CN114486601A - 一种基于沥青残留率的马歇尔试件油石比确定方法及试验装置 - Google Patents
一种基于沥青残留率的马歇尔试件油石比确定方法及试验装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种基于沥青残留率的马歇尔试件油石比确定方法,通过获得5组沥青残留率数据;建立油石比与沥青残留率的关系图,确定最佳油石比;同时本发明还提供了基于该方法的试验装置。本发明提供了一种全新的沥青残留率试验装置,并基于该装置提供了一种沥青混合料的最佳油石比确定方法,试验装置结构简单,制造成本低,并且确定方法简单;能够实时准确地检测沥青混合料拌和后沥青与集料的粘附性,实现对沥青混合料水稳定性提前检测的目的;在考虑高温性能的同时,更好的考虑沥青混合料的抗水损能力,以沥青混合料水煮后的沥青残留率为主要指标,能够更快地设计出抗水损性能要求较高的的沥青混合料。
Description
技术领域
本发明属于道路工程技术领域,具体涉及一种基于沥青残留率的马歇尔试件油石比确定方法及试验装置。
背景技术
对于长期高温多雨的地区,雨季降雨量集中,路面在此环境下长期使用会严重影响沥青与集料的粘附性,沥青路面的水损害成为当地面临的主要问题。
目前对于沥青混合料抗水损能力的设计,是先确定最佳级配并在最佳级配下确定最佳油石比,然而进行水稳定性的检测。然而,现存的设计方法对于沥青混合料的抗水损害要求较高的地区,很容易出现确定最佳级配和最佳油石比后水稳定性不达标的情况。
因此,针对以上问题研制出一种能够对满足高温多雨地区对沥青混合料水稳定性的油石比进行确定的方法是本领域技术人员所急需解决的难题。
发明内容
为解决上述问题,本发明公开了一种基于沥青残留率的马歇尔试件油石比确定方法及试验装置。
为达到上述目的,本发明的技术方案如下:
一种基于沥青残留率的马歇尔试件油石比确定方法,包括以下步骤:
(1)确定混合料级配曲线以及初选石油比,拌和形成沥青混合料试样;
(2)称取沥青混合料试样,于室温冷却,并进行浸煮;
(3)浸煮后取出风干;
(4)将风干后的沥青混合料进行称重,计算得到沥青混合料的沥青残留率,计算公式如下:
(5)重复步骤(2)~(4),另取4组不同的初选油石比,共计得到5组沥青残留率数据;
(6)建立油石比与沥青残留率的关系图,确定最佳油石比。
进一步地,步骤(1)中混合料级配曲线以及初选石油比通过公路沥青路面施工技术规范进行确定。
进一步地,步骤(2)中所称取沥青混合料试样的质量为500g,于室温冷却15min,并浸煮30min。
进一步地,步骤(6)的具体方法如下:
以油石比为横坐标,获得的沥青残留率为纵坐标,将5组沥青残留率数据依次以平滑曲线连接,形成油石比与沥青残留率的关系图,根据不同油石比的沥青混合料的剥落程度,确定最佳油石比;若获得的最佳油石比与预估最佳油石比的误差小于0.2%,则将获得的最佳油石比作为最终结果。
本发明还提供了一种基于沥青残留率的马歇尔试件油石比试验装置,该试验装置包括加热缸、样品篮以及电热套;所述加热缸设置于电热套的上方,通过电热套对加热缸进行加热;所述样品篮设置于加热缸内,用于存放沥青混合料试样,并且表面均布有样品篮孔隙。
进一步地,加热缸为桶状结构,通过硅酸盐材质的钢化玻璃制得。
进一步地,样品篮为不锈钢样品篮,其表面均布有呈圆形的样品篮孔隙,并且样品篮孔隙的孔径为5㎜。
进一步地,电热套的表面设有硅酸盐隔热层。
本发明的有益效果为:
1、提供了一种全新的沥青残留率试验装置,并基于该装置提供了一种沥青混合料的最佳油石比确定方法,试验装置结构简单,制造成本低,并且确定方法简单;
2、能够实时准确地检测沥青混合料拌和后沥青与集料的粘附性,实现对沥青混合料水稳定性提前检测的目的;
3、在考虑高温性能的同时,更好的考虑沥青混合料的抗水损能力,以沥青混合料水煮后的沥青残留率为主要指标,能够更快地设计出抗水损性能要求较高的的沥青混合料。
附图说明
图1、本发明中确定方法的流程图;
图2、本发明中试验装置的结构示意图;
图3、本发明中油石比与沥青残留率的关系图。
附图标识列表:加热缸1、样品篮2、电热套3、样品篮孔隙4。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式,进一步阐明本发明,应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1:
本实施例提供了一种基于沥青残留率的马歇尔试件油石比确定方法,如图1所示为该确定法的流程图,具体步骤如下:
(1)通过公路沥青路面施工技术规范进行确定混合料级配曲线以及初选石油比,拌和形成沥青混合料试样;
(2)称取500g沥青混合料试样,于室温冷却15min,并浸煮30min;
