沥青高温性能指标和混合料贯入强度相关性分析
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沥青混合料贯入强度沥青混合料的贯入强度是衡量其抗变形性能的重要指标之一。
贯入强度是指试样在一定条件下承受外部负荷时发生的变形程度。
较高的贯入强度意味着沥青混合料具有更好的抗变形性能,能够承受更大的外部压力而变形较小,从而延长道路的使用寿命和减少维修频次。
通过相关的参考内容可以了解到沥青混合料贯入强度的测试方法、工程应用和影响因素等方面的知识,以及如何提高沥青混合料的贯入强度。
【测试方法】根据《公路工程沥青试验规程》,沥青混合料贯入强度的测试可采用驻留时间法或称重法进行。
驻留时间法:将沥青混合料试样置于40℃的恒温水浴中,允许试样温度稳定后进行测试。
试验时,将贯入锥(直径10mm,贯入角30°)自重作用下垂直贯入试样,然后在试样内停留5秒钟,记录贯入深度。
称重法:将沥青混合料试样置于试验装置中,然后向试样施加垂直负荷。
在一定的负荷下维持一定的时间,再记录贯入深度。
贯入深度与试验得到的贯入强度之间的关系可通过相关曲线进行评估。
【工程应用】沥青混合料的贯入强度在道路工程中发挥着重要的作用。
较高的贯入强度可使沥青混合料具有更好的抗剪性能和耐久性,适用于高温和重负荷的道路交通环境。
沥青混合料的贯入强度测试结果可用于工程设计和选择合适的沥青配合比。
根据不同的道路等级和交通条件,可以确定沥青混合料的最佳配合比和沥青质量要求,以满足贯入强度的要求。
【影响因素】沥青混合料的贯入强度受到多个因素的影响,主要包括沥青质量特性、骨料性质、配合比、制备工艺等。
1.沥青质量特性:沥青的粘度和软化点是影响贯入强度的重要因素。
较高粘度的沥青可提供较好的短时间强度,而较低粘度沥青有助于提升长时间强度和延展性。
2.骨料性质:骨料的粒形、粒度、吸水性和表面性质会对沥青混合料的贯入强度产生影响。
良好的骨料形状和粒度分布可提高混合料的排水性和抗变形性能。
3.配合比:适当的沥青含量和骨料含量是保证混合料贯入强度的关键。
过高的沥青含量会导致混合料流动性增强,但也会降低贯入强度。
浇注式沥青混合料贯入度试验方法1 目的与适用范围1.1 本方法适用于在试验室条件下测定浇注式沥青混合料贯入度及贯入度增量,以判定浇注式沥青混合料高温稳定性。
2 试验仪具2.1 试模:70.7mm×70.7mm×70.7±1mm 的钢制试模数个。
2.2 贯入度试验仪器,见图1 所示。
图1 贯入度试验仪器1 加载砝码及贯入杆:总荷载为52.5±1kgf(515.0±9.81N)。
2 贯入杆:钢制,直径为25.2mm,底面平整光滑。
3 百分表:用于测量贯入量。
4 恒温水浴控制器件:提供温度恒定的水浴。
2.3 温度计:量程0 ~ 100℃温度计1 支,分度值1℃。
3 方法和步骤3.1 试件制作应符合下列规定:1 按规定的温度及时间拌和浇注式沥青混合料。
2 将拌和好的混合料均匀地注入试模,注入后在试模四周人工插捣以保证试件密实,严禁插捣试模中间。
插捣后如有多余的混合料将其刮除,使试模内混合料顶部的中间部分稍凸出,并轻轻敲打表面,确保冷却后表面平整。
整个过程中不得抖动试模。
3 进行测试前试件在常温条件放置时间不应少于48h 进行测试,最长放置时间不得超过一周。
3.2 试验步骤过程应符合下列规定:1 将按规定方法养生的试件脱模,试样的侧面作为测试面并重新装入试模中;2 将试模和试件一起放入预先设定温度的水浴中保温60min,试验温度可设置为50℃、55℃、60℃;3 将贯入杆垂直下伸到试件表面的中央,并使其与试件表面接触;4 放下贯入杆的同时按动秒表开始计时,初加荷载为2.5kgf(24.5N)(为贯入杆和承重平台的重量),读取10min 时百分表的读数,精确到0.01mm;5 固定贯入杆,将该荷载下10min 时的百分表读数调整为零,在没有冲击力的情况下,将50kgf(490.5N)的荷重砝码放在承重台上,记录1min,2min,3min,5min,10min,20min,30min 和60min 时百分表的读数,精确到0.01mm。
