔自动击实仪进行锤击,制得成型试件;
II:试件养护:将I制备的成型试件分为A、B两组,每组3个试件,将A组试件横向放置于水泥标准养护箱里7d,取出后置于温度为60℃的鼓风干燥箱中养生24h;B组试件置于温度为60℃的鼓风干燥箱中养生24h;养生后的试件取出后冷却至室温,分别将两组试件脱模后备用;
IIII:抗裂性能测试:
实验设备:万能材料试验机;
(1)将权利要求1制备的A、B两组试件取出,用游标卡尺量取试件的直径及高度,准确至0.1mm;并在试件两侧通过圆心画上对称的十字标记;
(2)将低温试验箱的温度调至-10℃±0.5℃,将试件放入低温试验箱内6h,直至试件内部温度均匀一致且达到试验温度为止,保温时试件之间的距离不少于15mm;
(3)调整试验机的加载速率为5mm/min,调整试验机显示曲线为位移—荷载;
(4)从低温试验箱里取出试件,迅速置于试验台的夹具中安放稳定,其上下均安放有圆弧形压条,与侧面的十字画线对准,上下压条应居中、平行;
(5)开动试验机,使压头与上下压条接触,荷载不超过30N,迅速点击试验机加载,力和位移清零;
(6)启动试验机,以5mm/min的速率向试件加载劈裂至破坏,仪器记录荷载及位移;
(7)计算试件的劈裂抗拉强度RT,按照下列公式进行计算
RT=0.006287PT/h
RT-------劈裂抗拉强度(MPa);
PT------试验荷载的最大值(N);
h-----试件高度(mm);
(8)以RT的平均值,作为纤维微表处混合料的最终抗裂性能评价指标。
进一步,所述的改性乳化沥青,包括以下组份,各组分的重量份为:道路石油沥青:100份,改性胶乳:3份,乳化剂:2.0份,水40份;所述的化学纤维采用长度为6-12mm、直径为15~45μm聚丙烯纤维;所述的集料为质地坚硬的玄武岩集料,所述的水为满足人类饮用要求的饮用水。
进一步,所述改性胶乳为固含量不低于60%的SBS改性胶乳;所述乳化剂为慢裂快凝型阳离子沥青乳化剂型号为GYMK-06;所述的水为满足人类饮用要求的饮用水。
进一步,纤维微表处混合料试件的制备步骤(1)中,所述拌和是机械拌和;步骤(2)中,纤维微表处混合料摊铺在托盘上的厚度为3mm,鼓风干燥箱的温度为60-65℃,烘干时间为4h;步骤(3)中,所述马歇尔试模尺寸为Ф101.6*63.5mm,所述马歇尔自动击实仪锤击是双面锤击各75次。
实施例5
一种纤维微表处混合料试件抗裂性能的评价方法,所述的制备纤维微表处混合料的原料包括以下组分,各组分的重量份为:集料:100份,填料:2份,化学纤维:0.4份,水:5份,改性乳化沥青:15份;其抗裂性能评价方法,包括以下步骤:
I:纤维微表处混合料试件的制备:
(1)按上述组分要求称取各原料;先将集料与填料加入纤维分散机的拌和仓中搅拌均匀后,在纤维分散机纤维仓中加入化学纤维,用纤维分散搅拌机将化学纤维均匀分散于集料中,加水搅拌均匀,最后加入改性乳化沥青搅拌均匀,由此制备纤维微表处混合料;
(2)将步骤(1)制备的纤维微表处混合料摊铺到托盘中,用鼓风干燥箱进行烘干;
(3)将步骤(2)烘干过的纤维微表处混合料装入马歇尔试模中,用马歇尔自动击实仪进行锤击,制得成型试件;
II:试件养护:将I制备的成型试件分为A、B两组,每组4个试件,将A组试件横向放置于水泥标准养护箱里7d,取出后置于温度为60℃的鼓风干燥箱中养生23h;B组试件置于温度为60℃的鼓风干燥箱中养生23h;养生后的试件取出后冷却至室温,分别将两组试件脱模后备用;
IIII:抗裂性能测试:
实验设备:万能材料试验机;
(1)将权利要求1制备的A、B两组试件取出,用游标卡尺量取试件的直径及高度,准确至0.1mm;并在试件两侧通过圆心画上对称的十字标记;
(2)将低温试验箱的温度调至-10℃±0.5℃,将试件放入低温试验箱内7h,直至试件内部温度均匀一致且达到试验温度为止,保温时试件之间的距离不少于15mm;
(3)调整试验机的加载速率为5mm/min,调整试验机显示曲线为位移—荷载;
(4)从低温试验箱里取出试件,迅速置于试验台的夹具中安放稳定,其上下均安放有圆弧形压条,与侧面的十字画线对准,上下压条应居中、平行;
(5)开动试验机,使压头与上下压条接触,荷载不超过30N,迅速点击试验机加载,力和位移清零;
(6)启动试验机,以5mm/min的速率向试件加载劈裂至破坏,仪器记录荷载及位移;
