CN115704761A

CN115704761A - 一种大空隙沥青混合料可灌性的快速检测方法及其检测装置

Info

Publication number: CN115704761A
Application number: CN202110931219.3A
Authority: CN
Inventors: 洪锦祥; 熊子佳; 黄允宝; 邓成; 彭刚; 程金梁; 朱晓斌; 禇辞; 李梦林; 郑毅
Original assignee: Zhenjiang Sobute New Material Co ltd; Sobute New Materials Co Ltd
Current assignee: Zhenjiang Sobute New Material Co ltd; Sobute New Materials Co Ltd
Priority date: 2021-08-13
Filing date: 2021-08-13
Publication date: 2023-02-17

Abstract

本发明公开了一种大空隙沥青混合料可灌性的快速检测方法及其检测装置，是由带刻度的密封试验容器；计算单位时间内通过目标大空隙沥青混合料试件浆料体积确定大空隙沥青混合料可灌性。所述可灌性为半柔性路面大空隙沥青混合料基体的级配设计提供了可靠的表征数据；所述检测装置结构简单，装置的适应范围广，可面向实验室和具体工作环境。

Description

一种大空隙沥青混合料可灌性的快速检测方法及其检测装置

技术领域

本发明属于交通工程路面领域，更具体地说，本发明涉及一种大空隙沥青混合料可灌性的快速检测方法及其检测装置。

背景技术

为适应现代交通的发展要求，克服沥青路面易产生车辙的缺点，早强型灌入式水泥-沥青复合路面应运而生。这一新型技术是指在大空隙基体沥青混合料中灌入特种水泥浆而形成的水泥-沥青复合材料。研究表明，其抗车辙能力可达沥青路面20倍以上，而其抗裂能力、行车舒适性又优于水泥混凝土路面，兼具柔性路面和刚性路面的优势；马歇尔试验的基本概念最早是由密西西比公路局的Bruce Marshall在1939年左右提出的，马歇尔试验是确定沥青混合料最佳油石比的试验。其试验过程是对试件在规定的温度和湿度等条件下标准击实，测定沥青混合料的稳定度和流值等指标，经一系列计算后，分别绘制出油石比与稳定度、流值、密度、空隙率、饱和度的关系曲线，最后确定出沥青混合料的最佳油石比。此外，早强型灌入式水泥-沥青复合路面由于采用特种灌浆料，短期内即可开放交通，可广泛应用于十字路口、公交车专用道等路段的车辙处治，无需长时间养护，具有十分显著的技术优势和社会效益。

因此，灌浆料是否能灌注并灌满沥青混合料基体内的空隙是半柔性材料质量控制的关键。灌浆料的可灌性是指灌浆料的灌注饱满度与灌注质量相关的性能，通过可灌性判断灌浆料的原料和级配是否需要进行调整使之符合质量要求；但是目前还没有灌浆料的可灌性的检测指标和检测方法。

接近的现有技术是根据规范JTG E20-2011中测试空隙率的方法检测大空隙沥青混合料的空隙率，根据空隙率间接判断可灌性。但在空隙率相同的情况下不同级配沥青混合料内部的空隙结构和大小不同。且浆料的流动性对可灌性也有影响。在级配设计阶段，无法通过单一的空隙率数据预测大空隙沥青混合料基体的灌注饱满度与灌注质量，从而无法对基体沥青混合料级配进行及时、有效地调控。

专利号为CN201811114057.9的申请中公开了一种沥青混合料横观渗透性能的测量装置与评定方法，借助自行设计的沥青混合料试件渗水测试装置，依据水量平衡原理，采用水量控制法，实现对沥青混合料试件横观渗透能力的评定，对排水性路面的大空隙沥青混合料板上进行渗透性测试。专利号为CN112067529A的申请公开了一种透水沥青混凝土渗透性测试装置及方法，可以实现透水沥青混凝土竖向渗透能力和横向渗透能力的同时测量。上述专利试件制备较繁琐，无法基于实验试件进行快速检测，且仅适用于测试水对材料的渗透性，无法用于检测浆料的可灌性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供快速且准确地检测大空隙沥青混合料基体的可灌性。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：提供一种大空隙沥青混合料可灌性的快速检测方法，由带刻度的密封试验容器；计算单位时间内通过目标大空隙沥青混合料试件浆料体积确定大空隙沥青混合料可灌性。

