CN106950141A - 考虑动水压力作用的hma抗剥落性能试验装置及评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种考虑动水压力作用的HMA抗剥落性能试验装置及评价方法，该试验装置由空气压缩机、真空抽提仪、最大理论密度测定仪组成，测试时首先将冷却散装的沥青混合料和水放入最大理论密度测定仪的容器内，开启振动并真空抽提排除多余的空气；接着对混合溶液交替施加正负压模拟路面的实际使用状态；最后取出分散均匀的悬浊液，过滤烘干后称量悬浮物总重量，计算溶液中悬浮物浓度，通过比较不同动水压力条件下得到的悬浮物浓度，以此表征沥青混合料抗剥落性能优劣。本发明为评价动水压力下沥青混合料抗剥落性能提供了一种可行的方法，试验条件能很好的模拟实际路况，能为评价沥青混合料的抗剥落性能提供可靠依据。

Description

考虑动水压力作用的HMA抗剥落性能试验装置及评价方法
技术领域
本发明涉及道路行业沥青混合料技术领域，具体涉及一种考虑动水压力作用的HMA抗剥落性能试验装置及评价方法。
背景技术
水能较长时间滞留在路面内，在车辆荷载作用下沥青路面内部会产生较大的孔隙水压力，造成严重的沥青路面水损害。动水压力的存在使得沥青混合料剥落特性更加复杂。传统评价方法如水煮法、冻融循环等方法，主观性太强或者评价指标单一，均未考虑动水压力在沥青混合料剥落方面所起的作用，不能很好的模拟路面实际情况，更不足以反映出动水压力条件下沥青混合料的抗剥落性能。在现行规范并没有给出测试动水压力下沥青路面损害的试验方法，考虑动水压力对沥青混合料的剥落作用，就需要有与之相对应的客观完备的评价方法、设备及评价标准。
发明内容
本发明的目的在于提供一种考虑动水压力作用的HMA抗剥落性能试验装置及评价方法，该方法充分考虑了动水压力对沥青混合料抗剥落性能的影响，更加符合沥青路面的实际情况，测试结果更加可靠，具有实用性强、成本低、操作简单等优点。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种考虑动水压力作用的HMA抗剥落性能试验装置，包括空气压缩机、真空抽提仪、最大理论密度测定仪；
所述真空抽提仪通过一号阀门与最大理论密度测定仪上的容器内部相连通，用于抽走容器内的空气，模拟汽车驶过路面之后车辆后方产生的瞬时泵吸负压力；
所述空气压缩机通过二号阀门与最大理论密度测定仪上的容器内部相连通，用于向容器中补充空气，模拟汽车轮胎驶入路面时产生的动水正压力；
所述容器放置在最大理论密度测定仪上，并为容器内的试样提供试验所需的振动效果，模拟汽车行驶过程中产生的振动。
一种考虑动水压力作用的HMA抗剥落性能评价方法，包括以下步骤：(a)将沥青混合料放入最大理论密度测定仪的容器内，注水使沥青混合料完全被水覆盖，密封容器，开启振动并进行真空抽提，排除沥青混合料及容器中多余的空气；(b)真空抽提一段时间后开启空气压缩机，向容器中补充空气使其呈正压状态，交替开启真空抽提仪和空气压缩机使沥青混合料交替处于正负压状态；(c)正负压交替处理结束后，取下密封盖，搅拌使容器内的混合液分散均匀，将悬浊液过滤烘干，称量悬浮物总重量，计算溶液中悬浮物浓度；(d)通过比较相同动水压力条件下得到的悬浮物浓度，以此表征不同沥青混合料抗剥落性能优劣。
按照上述方案，步骤(a)中沥青混合料与水的投料质量比为2:3，投料完成后开启振动并真空抽提15min。
按照上述方案，步骤(b)中正负压交替处理过程中，容器内施加的正压为0.2MPa，施加的负压为-0.08MPa，单次加压时间均为0.5min，正负压交替循环次数为15次。
按照上述方案，步骤(c)中取出部分悬浊液，过滤所得固体在105℃下烘干至恒重。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)基于车辆荷载作用下沥青路面动水压力的作用机理，开发了一种全新的评价方法，该方法可有效评估动水压力作用下沥青混合料的抗剥落性能。
(2)充分考虑了动水压力对沥青混合料抗剥落性能的影响，更加符合沥青路面的实际情况，测试结果更加可靠，具有实用性强、成本低、操作简单等优点。
(3)本发明通过对多种沥青与集料拌合而成的沥青混合料进行相应试验并以试验后浑浊液的悬浮物浓度为评价指标，来评价沥青混合料的抗剥落性能，为评价沥青混合料的抗剥落性能提供了可靠依据。
附图说明
图1为本发明HMA抗剥落性能试验装置结构示意图。
图中：1-真空抽提仪；2-一号阀门；3-二号阀门；4-容器；5-沥青混合料；6-水；7-沥青混合料最大理论密度测定仪；8-空气压缩机。
具体实施方式
为使本领域普通技术人员充分理解本发明的技术方案和有益效果，以下结合具体实施例进行进一步说明，但是本发明并不局限于以下具体实施方式，本领域普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式的改变，这些均落入本发明的保护范围之内。
如图1所示的一种考虑动水压力作用的HMA抗剥落性能试验装置及评价方法，包括空气压缩机、真空抽提仪和最大理论密度测定仪。利用上述试验装置建立的考虑动水压力作用的HMA抗剥落性能评价方法，主要包括以下步骤：
步骤一、选定试验仪器后将其组装成试验系统。空气压缩机8用来向密闭的容器内施加空气压力，模拟汽车轮胎驶入路面时产生的动水正压力；真空抽提仪1则用于抽提密闭容器内的空气，模拟汽车驶过之后车辆后方产生的瞬时泵吸负压力；沥青混合料最大理论密度测定仪7则主要作为容器的基座并能提供试验过程中所需的振动效果，便于模拟汽车行驶过程中产生的振动。
步骤二、在理论密度仪的透明容器4内，均匀放入冷却散状的沥青混合料2000g，加入水3000g，密封，开启振动的同时真空抽提，持续抽提15min，排除混合料及容器中多余的空气。
步骤三、交替开启空气压缩机和真空抽提仪，对密闭容器中的沥青混合料5交替循环施加正负压，正压为0.2MPa，负压为-0.08MPa，单次施压时间为0.5min，交替循环次数为15次。
步骤四、正负压交替循环结束后，取下密封盖，搅拌经过动水压力后的混合液，待其混合均匀后取200ml悬浊液。
步骤五、取备好干净的滤纸，置于漏斗中，将悬浊液逐渐倒入漏斗中过滤，不得溢出；
步骤六、过滤后悬浮物会吸附在滤纸上，在105℃条件下将滤纸烘干，将其置于干燥器中冷却30min之后称取质量，得出滤纸及悬浮物总质量，滤纸干重提前称量得出，即可得出悬浮物浓度；
步骤七、通过比较相同动水压力条件下得到的悬浮物浓度，以此表征不同沥青混合料抗剥落性能优劣。
实施例1
拌合两份沥青混合料，其中一份加入消石灰代替部分矿粉，另一份正常。将两份拌合好的沥青混合料搓散冷却，各取2000g冷却散状的混合料放入最大理论密度仪的透明容器内，加入3000g的水完全覆盖住沥青混合料，密封，开始振动并真空抽提，持续15min；交替对密闭容器中的沥青混合料施加正负压，正压为0.2MPa，负压为-0.08MPa，单次施压时间为0.5min，交替循环15次；正负压交替循环结束后，取下密封盖，搅拌经过动水压力后的混合液，待其混合均匀后各取200ml悬浊液；过滤后在105℃条件下烘干该滤纸及悬浮物，将其置于干燥器中冷却30min之后称取质量，得出滤纸及悬浮物总质量，滤纸干重提前称量得出，即可得出各自悬浮物浓度。比较两份不同的混合料在同等试验条件下的悬浊物浓度，得出加入消石灰的混合料悬浊物浓度比较低，说明了在动水压力作用下，加入了消石灰的沥青混合料抗剥落性能优于没有添加消石灰的普通沥青混合料。这与沥青混合料在实际应用中的结果基本是一致的。