(7)计算试件的劈裂抗裂强度RT,按照下列公式进行计算
RT=0.006287PT/h
RT-------劈裂抗拉强度(MPa);
PT------试验荷载的最大值(N);
h-----试件高度(mm);
(8)以RT的平均值,作为纤维微表处混合料的最终抗裂性能评价指标。
进一步,所述的改性乳化沥青,包括以下组份,各组分的重量份为:道路石油沥青:100份,改性胶乳:3份,乳化剂:1.8份,水:32-40份;所述的化学纤维采用长度为6-12mm、直径为15~45μm聚丙烯纤维;所述的集料为质地坚硬的辉绿岩集料,所述的水为满足人类饮用要求的饮用水。
进一步,所述改性胶乳为固含量不低于60%的SBS改性胶乳;所述乳化剂为慢裂快凝型阳离子沥青乳化剂型号为GYMK-06;所述的水为满足人类饮用要求的饮用水。
进一步,纤维微表处混合料试件的制备步骤(1)中,所述拌和是机械拌和;步骤(2)中,纤维微表处混合料摊铺在托盘上的厚度为3mm,鼓风干燥箱的温度为60-65℃,烘干时间为4h;步骤(3)中,所述马歇尔试模尺寸为Ф101.6*63.5mm,所述马歇尔自动击实仪锤击是双面锤击各75次。
实施例6普通微表处混合料试件(不含化学纤维)
一种纤维微表处混合料试件抗裂性能的评价方法,所述的制备微表处混合料的原料包括以下组分,各组分的质量份数为:集料:100份,填料:3份,水:2.8份,改性乳化沥青:13份;其抗裂性能评价方法,包括以下步骤:
I:微表处混合料试件的制备:
(1)按上述组分要求称取各原料;先将集料与填料加入分散机的拌和仓中搅拌均匀后,加水搅拌均匀,最后加入改性乳化沥青搅拌均匀,由此制备微表处混合料;
(2)将步骤(1)制备的微表处混合料摊铺到托盘中,用鼓风干燥箱进行烘干;
(3)将步骤(2)烘干过的微表处混合料装入马歇尔试模中,用马歇尔自动击实仪进行锤击,制得成型试件;
II:试件养护:将I制备的成型试件分为A、B两组,每组5个试件,将A组试件横向放置于水泥标准养护箱里7d,取出后置于温度为60℃的鼓风干燥箱中养生24h;B组试件置于温度为60℃的鼓风干燥箱中养生24h;养生后的试件取出后冷却至室温,分别将两组试件脱模后备用;
IIII:抗裂性能测试:
实验设备:万能材料试验机;
(1)将权利要求1制备的A、B两组试件取出,用游标卡尺量取试件的直径及高度,准确至0.1mm;并在试件两侧通过圆心画上对称的十字标记;
(2)将低温试验箱的温度调至-10℃±0.5℃,将试件放入低温试验箱内8h,直至试件内部温度均匀一致且达到试验温度为止,保温时试件之间的距离不少于15mm;
(3)调整试验机的加载速率为5mm/min,调整试验机显示曲线为位移—荷载;
(4)从低温试验箱里取出试件,迅速置于试验台的夹具中安放稳定,其上下均安放有圆弧形压条,与侧面的十字画线对准,上下压条应居中、平行;
(5)开动试验机,使压头与上下压条接触,荷载不超过30N,迅速点击试验机加载,力和位移清零;
(6)启动试验机,以5mm/min的速率向试件加载劈裂至破坏,仪器记录荷载及位移;
(7)计算试件的劈裂抗拉强度RT,按照下列公式进行计算
RT=0.006287PT/h
RT-------劈裂抗拉强度(MPa);
PT------试验荷载的最大值(N);
h-----试件高度(mm);
(8)以RT的平均值,作为微表处混合料的最终抗裂性能评价指标。
进一步,所述的改性乳化沥青,包括以下组份,各组份的质量份数为:道路石油沥青:100份,改性胶乳:4份,乳化剂:1.8份,水:39份;所述的集料为质地坚硬的石灰岩集料,所述的水为满足人类饮用要求的饮用水。
进一步,所述改性胶乳为固含量不低于60%的SBS改性胶乳;所述乳化剂为慢裂快凝型阳离子沥青乳化剂型号为GYMK-06;所述的水为满足人类饮用要求的饮用水。
进一步,微表处混合料试件的制备步骤(1)中,所述拌和是机械拌和;步骤(2)中,微表处混合料摊铺在托盘上的厚度为3mm,鼓风干燥箱的温度为60-65℃,烘干时间为4h;步骤(3)中,所述马歇尔试模尺寸为Ф101.6*63.5mm,所述马歇尔自动击实仪锤击是双面锤击各75次。
表1 实施例1-6的劈裂性能试验结果
由表1知,纤维微表处混合料试件的劈裂性能明显优于普通微表处混合料试件的抗裂性能。另外从数据可以看出在相同条件下A组的劈裂强度明显大于B组的劈裂强度,说明试件的养生条件对微表处混合料的劈裂强度有一定的影响,建议试件养生采用A组的养生方法充分考虑水泥的强度形成条件。
