CN113945512A - 一种沥青胶浆与集料粘附性评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种沥青胶浆与集料粘附性评价方法，该方法包括以下步骤：(1)在基板上制备沥青胶浆拉拔试件；(2)将拉拔试件分别在干燥和水浴条件下进行养生；(3)将养生后的拉拔试件进行拉拔试验；(4)获取拉拔强度，并计算干燥条件下和水浴条件下拉拔强度比值，评价沥青胶浆与集料之间粘附性。与现有技术相比，本发明具有可以有效分析沥青‑集料粘附性受水及抛光度影响等优点。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种沥青胶浆与集料粘附性评价方法。
背景技术
对混合料水损坏性能评价方法总的来说可以分为两类，即对表面附有沥青的松散集料试验和成型沥青混合料试件进行试验。对未经压实的松散沥青混合料的研究针对的是粗集料与沥青的相互作用，即评价对象为大粒径的松散混合料，包括水煮法、水浸法、分光光度法等，但是试验评价指标与沥青路面水稳定性的相关性并不明确。除此之外，采用拉拔试验可以测试集料与沥青之间黏附力以及沥青胶结料的内聚力，可以有效分析水损坏形成的机理，且结合表面能理论可以确定沥青内聚力和粘附性。
当前采用拉拔试验所参考的规范主要为AASHTO TP-91，研究中所采用的抛光度各不相同，因此所得出的结论并不具备可对比性。且由于更高性能的改性沥青的研发，水分进入沥青及其与石板界面更为困难，水浴时长过短所得拉拔强度与干燥状态结果相比变化不大，结果对于评价沥青/胶浆-集料粘附性不具有代表性，因而拉拔试验无法准确评价沥青混合料抗水损坏性能。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可以有效分析沥青-集料粘附性受水及抛光度影响的沥青胶浆与集料粘附性评价方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种沥青胶浆与集料粘附性评价方法，该方法包括以下步骤：
(1)在基板上制备沥青胶浆拉拔试件；
(2)将拉拔试件分别在干燥和水浴条件下进行养生；
(3)将养生后的拉拔试件进行拉拔试验；
(4)获取拉拔强度，并计算干燥条件下和水浴条件下拉拔强度比值，评价沥青胶浆与集料之间粘附性。
进一步地，所述基板的材质为玄武岩石板。
进一步地，所述基板的抛光度为200-1000 SiC。即抛光所用金刚砂为200-1000目。
进一步地，所述基板的抛光度为400-1000 SiC。
进一步地，所述拉拔试件的直径为15-25mm，厚度为0.5-1.0mm。拉拔试件的厚度由拔头控制。
进一步地，所述干燥的温度为25-50℃，时长为0-168h。
进一步地，所述水浴的温度为25-50℃，时长为0-168h。
进一步地，拉拔试验之前将拉拔试件在25℃中放置2h，且试验温度控制为25℃。
进一步地，所述的沥青胶浆的原材料包括沥青和/或石灰岩矿粉填料。
进一步地，所述的沥青包括基质沥青、SBS改性沥青或高黏沥青。
与现有技术相比，本发明推荐的石板抛光度所得平行试验结果离散性较低，因此所得拉拔强度更具有代表性。所推荐水浴时长下，沥青胶浆与集料之间生粘附性破坏，且拉拔强度受抛光度影响显著，可以有效分析沥青-集料粘附性受水及抛光度的影响。
附图说明
图1为实施例1中干燥及水浴24h不同抛光度对平行试验结果离散性影响曲线图；
图2为实施例1中不同水浴时长对拉拔强度影响折线图；
图3为实施例1中不同水浴时长对平行试验离散性影响曲线图；
图4为实施例2中水浴时长及抛光度对胶浆石板拉拔强度影响折线图；
图5为实施例2中水浴时长及抛光度对胶浆石板平行试验离散性影响曲线图；
图6为本发明中拉拔试件的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种沥青胶浆与集料粘附性评价方法，该方法包括以下步骤：
(1)在抛光度为200-1000 SiC的玄武岩石板上制备沥青胶浆拉拔试件；
(2)将拉拔试件分别在干燥和水浴条件下进行养生；其中，拉拔试件的直径为20mm，厚度为0.8mm，如图6，干燥和水浴的温度均为40℃，时长为0-168h。
(3)将养生后的拉拔试件进行拉拔试验；拉拔设备为Positest AT-A，试验之前将试件在25℃中放置2h，且拉拔温度控制为25℃；
(4)获取拉拔强度，并计算干燥条件下和水浴条件下拉拔强度比值，评价沥青胶浆与集料之间粘附性。
实施例1
400 SiC抛光度石板对沥青拉拔试验结果影响显著性通过以下步骤得到：
采用70#基质沥青、SBS改性沥青和高黏沥青与不同抛光度玄武岩石板组合进行拉拔试验，在干燥和水浴为24h后进行测试。平行试验结果离散性如附图1变异系数所示，400SiC石板的变异系数最小。抛光度影响显著性如表1所示，抛光度对变异性影响显著。