沥青混合料高温性能评价研究孔德胜【摘要】以3种连续级配AC-13C、AC-16C、AC-20C沥青混合料为研究对象,通过改变压实次数和油石比成型不同试件进行室内标准试验,分析动稳定度、抗剪强度、车辙模量和贯入模量的变化及其在沥青混合料高温性能评价方面的相关性.结果表明,当以动稳定度和抗剪强度评价高温性能时,不能以变化油石比来控制高温性能,而要综合分析最佳油石比,再变动相应级配的压实次数来提高高温性能,细粒式混合料比中粒式更易达到最优高温性能;当以车辙模量和贯入模量评价高温性能时,受压实的影响程度小于油石比的影响程度,应以控制油石比来改善混合料的高温性能,贯入模量比车辙模量更能反映沥青混合料的高温性能.【期刊名称】《公路与汽运》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】5页(P104-107,123)【关键词】公路;沥青混合料;动稳定度;抗剪强度;车辙模量;贯入模量;高温性能【作者】孔德胜【作者单位】河南中州路桥建设有限公司,河南周口 466000【正文语种】中文【中图分类】U414.7沥青路面作为一种连续的、无接缝的路面类型,对其质量影响最大的是车辙病害。
车辙是轮迹带在车辆反复荷载作用下逐渐形成的永久下陷变形的累积结果,会大大降低路面的使用舒适性,乃至影响道路交通的进一步发展,已成为一个世界性的难题。
为此,在路面设计中要对路面高温稳定性采用严格的技术要求。
该文主要针对沥青路面的高温稳定性,从车辙和单轴贯入两个角度综合分析沥青路面在配合比设计时对高温性能的技术要求及其评价关系,以降低道路使用过程中车辙病害发生概率。
沥青混合料是一种由粗集料、细集料、矿粉和沥青胶结料组成的特殊粘弹性材料,各材料的物理性指标和组成设计后的综合指标在一定程度上影响混合料的路用性能。
根据河南省沥青路面发展情况,采用统一的原材料并以AC-13C、AC-16C、AC-20C 3种级配作为研究对象,以消除研究过程中的不利因素。
路用沥青混合料测试技术规范TP A-StB平压头动态贯入度试验(DE-GA)——高温时浇注式沥青抗变形能力测定1 前言于1999年发表了路用沥青混合料测试技术规范TP A-StB,单轴压力脉动试验——热压沥青混凝土高温时变形性能测定。
浇注式沥青高温时的变形性能采用平压头静载贯入度试验进行测定(DIN 1996-13)。
本试验规范涉及的是对在实验室制备的浇注式沥青试件或者在岩芯试件上进行动态贯入度测定方法。
2 目的及适用范围本试验规范介绍了一种在轴荷载模拟动荷载作用下测定和分析评价在高工作温度时浇注式沥青变形性能的试验方法。
3 术语荷载脉冲:一种在时间上按半正失变化的荷载。
脉冲加载:按给定时间曲线的荷载脉冲之结果,在本规范作为基础的脉动加载如图1所示。
它同单轴压力脉动试验的加载图式相一致。
图1 试验的加载时间曲线加载周期:它为在动贯入度试验时连续重复的时间间隔,在这时间间隔中在时间上变化着的上限应力同一不变的下限应力相重叠。
脉动蠕动曲线:试件在每次加载周期后残留的变形部分累加的结果。
动态贯入深度:动态贯入深度ET dyn为经过某一确定的荷载动冲次数之后在压头之下所记录下来的竖向变形。
4 试验简介在用平压头进行的动贯入度试验中,将面积为2500㎜2(直径为56.42㎜)的平压头置于一底面经磨平的圆柱体浇注式沥青试件(Φ150㎜、高60㎜)的中心位置,对试件施加压力脉动荷载。
记录下与加载循环次数相关的重复加载产生的动贯入度。
评价浇注式沥青高温时变形性能的特性值为2500次加载循时的动贯入度。