微表处混合料的低温抗裂性能与其强度和变形能力有着密切的联系,一般而言,抗裂性能高的材料具有较高的强度和较大的变形能力。劈裂试验是间接拉伸,本方法采用低温劈裂强度来评价纤维微表处混合料抗裂性能,以劈裂强度的值作为纤维微表处混料的最终抗裂性能评价指标,试验过程能够充分体现纤维在混合料中乱向分布的网状增强系统,试验参数与纤维微表处混合料性能有较好的相关性,其试验原理科学合理,操作方便、程序合理可行。
在实际工程中应用中,低温劈裂强度值较大的纤维微表处混合料与普通微表处混合料试件相比,能够更好地抑制路面反射裂缝的出现,体现出了更好的抗裂性能。
Claims (4)
1.一种纤维微表处混合料试件抗裂性能的评价方法,其特征在于,所述的制备纤维微表处混合料的原料包括以下组分,各组分的重量份为:集料:100份,填料:0-3份,化学纤维:0.2-0.4份,水:2-5份,改性乳化沥青:11-15份;其抗裂性能评价方法,包括以下步骤:
I:纤维微表处混合料试件的制备:
(1)按上述组分要求称取各原料;先将集料与填料加入纤维分散机的拌和仓中搅拌均匀后,在纤维分散机的纤维仓中加入化学纤维,用纤维分散搅拌机将化学纤维均匀分散于集料中,加水搅拌均匀,最后加入改性乳化沥青搅拌均匀,由此制备纤维微表处混合料;
(2)将步骤(1)制备的纤维微表处混合料摊铺到托盘中,用鼓风干燥箱进行养生;
(3)将步骤(2)养生过的纤维微表处混合料装入马歇尔试模中,用马歇尔自动击实仪进行锤击,制得成型试件;
II:试件养护:将I制备的成型试件分为A、B两组,每组3-5个试件,将A组试件横向放置于水泥标准养护箱里7d,取出后置于温度为60℃的鼓风干燥箱中养生23-24h;B组试件置于温度为60℃的鼓风干燥箱中养生23-24h;养生后的试件取出后冷却至室温,分别将两组试件脱模后备用;
IIII:抗裂性能测试:
实验设备:万能材料试验机;
(1)将制备的A、B两组试件取出,用游标卡尺量取试件的直径及高度,准确至0.1mm;并在试件两侧通过圆心画上对称的十字标记;
(2)将低温试验箱的温度调至-10±0.5℃,将试件放入低温试验箱内6-8h,直至试件内部温度均匀一致且达到试验温度-10±0.5℃为止,保温时试件之间的距离不少于15mm;
(3)调整试验机的加载速率为3mm/min,调整试验机显示曲线为位移—荷载;
(4)从低温试验箱里取出试件,迅速置于试验台的夹具中安放稳定,其上下均安放有圆弧形压条,与侧面的十字画线对准,上下压条应居中、平行;
(5)开动试验机,使压头与上下压条接触,荷载不超过30N,迅速点击试验机加载,力和位移清零;
(6)启动试验机,以3mm/min的速率向试件加载劈裂至破坏,记录荷载及位移;
(7)计算试件的劈裂抗拉强度RT,按照下列公式进行计算
RT=0.006287PT/h
RT-------劈裂抗拉强度(MPa)
PT------试验荷载的最大值(N)
h-----试件高度(mm)
(8)以RT的平均值,作为纤维微表处混合料的最终抗裂性能评价指标。
2.根据权利要求1所述的一种纤维微表处混合料试件抗裂性能的评价方法,其特征在于,所述的改性乳化沥青,包括以下组份,各组分的重量份为:道路石油沥青:100份,改性胶乳:2-4份,乳化剂:0.8-2.4份,水:32-40份;所述的化学纤维采用长度为6-12mm、直径为15~45μm聚丙烯纤维;所述的集料为质地坚硬的玄武岩集料、辉绿岩集料和石灰岩集料中的一种,所述的水为满足人类饮用要求的饮用水。
3.根据权利要求2所述的一种纤维微表处混合料试件抗裂性能的评价方法,其特征在于,所述改性胶乳为固含量不低于60%的SBS改性胶乳;所述乳化剂为慢裂快凝型阳离子沥青乳化剂;所述的水为满足人类饮用要求的饮用水。
4.根据权利要求1所述的一种纤维微表处混合料试件抗裂性能的评价方法,其特征在于,纤维微表处混合料试件的制备步骤(1)中,所述拌和是机械拌和;步骤(2)中,纤维微表处混合料摊铺在托盘上的厚度为3mm,鼓风干燥箱的温度为60-65℃,养生时间为4h;步骤(3)中,所述马歇尔试模尺寸为Ф101.6*63.5mm,所述马歇尔自动击实仪锤击是双面锤击各75次。
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