Claims (5)

1.一种考虑动水压力作用的HMA抗剥落性能试验装置，包括空气压缩机、真空抽提仪、最大理论密度测定仪，其特征在于：
所述真空抽提仪通过一号阀门与最大理论密度测定仪上的容器内部相连通，用于抽走容器内的空气，模拟汽车驶过路面之后车辆后方产生的瞬时泵吸负压力；
所述空气压缩机通过二号阀门与最大理论密度测定仪上的容器内部相连通，用于向容器中补充空气，模拟汽车轮胎驶入路面时产生的动水正压力；
所述容器放置在最大理论密度测定仪上，并为容器内的试样提供试验所需的振动效果，模拟汽车行驶过程中产生的振动。
2.一种考虑动水压力作用的HMA抗剥落性能评价方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)将沥青混合料放入最大理论密度测定仪的容器内，注水使沥青混合料完全被水覆盖，密封容器，开启振动并进行真空抽提，排除沥青混合料及容器中多余的空气；(b)真空抽提一段时间后开启空气压缩机，向容器中补充空气使其呈正压状态，交替开启真空抽提仪和空气压缩机使沥青混合料交替处于正负压状态；(c)正负压交替处理结束后，取下密封盖，搅拌使容器内的混合液分散均匀，将悬浊液过滤烘干，称量悬浮物总重量，计算溶液中悬浮物浓度；(d)通过比较相同动水压力条件下得到的悬浮物浓度，以此表征不同沥青混合料抗剥落性能优劣。
3.根据权利要求1所述的一种考虑动水压力作用的HMA抗剥落性能评价方法，其特征在于：步骤(a)中沥青混合料与水的投料质量比为2:3，投料完成后开启振动并真空抽提15min。
4.根据权利要求1所述的一种考虑动水压力作用的HMA抗剥落性能评价方法，其特征在于：步骤(b)中正负压交替处理过程中，容器内施加的正压为0.2MPa，施加的负压为-0.08MPa，单次加压时间均为0.5min，正负压交替循环次数为15次。
5.根据权利要求1所述的一种考虑动水压力作用的HMA抗剥落性能评价方法，其特征在于：步骤(c)中取出部分悬浊液，过滤所得固体在105℃下烘干至恒重。
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