(3)浸煮后取出风干;
(4)将风干后的沥青混合料进行称重,计算得到沥青混合料的沥青残留率,计算公式如下:
(5)重复步骤(2)~(4),另取4组不同的初选油石比,共计得到5组沥青残留率数据;
(6)以油石比为横坐标,获得的沥青残留率为纵坐标,将5组沥青残留率数据依次以平滑曲线连接,形成油石比与沥青残留率的关系图,根据不同油石比的沥青混合料的剥落程度,确定最佳油石比;若获得的最佳油石比与预估最佳油石比的误差小于0.2%,则将获得的最佳油石比作为最终结果。
实施例2:
本实施例2提供了一种基于沥青残留率的马歇尔试件油石比试验装置,如图2所示,该试验装置包括加热缸1、样品篮2以及电热套3。
加热缸1为桶状结构,通过硅酸盐材质的钢化玻璃制得,设置于电热套3的上方,通过电热套3对加热缸1进行加热。
样品篮2为不锈钢样品篮,设置于加热缸1内,用于存放沥青混合料试样,并且表面均布有呈圆形的样品篮孔隙4,样品篮孔隙4的孔径为5㎜。
电热套3的表面设有硅酸盐隔热层。
实施例3:
本实施例基于实施例1、2,针对长期高温多雨的地区,进行具体最佳油石比确定。
(1)通过公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)所提供的级配上下限,选用AC-20 级配,并选择4.1%,4.3%,4.5%,4.7%,4.9%五组初选油石比,分别拌和形成5个沥青混合料试样,同时每个油石比设置两组进行对照试验;
(2)首先选择4.1%的初选油石比,称取500g沥青混合料试样,于室温冷却15min后,放入样品篮2内,并将样品篮2置于加热缸1内浸煮30min;
(3)浸煮后取出风干;
(4)将风干后的沥青混合料进行称重,计算得到油石比为4.1%时的沥青混合料的沥青残留率,计算公式如下:
(5)重复步骤(2)~(4),对另外4组不同的初选油石比进行沥青残留率试验,共计得到5组沥青残留率数据;
(6)以油石比为横坐标,获得的沥青残留率为纵坐标,将5组沥青残留率数据依次以平滑曲线连接,形成如图3所示的油石比与沥青残留率的关系图,油石比为4.5%时,沥青残留率最高为99.88%,因此选择最佳油石比为4.5%;
(7)将最佳级配与步骤(6)获得的最佳油石比形成最后的沥青混合料设计方案,最终设计出的沥青混合料应满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)对沥青混合料的性能要求。若检测出不符合规范要求,则应退回至步骤(1)重新选取级配,重复上述设计过程进行重新设计,直至设计结果满足规范要求。
以上实施例中AC-20的浸水马歇尔试验结果如表1所示。可以看出,浸水马歇尔残留稳定度为85.1%,大于规范所要求的的80.0%,满足规范要求。
表1最佳油石比下浸水马歇尔试验
需要说明的是,以上内容仅仅说明了本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (8)
2.根据权利要求1所述的一种基于沥青残留率的马歇尔试件油石比确定方法,其特征在于:所述步骤(1)中混合料级配曲线以及初选石油比通过公路沥青路面施工技术规范进行确定。
3.根据权利要求1所述的一种基于沥青残留率的马歇尔试件油石比确定方法,其特征在于:所述步骤(2)中所称取沥青混合料试样的质量为500g,于室温冷却15min,并浸煮30min。
4.根据权利要求1所述的一种基于沥青残留率的马歇尔试件油石比确定方法,其特征在于:所述步骤(6)的具体方法如下:
以油石比为横坐标,获得的沥青残留率为纵坐标,将5组沥青残留率数据依次以平滑曲线连接,形成油石比与沥青残留率的关系图,根据不同油石比的沥青混合料的剥落程度,确定最佳油石比;若获得的最佳油石比与预估最佳油石比的误差小于0.2%,则将获得的最佳油石比作为最终结果。
5.一种基于沥青残留率的马歇尔试件油石比试验装置,其特征在于:包括加热缸、样品篮以及电热套;所述加热缸设置于电热套的上方,通过电热套对加热缸进行加热;所述样品篮设置于加热缸内,用于存放沥青混合料试样,并且表面均布有样品篮孔隙。
6.根据权利要求5所述的一种基于沥青残留率的马歇尔试件油石比试验装置,其特征在于:所述加热缸为桶状结构,通过硅酸盐材质的钢化玻璃制得。
7.根据权利要求5所述的一种基于沥青残留率的马歇尔试件油石比试验装置,其特征在于:所述样品篮为不锈钢样品篮,其表面均布有呈圆形的样品篮孔隙,并且样品篮孔隙的孔径为5㎜。
8.根据权利要求5所述的一种基于沥青残留率的马歇尔试件油石比试验装置,其特征在于:所述电热套的表面设有硅酸盐隔热层。
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