具体包括以下步骤：

S1：正反击实马歇尔试件，用游标卡尺测量试件高度h(cm)

S2：将套筒与马歇尔试件外的试模连接，用游标卡尺测量套筒内径D(cm)；将灌浆料倒入套筒内，记录套筒内灌浆料下降通过刻度线或标线到底部固定距离d(cm)所用的时间t(s)；其中用于测试的液体为灌浆料、水或其他标准液体。

S3：大空隙沥青混合料可灌性指标为单位时间通过大空隙沥青混合料试件浆体的体积V(cm3/(cm*s))(可建立V与沥青混合料试件连通空隙率的相关方程)：

本发明所述大空隙沥青混合料可灌性的快速检测的检测装置，包括马歇尔试模、套筒和密封部，其中马歇尔试模以卡接固定在套筒底部内壁，密封部与套筒底部连接。

优选的，套筒为顶部和顶部均无盖的圆柱。

优选的，套筒包括上套筒、下套筒和连接筒；其中，上套筒为顶部无盖、底部设有通孔的圆柱；下套筒为顶部设有通孔、底部无盖的圆柱，连接筒一端与上套筒的通孔连接，连接筒另一端与下套筒的通孔连接。

优选的，连接筒内横向设置有阀门。

优选的，密封部包括挡板和把手，挡板与把手之间固定连接，所述套筒放置再挡板上表面上。

优选的，套筒采用透明材料制成，优选塑料、玻璃或树脂。

优选的，套筒外壁设有刻度线。

优选的，上套筒外壁设有标线。

本发明所述大空隙沥青混合料可灌性的快速检测方法及其检测装置尤其适用于大孔隙沥青混合料基体的可灌性检测，通过判断其可灌性，进而调整级配，从而确定灌浆料的质量能符合工程实际要求。

采用本发明方案，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、能快速且准确地检测大空隙沥青混合料基体的可灌性，可灌性指标在原来空隙率指标的基础上综合考虑了浆料、空隙结构等因素对灌注质量的影响，为半柔性路面大空隙沥青混合料基体的级配设计提供了可靠的表征数据，能有效提升路面工程质量；

2、本装置结构简单，装置的适应范围广，可面向实验室和具体工作环境。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明的一体化圆柱套筒示意图。

图2为本发明的上套筒和下套筒组合示意图。

图3为本发明的密封部示意图。

图中标记为：1、马歇尔试模；2、套筒；3、阀门；4、连接筒；5、挡板；6、把手；7、刻度线；8、标线；9、上套筒；10、下套筒。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1、图2和图3所示的一种大空隙沥青混合料可灌性的快速检测方法的检测装置包括马歇尔试模1、套筒2和密封部，其中马歇尔试模1以卡接固定在套筒2底部内壁，密封部与套筒2底部连接。

如图1所示的套筒2为顶部和顶部均无盖的圆柱，套筒2外壁设有刻度线7。

如图2所示的套筒包括上套筒9、下套筒10和连接筒4；其中，上套筒9为顶部无盖、底部设有通孔的圆柱；下套筒10为顶部设有通孔、底部无盖的圆柱，连接筒4一端与上套筒9的通孔连接，连接筒4另一端与下套筒10的通孔连接，连接筒4内横向设置有阀门3，上套筒9外壁设有标线8。

如图3所示的密封部包括挡板5和把手6，挡板5与把手6之间固定连接，所述套筒2放置再挡板5上表面上。

本发明中的套筒2均是采用透明材料制成，优选塑料、玻璃或树脂。

实施例1：

大空隙沥青混合料级配如表1所示。马歇尔试件正反击实50次，马歇尔试件高度h为63.5mm，两条刻度线间的距离d为10cm。制备的浆体流动度为11.6s。将高度为20cm的直套筒放到马歇尔试模上。将浆体倒入套筒，读取浆体通过两条刻度线所用的时间t为38s。套筒直径D为101.3mm。

