35 简述沥青混合料低温性能试验方法—— 收缩实验
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沥青混合料低温稳定性实验方案一、实验方法选择对于沥青混合料低温性能的评价有多种方法 ,常见的有劲度模量法、低温收缩系数法、低温蠕变速率法、美国 SHRP计划采用的J 积分试验法及直接冻断试验方法等1、劈裂试验S T =P T(0. 27 + 1.0μ)/ h X Tμ = (0.135A - 1. 794)/ (- 0. 5A - 0.031 4)X T = Y T (0.135 + 0.5μ)/ (1.794 - 0.031 4μ)X T = Y T(0.135 + 0.5 )/ (1.794 - 0.031 4 )式中: S T为破坏劲度模量;μ为泊松比; Y T为试件相应于最大破坏荷载时的垂直方向总变形 ,mm; A 为试件垂直变形与水平变形的比值(A = Y T / X T) ;h为试件高度 ,mm.从上述S T的计算公式可以看出 ,其值大小实际反映的是应力与应变的比值 ,是反映材料刚度大小的指标.而沥青混合料在抵御开裂时 ,应力水平和应变水平是同时反应抗开裂性能的指标 ,用其比值衡量抗开裂性能显然是不恰当的 ,目前这种方法已不常采用。
2、沥青混合料弯曲蠕变试验(现规范推荐方法)沥青混合料弯曲蠕变试验用于评价沥青混合料低温下的变形能力和松弛能力。
但在低温弯曲蠕变试验中应力水平的选择非常重要, 对于使用原状沥青及空隙率小的混合料可以采用“八五”攻关提出的 0℃、1M Pa 应力水平的试验条件, 但对于改性沥青及空隙率大的混合料使用这一应力水平,采用0. 1σf的应变水平。
应该注意的是由于沥青在加热及路面使用过程中必然发生老化 , 并影响混合料的低温柔性 , 所以该指标仅适用于配制的新拌沥青混凝土配合比检验。
3、低温收缩试验该指标实际反映的是在无约束条件下混合料试件自由伸缩 ,应变随温度梯度变化的情况 ,反映了混合料受温度影响在形变方面的性能 ,当受到约束时其抵御形变应力的能力没有得到反映.因此以温度收缩率的大小来判定混合料的抗开裂性能 ,是不够全面的。
沥青混合料低温性能及其改良摘要:沥青路面使用期开裂是世界各国普遍存在的问题, 沥青路面在温度骤降或温差较大地区, 会由于温度应力的作用而产生裂缝, 低温缩裂在我国北方地区是十分普遍的, 它的产生严重危害道路的使用寿命和质量, 是沥青路面主要破坏形式之一,为此研究沥青混合料低温抗裂性能的评价方法是很有必要的。
本文简单介绍了沥青低温抗裂性的评价指标及改良措施。
关键词:破坏机理评价指标影响因素改良措施裂缝作为我国高等级沥青路面的主要病害之一,不仅会影响行车的舒适性,而且水会沿着裂缝进入沥青路面体内,引起路面结构性的破坏。
沥青混合料低温抗裂性能与沥青路面裂缝病害直接相关,为了提高路面的抗裂能力,必须提高沥青混合料的低温抗裂性能。
自20世纪60年代以来,加拿大、美国、日本等国家重点对沥青混合料低温开裂与材料低温性能指标进行了系统调查和研究,并铺筑了许多试路,提出了沥青及沥青混合料低温抗裂的不同评价指标,但是这些指标都是针对本国具体实验进行的研究尚缺乏验证,尤其是沥青及沥青混合料性能指标与路用性能的相关关系。
因此,提高沥青路面的抗裂性能仍是沥青路面的重要研究内容。
一、破坏机理沥青路面的低温开裂是路面破坏的主要形式之一。
一般认为沥青路面的低温开裂有3种形式:一是面层低温开裂,是由气温骤降造成面层温度收缩,在有约束的沥青层内产生温度应力超过沥青混凝土的抗拉强度时造成的开裂;二是温度疲劳裂缝,是由于沥青混凝土经过长时间的温度循环,使沥青混凝土的极限拉伸应变变小,应力松弛性能降低,将在温度应力小于其抗拉强度时开裂;三是反射裂缝,是指低温状态下基层产生横向开裂,在荷载和温度共同作用下,裂缝逐渐向沥青面层的横向开裂。
沥青路面裂缝会导致路面承载力下降,影响行车舒适性,并缩短路面使用寿命。
因此,提高路面抗裂性是道路领域研究的重要课题。
二、评价方法1、间接拉伸试验(劈裂试验)该试验方法是通过加载Φ101.6mm×63.5mm的沥青混凝土试件进行加载, 从而通过传感器和LVDT来获得沥青混合料的劈裂强度及垂直和水平变形。
沥青试样数量和试样准备方法一、沥青常规检测试样数量黏稠沥青或固体沥青不少于4kg,液体沥青不少于1L,沥青乳化液不少于4L。
二、试验方法及步骤(1)将装有试样的盛样皿带盖一同放入烘箱中,当石油沥青试样含有水时,烘箱温度为80℃左右,加热至沥青全部熔化后供脱水用。
当沥青中无水时,烘箱温度宜为软化点温度以上90℃,通常为135℃。
(2)当石油沥青含有水分时,将盛样皿放在可控温砂浴,油浴,电热套上加热脱水,不得采用电炉,煤气灶等加热,脱水时必须放石棉垫,时间不得超过30min,并用玻璃棒轻轻搅拌,在沥青温度不超过100℃的条件下脱水,最后沥青温度不宜超过软化点以上100℃。