表1 抛光度对变异系数影响方差分析
将70#基质沥青试验件的基础上，延长水浴时长，分别测量1天、2天、3天、5天和7天的拉拔强度。400 SiC抛光度对拉拔强度和变异系数变化与1000SiC结果对比如附图3所示，400 SiC拉拔强度较大且变异系数小。不同水浴时长下两种抛光度对拉拔强度影响显著性分析如表2所示，96h后抛光度影响显著。
表2 不同水浴时长下抛光度对拉拔强度影响显著性分析
| 水浴时长/h | P值 | 显著性 |
| 0 | 3.50E-03 | 不显著 |
| 24 | 0.060 | 不显著 |
| 48 | 0.479 | 不显著 |
| 72 | 0.139 | 不显著 |
| 120 | 0.042 | 显著 |
| 168 | 0.049 | 显著 |
实施例2
400 SiC抛光度石板对胶浆拉拔试验结果影响显著性通过以下步骤得到：
设计AC-13C的粉胶，控制沥青和矿粉质量比为1并制备胶浆，沥青为70#基质沥青，矿粉为石灰石矿粉。将所制备的胶浆进行拉拔试验，分别在干燥条件和水浴3天、4天、5天、7天养生后进行试验。
对比分析400 SiC和1000 SiC两种抛光度在不同水浴条件下的拉拔强度和变异系数，如附图4和附图5所示，400 SiC石板与胶浆拉拔强度较大且变异系数小。方法分析如表3所示，96h水浴时长后，抛光度对拉拔强度影响显著。
表3 石板抛光度对胶浆拉拔强度影响显著性分析
| 水浴时长/h | P值 | 显著性 |
| 0 | 0.31 | 不显著 |
| 72 | 0.55 | 不显著 |
| 96 | 0.03 | 显著 |
| 120 | 0.06 | 不显著 |
| 168 | 0.26 | 不显著 |
从表1-3中可以看出，石板抛光度和水浴时长对拉拔试验结果影响显著，确定最佳抛光度有利于提高试验结果代表性，降低离散性。确定最佳水浴时长可以有效分析水对沥青及胶浆-集料粘附性影响，避免水浴时长过短造成水分尚未完全浸入或者时长过长导致界面完全破坏。
从附图1-5可看出，本发明所推荐抛光度对于拉拔试验的结果离散性控制较好，且所推荐的水浴时长可以有效表征水浸入沥青、胶浆及界面后对其粘附性影响，从而根据拉拔强度和拉拔强度比评价抗水损坏性能。
当前采用拉拔试验所参考的规范主要为AASHTO TP-91，其推荐为石板抛光度180SiC，推荐水浴时长为24-72h，但是目前的研究中所采用的抛光度各不相同，因此所得出的结论并不具备可对比性。且由于更高性能的改性沥青的研发，水分进入沥青及其与石板界面更为困难，水浴时长过短所得拉拔强度与干燥状态结果相比变化不大，结果对于评价沥青/胶浆-集料粘附性不具有代表性，因而拉拔试验无法准确评价沥青混合料抗水损坏性能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种沥青胶浆与集料粘附性评价方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)在基板上制备沥青胶浆拉拔试件；
(2)将拉拔试件分别在干燥和水浴条件下进行养生；
(3)将养生后的拉拔试件进行拉拔试验；
(4)获取拉拔强度，并计算干燥条件下和水浴条件下拉拔强度比值，评价沥青胶浆与集料之间粘附性。
2.根据权利要求1所述的一种沥青胶浆与集料粘附性评价方法，其特征在于，所述基板的材质为玄武岩石板。
3.根据权利要求1所述的一种沥青胶浆与集料粘附性评价方法，其特征在于，所述基板的抛光度为200-1000SiC。
4.根据权利要求3所述的一种沥青胶浆与集料粘附性评价方法，其特征在于，所述基板的抛光度为400-1000SiC。
5.根据权利要求1所述的一种沥青胶浆与集料粘附性评价方法，其特征在于，所述拉拔试件的直径为15-25mm，厚度为0.5-1.0mm。
6.根据权利要求1所述的一种沥青胶浆与集料粘附性评价方法，其特征在于，所述干燥的温度为25-50℃，时长为0-168h。
7.根据权利要求1所述的一种沥青胶浆与集料粘附性评价方法，其特征在于，所述水浴的温度为25-50℃，时长为0-168h。
8.根据权利要求1所述的一种沥青胶浆与集料粘附性评价方法，其特征在于，拉拔试验之前将拉拔试件在25℃中放置2h，且试验温度控制为25℃。
9.根据权利要求1所述的一种沥青胶浆与集料粘附性评价方法，其特征在于，所述的沥青胶浆的原材料包括沥青和/或石灰岩矿粉填料。
10.根据权利要求9所述的一种沥青胶浆与集料粘附性评价方法，其特征在于，所述的沥青包括基质沥青、SBS改性沥青或高黏沥青。
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