表1大空隙沥青混合料级配

筛孔尺寸(mm)	16	13.2	9.5	4.75	2.36	1.18	0.6	0.3	0.15	0.075
											通过率(％)	100	80	34	11	6	5	3	3	2	2

实施例2：

大空隙沥青混合料级配如表1所示。马歇尔试件正反击实50次，马歇尔试件高度h为63.6mm，两条刻度线间的距离d为10cm。制备的浆体流动度为12.4s。将高度为20cm的直套筒放到马歇尔试模上。将档板放到马歇尔试模下口处，将浆体倒入套筒，读取浆体通过两条刻度线所用的时间t为45s。套筒直径D为101.3mm。

实施例3：

大空隙沥青混合料级配如表1所示。马歇尔试件正反击实50次，马歇尔试件高度h为63.4mm，两条刻度线间的距离d为10cm。制备的浆体流动度为13.7s。将高度为20cm的直套筒放到马歇尔试模上，用透明胶缠绕接口处密封。将浆体倒入套筒，读取浆体通过两条刻度线所用的时间t为72s。套筒直径D为101.3mm。

实施例4：

大空隙沥青混合料级配如表1所示。马歇尔试件正反击实50次，马歇尔试件高度为64.2mm，标线到底部的距离为10cm。制备的浆体流动度为11.6s。将中间有连接阀的套筒放到马歇尔试模上。关闭连接阀，将浆体倒入套筒至标线处，放开连接阀，读取浆体从标线到底部所用的时间为39s。套筒直径D为101.3mm。

实施例5：

大空隙沥青混合料级配如表1所示。马歇尔试件正反击实50次，马歇尔试件高度为64mm，标线到底部的距离为10cm。制备的浆体流动度为12.4s。将中间有连接阀的套筒放到马歇尔试模上。关闭连接阀，将浆体倒入套筒至标线处，放开连接阀，读取浆体从标线到底部所用的时间为47s。套筒直径D为101.3mm。

实施例6：

大空隙沥青混合料级配如表1所示。马歇尔试件正反击实50次，马歇尔试件高度为63.8mm，标线到底部的距离为10cm。制备的浆体流动度为13.7s。将中间有连接阀的套筒放到马歇尔试模上，用石蜡熔融后滴入接口间隙中封闭。关闭连接阀，将浆体倒入套筒至标线处，放开连接阀，读取浆体从标线到底部所用的时间为73s。套筒直径D为101.3mm。

表2大空隙沥青混合料级配

筛孔尺寸(mm)	16	13.2	9.5	4.75	2.36	1.18	0.6	0.3	0.15	0.075
											通过率(％)	100	52	29	8	4.5	4	2	2	2	2

实施例7：

大空隙沥青混合料级配如表2所示。马歇尔试件正反击实50次，马歇尔试件高度为64.8mm，两条刻度线间的距离为15cm。制备的浆体流动度为11.4s。将高度为45cm的直套筒放到马歇尔试模上。将浆体倒入套筒，读取浆体通过两条刻度线所用的时间为58s。套筒直径D为101mm。

实施例8：

大空隙沥青混合料级配如表2所示。马歇尔试件正反击实50次，马歇尔试件高度为64.6mm，两条刻度线间的距离为15cm。制备的浆体流动度为12.1s。将高度为45cm的直套筒放到马歇尔试模上。将浆体倒入套筒，读取浆体通过两条刻度线所用的时间为64s。套筒直径D为101mm。

实施例9：

大空隙沥青混合料级配如表2所示。马歇尔试件正反击实50次，马歇尔试件高度为64.9mm，两条刻度线间的距离为15cm。制备的浆体流动度为12.9s。将高度为45cm的直套筒放到马歇尔试模上。将浆体倒入套筒，读取浆体通过两条刻度线所用的时间为78s。套筒直径D为101mm。