(3)将盛样皿中的沥青通过0.6mm的过滤筛,不等冷却立即一次灌入各项试验模具中,(4)灌模过程中如果沥青温度下降,可放入烘箱中适当加热,反复加热次数不得超过2次。
沥青针入度试验一、沥青黏滞性、针入度含义,及两者之间关系。
黏度:是指沥青试样在规定条件下流动时形成的抵抗力或内部阻力的度量,也称黏滞性。
针入度:是在规定温度及时间内,附加一定质量的标准针垂直贯入沥青试样的深度,是表征黏稠沥青条件黏度的一种指标。
(通常在25℃时测针入度)两者之间关系:均可以表现沥青黏度,二、沥青针入度试验方法1、目的、范围其标准试验条件为温度25℃,荷重100g,贯入时间5s,以0.01mm计。
2、仪具、材料技术要求①针入度仪:针和针连杆组合件总质量为50g±0.05g,另附50g±0.05g砝码一只。
针及针杆总质量为2.5g±0.05g,②盛样皿、恒温水槽、平底玻璃皿、温度计、计时器、盛样皿盖、溶剂(三氯乙烯)、电炉或砂浴、石棉网、金属锅、坩埚。
3、步骤:(1)准备工作:①按沥青试样准备方法准备试样;②按试验要求将恒温水槽调节到要求试验温度,保持稳定;③将试样注入盛样皿,试样高度超出预计针入度10mm,并盖上试样皿,盛有试样的盛样皿在10℃~30℃室温中冷却不少于1.5h(小盛样皿)、2h(大盛样皿)、3h(特殊盛样皿)后移入规定温度的恒温水槽中保温不少于1.5h(小盛样皿)、2h(大盛样皿)、2.5h(特殊盛样皿);④调整针入度仪,使之水平,用三氯乙烯擦拭标准针。
沥青混凝土低温线收缩系数试验本文结合实际工程,对沥青商品混凝土进行低温段线收缩系数的试验研究。
试验内容主要包括沥青品种、沥青含量、以及不同温度段中沥青商品混凝土线收缩系数的测试。
试验结果表明:沥青品种对沥青商品混凝土的线收缩系数的影响较大,沥青商品混凝土在不同温度段的线收缩系数相差很大,而沥青含量(变化范围±0.3 %)、升温或降温过程对其的影响较小。
0引言采用沥青商品混凝土面板防渗的水工建筑物,为了具有良好的防渗性能,在设计沥青商品混凝土时主要考虑的因素有:(1)沥青商品混凝土在高温工作时是否流淌;(2)沥青商品混凝土在低温下工作时是否因温度应力而开裂。
沥青商品混凝土低温段的线收缩系数对其低温性能影响很大,它是计算沥青商品混凝土面板温度应力必不可少的重要参数。
沥青商品混凝土面板温度应力的计算公式为:式中:σ1、σ2———温度应力;E ———松弛模量;α———沥青商品混凝土的线收缩系数;θ———温度差;μ———泊松比。
由公式(1)可以看出,沥青商品混凝土温度应力与线收缩系数(α)成正比。
本文结合沥青商品混凝土面板工程,对沥青商品混凝土线收缩系数进行试验研究,主要包括沥青品种和沥青含量对沥青商品混凝土线收缩系数的影响,不同温度段沥青商品混凝土线收缩系数的变化,试验结果将为实际工程沥青商品混凝土面板温度应力的计算提供资料。
1 试验原理及方法1.1试验方案的确定某工程为抽水蓄能电站,其上、下库均采用沥青商品混凝土面板防渗。
库区气温温差大,上水库极端最高气温为36.2 ℃,极端最低气温为- 34.5 ℃,一月份平均气温为- 18.4 ℃。
结合该工程,本次试验方案为:(1)研究不同沥青品种对沥青商品混凝土低温段线收缩系数的影响。
根据其他性能试验的结果,对推荐工程拟使用三种沥青配成的沥青商品混凝土进行线收缩系数试验。
(2)研究不同沥青含量对沥青商品混凝土低温段线收缩系数的影响。
沥青含量选用性能试验推荐的两种,即7.8 %和8.1 %。
在道路建设和维护领域,沥青混合料低温弯曲试验破坏应变是一个非常重要的主题。
通过对这个主题的深入探讨,我们可以更好地理解材料的性能特点,为道路建设和材料选择提供更科学的依据。
本文将从浅入深地探讨沥青混合料低温弯曲试验破坏应变的相关概念、测试方法以及意义,帮助读者全面、深刻地理解这一主题。
# 概念解析1. 低温弯曲试验低温弯曲试验是用来评估沥青混合料在低温条件下的抗裂性能的一种试验方法。
通过施加一定的弯曲应力,观察材料在低温下的变形和破坏情况,从而评估其耐久性能。
2. 沥青混合料沥青混合料是由骨料、沥青和填料按一定比例混合而成的道路材料。
其性能直接影响着道路的使用寿命和安全性能。
3. 破坏应变破坏应变是指材料在受到外力作用下产生破坏时所达到的最大应变。
对于沥青混合料来说,破坏应变的大小直接关系着其在低温下的抗裂性能。
# 测试方法低温弯曲试验中的破坏应变是评价沥青混合料抗裂性能的重要指标之一。
一般来说,低温弯曲试验可以采用三点弯曲或四点弯曲的方法进行。
在试验过程中,通过施加一定的荷载,观察材料在低温下的变形情况,从而得到破坏应变的数据。
# 意义与应用破坏应变作为评价沥青混合料低温抗裂性能的参数,在道路材料选择和设计中具有重要的意义。
通过对破坏应变的研究和评价,可以为道路施工提供科学的指导,保障道路在低温条件下的使用安全性和耐久性。
