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摘要:沥青现在广泛应用在道路路面铺装,我国许多道路路面都采用沥青路面进行铺装。对于沥青混合料的一些性能研究和其对应的评价指标和评价方法的选定极为重要,本文对沥青高温稳定性一些评价方法进行介绍和对比选取了相应的评价方法和通过一些试验对沥青混合料的高温稳定性性能进行了研究,并且选取了相对应得评价指标及其评价方法最终得出结论。结果表明:评价指标中的动稳定度与沥青混合料中的沥青用量有关并且与沥青混合料空隙率和饱和度有很大的线性关系。
关键词:沥青混合料;高温稳定性;评价指标;评价方法;动稳定度;线性关系
1.引言
随着沥青路面道路在我国的大量修筑和使用,有关沥青性能和沥青混合料性能的研究也在逐渐的开展。现在对于沥青混合料的高温稳定性也有其他具体的研究,本文通过对沥青混合料高温稳定性评价方法进行一些介绍和对比,最终然后选取了车辙试验作为沥青混合料高温稳定性的评价方法这主要是因为车辙实验的实验原理比较简单明了直观不会过于复杂,实验的的结果也可以较为直观明显并且与实际的沥青栓路面的车辙性能而得到大规模的应用。
2.沥青混合料高温稳定性评价方法
沥青混合料的高温稳定性性能评价主要采用具体的某一集配的集料然后根据相关的试验的方法确定最佳油石比最后通过试验然后选取相关的评价指标对于试验的沥青混合料的高温稳定性做出评价。对于沥青混合料的高温稳定性评价可以采取不同的方法原理的试验方法,并且采取不同的评价指标对其试验的结果进行衡量。但是我国目前采用沥青混合料高温稳定性评价方法主要是通过以下试验来进行:单轴压缩试验、马歇尔试验、车辙实验。这些试验都有其试验的原理理论并且都根据试验的原理和结果选取了相对应的评价指标。下面将对这些评价方法进行一些说明和对比指出其一些优劣处本文主要选择车辙试验对沥青混合料的高温稳定性做出评价并且在指标选取上会对常规的评价指标做出分析最后选择相应的评价指标。
2.1单轴压缩试验
单轴压缩试验指的是将沥青混合料制成相对应标准的试件一般是将试件制作成尺寸在直径100mm±2.0mm然后高为100mm±2.0mm的圆柱形试件,然后在万能试验机将下压板和底座放置在试验机升降台座上对中,迅速的取出试件放在我们之前标记好的下压板中央刻度线的附件的地方然后加上压板。然后将试件从温水水槽中取出,并且需要我们立刻放置在压力机台座上,最后以规定好的加载速率进行加载均匀加载直到试件被破坏,这时需要我们读出破坏时的荷载峰值当然万能试验机也会停在这个峰值处。最后在此操作下测定其抗压强度的平均值。
但是我们也要看到其试验的缺点所在。单轴压缩试验时在我们对试件测定抗压强度时侧压力为零,这时我们对试件开始进行加压试件会受到压板的压缩作用,但是在这个压缩过程中万能试验机上下压板与试件的上下接触面是存在摩擦的作用的并且会受到摩擦的约束,可是在实际的工程当中这与试验的情形有所差别因此会产生相对应的误差和区别。由于摩擦的存在会使抗压强度存在误差并且实际情况并没有摩擦这种存在会使实际的结果不能很好的代表沥青混合的高温稳定性
2.2马歇尔试验
马歇尔试验主要用于沥青混凝土配合比设计和对于沥青混合料高温稳定性评价。马歇尔试验首先是需要我们按照配合比设计搅拌制作沥青混合料,然后做成我们试验所需的标准试件之后在通过试验测其的稳定度和流值和马歇尔模值。
马歇尔试验是用来测量其稳定度和流值并且长时间以来我们一直采用这两数据的具体值和马歇尔模数来作为沥青混合料高温稳定性和沥青混合料配合比设计的依据。
但是真正在马歇尔试验过程中马歇尔试验仪的当中的试验试件的受力是比较复杂的而之前绘制的试件变形曲线按照受力分析曲线并不能很好的解释试件真正的受力的一个情况,因此试验的结果比如马歇尔稳定度和流值也很难针对道路的路面实际情况做出较大的评判。
2.3车辙试验
随着高速公路在我国的大规模修建,沥青路面的使用性能越来越受到重视。车辙不仅降低了路面的使用寿命,还严重影响着行车安全性,是高速公路沥青路面的主要病害,车辙主要产生于高温时沥青混合料的永久变形,车辙试验是评价沥青混合料高混变形的简单易行方法,目前我国已把车辙试验列入规范。车辙试验方法本身比较简单,试验结果直观且与实际沥青路面的车辙相关性甚好,因此得到了广泛的应用。试验最基本的和共同的原理就是通过采用车轮在板块状试件或路面结构上反复行走,观察和检测试块或路面结构的响应,用动稳定度或车辙深度来表征试验结果。车辙试验是评价沥青混合料在规定温度条件下反抗塑性流动变形能力的方法,通过板块状试件与车轮之间的往复相对运动,使试块在车轮的重复荷载作用下产生压密、剪切、推移和流动,从而产生车辙。车辙试验是一种工程试验方法,试验结果可用于建立经验公式来猜测沥青路面车辙深度,或用于检测沥青混合料的抗车辙能力。车辙试验的最大的特点是能够充分模拟沥青路面上车轮行驶的实际情况,在用于试验研究时,还可以改变温度、荷载、试件厚度、尺寸、成型条件等等,以模拟路面的实际情况,搞清楚各种因素变化对车辙变形的影响。目前,世界上广泛采用的是室内小型往复式车辙试验机进行沥青混合料抗车辙性能试验,在进行车辙试验时,可观察到轮辙形成的全过程。
比较常用的是用软化点作为车辙试验的评价指标,但是我国对于使用软化点作为车辙试验的评价指标一直存在较大的争议。我国在实际的工程应用中也存在着评价指标软化点高但是沥青混合料的高温稳定性却比较差的现象发生。通过实验分析发现这往往是由于我国沥青的含蜡量比较高会增大沥青混合料的软化点,所以我们可以得出相关结论软化点没办法很好的反映沥青混合料的高温稳定性。我们也在寻找其他的评价指标,我们通过实验研究发现当量软化点比较适合作为评价指标。当量软化点被定义为针入度在800dmm时的具体温度是基于等温粘度来进行定义的一个评价指标。发现当量软化点不仅可以消除软化点之前作为评价指标时由于沥青混合料含蜡量的影响也能保证沥青混合料高温稳定性评价的客观性。但是研究发现当量软化点不能用于改性沥青的高温稳定性评价。因此对于SBS改性沥青应按照具体的要求,找其对应的评价指标进行确定。
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作者简介:
张 进:男,1987年出生,管理学学士,工程师,从事融创文旅城自持二期酒店、文化馆及乐园二期项目技术管理工作。
伍锡炀:男,1995年出生,工学学士,从事融创文旅城自持二期酒店、文化馆及乐园二期项目技术管理工作。