实施例10：

大空隙沥青混合料级配如表2所示。马歇尔试件正反击实50次，马歇尔试件高度为64.7mm，两条刻度线间的距离为15cm。制备的浆体流动度为11.4s。将高度为45cm的直套筒放到马歇尔试模上。将浆体倒入套筒，读取浆体通过两条刻度线所用的时间为61s。套筒直径D为101mm。

实施例11：

大空隙沥青混合料级配如表2所示。马歇尔试件正反击实50次，马歇尔试件高度为64.2mm，两条刻度线间的距离为15cm。制备的浆体流动度为13.6s。将高度为45cm的直套筒放到马歇尔试模上。将浆体倒入套筒，读取浆体通过两条刻度线所用的时间为89s。套筒直径D为101mm。

实施例12：

大空隙沥青混合料级配如表2所示。马歇尔试件正反击实50次，马歇尔试件高度为64.9mm，两条刻度线间的距离为15cm。制备的浆体流动度为15.4s。将高度为45cm的直套筒放到马歇尔试模上。将浆体倒入套筒，读取浆体通过两条刻度线所用的时间为138s。套筒直径D为101mm。

对比实施例1：

大空隙沥青混合料级配如表1所示，马歇尔试件正反击实50次，测试空隙率值。

对比实施例2：

大空隙沥青混合料级配如表2所示，马歇尔试件正反击实50次，测试空隙率值。

上述实验指标测试结果见表3。

表3实验数据

由表3可知，用传统方法测试的空隙率值，相对于不同的灌浆料，有不同的可灌性能。

从上述实施例及对比例实验结果可以看出，本发明能更准确地在级配设计阶段评价大空隙沥青混合料基体的可灌性。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种大空隙沥青混合料可灌性的快速检测方法，其特征在于：

由带刻度的密封试验容器；计算单位时间内通过目标大空隙沥青混合料试件浆料体积确定大空隙沥青混合料可灌性。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：正反击实马歇尔试件，用游标卡尺测量试件高度h-

S2：将套筒与马歇尔试件外的试模连接，用游标卡尺测量套筒内径D-；将液体倒入套筒内，记录套筒内浆料下降通过刻度线或标线到底部固定距离d-所用的时间t-；其中用于测试的液体为浆料、水或其他标准液体。

S3：大空隙沥青混合料可灌性指标为单位时间灌入浆体的单位体积V：

所述h、D、d的单位为cm，t的单位为s；V的单位为cm³/(cm*s)。

3.权利要求1-2中任意一项所述的一种大空隙沥青混合料可灌性的快速检测方法的检测装置，其特征在于：包括马歇尔试模、套筒和密封部，其中马歇尔试模以卡接固定在套筒底部内壁，密封部与套筒底部连接。

4.按照权利要求3所述的一种大空隙沥青混合料可灌性的快速检测装置，其特征在于，所述套筒为顶部和底部均无盖的圆柱。

5.按照权利要求3所述的一种大空隙沥青混合料可灌性的快速检测装置，其特征在于，所述套筒包括上套筒、下套筒和连接筒；其中，上套筒为顶部无盖、底部设有通孔的圆柱；下套筒为顶部设有通孔、底部无盖的圆柱，连接筒一端与上套筒的通孔连接，连接筒另一端与下套筒的通孔连接。

6.按照权利要求5所述的一种大空隙沥青混合料可灌性的快速检测装置，其特征在于，所述连接筒内横向设置有阀门。

7.按照权利要求3所述的一种灌大空隙沥青混合料可灌性的快速检测装置，其特征在于，所述密封部包括挡板和把手，挡板与把手之间固定连接，所述套筒放置在挡板上表面上。

8.按照权利要求3所述的一种大空隙沥青混合料可灌性的快速检测装置，其特征在于，所述套筒采用透明材料制成，优选塑料、玻璃或树脂。

9.按照权利要求4所述的一种大空隙沥青混合料可灌性的快速检测装置，其特征在于，所述套筒外壁设有刻度线。

10.按照权利要求5所述的一种大空隙沥青混合料可灌性的快速检测装置，其特征在于，所述上套筒外壁设有标线。