在实际道路工程中,通过对沥青混合料低温弯曲试验破坏应变的评价,可以选择具有良好低温抗裂性能的材料,提高道路的使用寿命和安全性能。
对破坏应变的研究也可以促进新材料的研发和应用,推动道路材料领域的技术创新和进步。
从个人的角度来看,对于沥青混合料低温弯曲试验破坏应变的深入理解,可以帮助我们更好地把握道路材料的特性和性能,为道路建设和维护提供更科学的参考。
通过对破坏应变的研究,也可以促进我们对材料科学的学习和理解,为相关领域的发展做出贡献。
总结回顾通过本文的探讨,我们对沥青混合料低温弯曲试验破坏应变有了更深入的理解。
第18卷 第2期2005年4月中 国 公 路 学 报China Journal of Hig hw ay and T ransportVol.18 No.2Apr.2005文章编号:1001 7372(2005)02 0018 06收稿日期:2004 07 01作者简介:于天来(1965 ),男,吉林吉林人,东北林业大学教授,工学博士.E m ail:tum uboss @改性沥青伸缩缝结合料与混合料低温性能研究于天来1,唐 涛1,吴思刚2(1.东北林业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨 150040;2.哈尔滨工业大学交通科学与工程学院,黑龙江哈尔滨 150090)摘 要:为改善改性沥青桥梁伸缩缝材料的低温性能,使其在寒冷地区中小跨径桥梁上获得成功应用,通过添加热塑性橡胶类改性剂和橡胶类改性剂,对美佳改性沥青结合料进行二次改性,并通过对改性前后结合料和混合料低温性能的试验对比分析,重点研究了伸缩缝用改性沥青结合料和混合料的低温性能,通过实桥伸缩缝验证了研究成果的可行性。
结果表明:该研究成果可在-40 C 以上地区的中小跨径桥梁伸缩缝中使用。
关键词:道路工程;改性沥青;试验研究;桥梁伸缩缝;低温性能中图分类号:U 414.1 文献标志码:AResearch on low temperature performance of modifiedasphalt and mixture of bridge expansion jointsYU T ian lai 1,T ANG T ao 1,WU Si gang 2(1.Schoo l of Civ il Eng ineering ,N or theast F or est U niv ersity ,H arbin 150040,China;2.Scho ol o f T r affic Science and Engineering ,H ar bin Institute of T echnolog y,H ar bin 150090,China)Abstract:In o rder to improve the low temperatur e per for mance o f mo dified asphalt and mix ture of bridge ex pansion jo ints,and put it into use successfully in sm all and m iddle span bridg es ex pansion joints in low temper ature areas,authors modify the MEIJIA m aterials by adding thermo plastic elastomer and rubber.T hr oug h analysis or on the low tem perature perform ance of modified and unmo dified asphalt and mix ture o f bridge ex pansion joint,authors emphasize on the study of low temper ature performance.The feasibility has been pr oved by the field bridge ex pansion jo int.T he r esult indicates that the m aterials can be applied in sm all and m iddle span bridges ex pansion jo ints in low temperature areas above -40 C.Key words:road engineering;modified asphalt;experimental research;bridge ex pansion joint;low temperature perform ance0引 言改性沥青填充式桥梁伸缩缝是近年来新兴的一种特殊桥梁伸缩缝,其构造如图1所示。