5 试验仪器及测试手段5.1 制作试件的器具和测试手段——制作马歇尔试件的钢模(德国工业标准DIN1996-4 6.1.2小节),内径为150㎜。
——试件灌注装置。
——带外径为149㎜的圆柱形盘的钢板(DIN1996-4 6.1.2小节)。
——误差范围为1g的天平。
——起码能达300℃的烘箱。
——为达到均匀的拌和盘。
沥青材料的高温性能—软化点及当量软化点摘要车辙变形是当前沥青路面最主要的损坏形式。
沥青高温稳定不足的路面,反映在夏季高温季节中出现车辙、推拥的永久性变形,不仅影响行车舒适性,而且对交通安全造成威胁。
因此在沥青标准中无一例外的都列入了反映沥青高温使用条件的性能指标:软化点。
而当量软化点是为了排除蜡的影响提出的评价沥青混合料的高温性能的重要指标。
本文主要介绍了软化点及当量软化点的工程意义、工程应用及其影响因素、测试方法及设备。
关键词:软化点;当量软化点;沥青;高温性能1.绪论在我国大部分地区,夏季的最高气温能达到35-40ºC以上,沥青路面的最高温度达到60-65 ºC以上,再加上高温持续的时间长,致使沥青路面的重交通作用下迅速变形破坏。
沥青作为粘弹性材料,在如此持续高温的条件下,沥青性能由弹性体向塑性体转化,劲度模量大幅度降低,抗变形能力急剧下降,因此高温稳定性始终是沥青路面最基本的路用性能,车辙变形仍然是沥青路面最主要的损坏形式。
沥青高温稳定性不足的路面,反映在夏季高温季节出现车辙、推拥等永久性变形,不仅影响行车舒适性,而且对交通安全造成威胁。
据工业发达国家的资料,在许多国家,高速公路路面的维护、罩面的原因中,车辙的比率高达80%以上,可见问题的严重性。
沥青路面的车辙变形、拥包等实际上是一种混合料各种成分位置的变化过程,这时沥青的粘度较低,粘结集料抵抗变形的能力有限。
而沥青混合料的高温稳定性能,实际上是抵抗车辙反复压缩变形及侧向流动的能力,它首先取决于矿料骨架,尤其是粗集料的相互嵌挤作用,同时沥青结合料则起到阻碍混合料发生剪切变形的牵制作用,因而两者都是十分重要的。
在通常情况下,矿料级配的贡献率占到60%,沥青结合料则提供40%的抗车辙能力。
尤其是对许多密实型的密级配沥青混凝土来说,粗集料是呈悬浮型结构状态,相互嵌挤作用相当有限,沥青结合料具有较高的高温劲度就起到更为重要的作用。
路面用普通沥青温度敏感性评价指标选择与分析路面用普通沥青温度敏感性评价指标是指用于评价沥青混合料抗高温和低温变形性能的指标。
沥青混合料在高温环境下会产生软化和流动,而在低温环境下则会变硬和脆化。
因此,为了确保路面的稳定性和耐久性,评价沥青混合料的温度敏感性是非常重要的。
对于评价指标的选择和分析,主要考虑以下几个方面:1.高温性能指标:高温性能指标主要是评价沥青混合料在高温下的变形性能,其中最常用的指标是软化点和黏度。
软化点是指沥青在高温下开始软化和流动的温度,通常以球和锥试验法测定。
黏度描述了沥青混合料在高温下的流动性,通常使用旋转黏度计测定。
2.低温性能指标:低温性能指标主要是评价沥青混合料在低温下的变形性能,其中最常用的指标是弯曲斯托。
弯曲斯托是指低温下应变比例下的沥青混合料弯曲变形,通常使用三点弯曲测试方法测定。
3.动态剪切流变性能指标:动态剪切流变性能指标主要是评价沥青混合料在不同温度和应力条件下的变形性能。
其中最常用的指标包括复合模量、相位角和频率扫描。
在选择适合的评价指标时,需要根据不同的道路类型、交通量和气候条件进行考虑。
比如,对于高温地区来说,草案软化点和黏度可能是更为重要的指标;对于低温地区来说,弯曲斯托和动态剪切流变性能指标可能更具意义。
此外,评价指标的选择应该考虑到实际施工和试验的可行性。
一些指标可能需要复杂的试验设备和技术,因此在选择时需要综合考虑经济性和可操作性。
总的来说,选择合适的评价指标可以更准确地评估沥青混合料的温度敏感性,提高路面的稳定性和耐久性。
在选择时需要综合考虑不同的因素,并结合具体的道路条件和气候条件来做出决策。