沥青混合料劈裂试验

论文THESIS110 China Highway近年来，我国高温多雨地区的新建高速公路沥青路面容易出现裂缝、坑槽、抗滑性能衰减较快等早期病害，对出行安全及行车舒适性造成了不利的影响，沥青混合料是造成早期病害最为显著的因素。

为了改善沥青混合料的路用性能，减少路面早期病害的发生，本文采用高温抗车辙试验、低温劈裂试验、冻融劈裂试验和表面构造深度试验，通过实验研究了掺加聚酯纤维和玄武岩纤维的AC-13C、SMA-13沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和抗滑性，并分析了其作用机理，并对每种纤维的适用场合及特点进行了分析。

原材料技术指标及要求集料采用玄武岩，沥青为SBS 改性沥青，技术指标均满足相关规范及标准。

选用的SBS 改性沥青、玄武岩纤维及聚酯纤维材料的检测结果如表1、表2所示。

试验方案表3为AC-13C 和SMA-13两种常用级配，验证两种纤维对沥青混合料路用性能的改善效果。

两种纤维掺量纤维对沥青混合料性能影响试验分析文/广东冠粤路桥有限公司 刘志华均为0.2%，设置不掺加纤维沥青混合料的性能为对照组，共进行4组试验，每组试验进行5个平行试验，取平均值为最终结果。

鉴于混合料油石比相差较小，因此忽略油石比变化对沥青混合料路用性能的影响，每组试验的油石比如表4所示。

试验结果与分析高温稳定性能不同纤维种类、不同纤维掺量的沥青混合料的高温抗车辙性能试验结果如表5所示。

由表5可知，玄武岩纤维和聚酯纤维均可以有效提高两种混合料的动稳定度，与不添加纤维的混合料相比，添加玄武岩纤维后的AC-13C 和SMA-13混合料的动稳定度分别提高了43.7%和28.6%，掺加聚酯纤维后动稳定度分别提高了31.4%和11.9%，表明玄武岩纤维对沥青混合料高温性能的提升作用更加明显，且沥青玛蹄脂沥青混合料高温稳定性明显优于密级配沥青混合料。

玄武岩纤维与聚酯纤维均能提高沥青混合料的高温稳定性能，主要原因是由于纤维具有加筋作用，且可增强混合料内部抗拉作用，消耗或缓解部分行车荷载传递的应力。

沥青混合料的劈裂强度
沥青混合料的劈裂强度是指材料在拉伸过程中发生劈裂的抗力。

这一指标通常用来衡量沥青混合料的抗拉能力，其测量方法是使用劈裂试验仪进行测试。

试验时，将一定长度的试样放在劈裂试验仪上，然后逐渐施加拉力，直到试样劈裂或拉断。

读取试样劈裂时的拉力值就是沥青混合料的劈裂强度。

沥青混合料的劈裂强度与其成分、配合比、制备工艺和使用条件等因素密切相关，应根据实际需要进行调整，在合适的范围内进行优化。

沥青混合料冻融劈裂试验1目的与适用范围1.1本方法适用于在规定条件下对沥青混合料进行冻融循环，测定混合料试件在受到水损害前后劈裂破坏的强度比，以沥青混合料水稳定性。

非经注明，试验温度为25℃，加载速率为50mm/min。

1.2本方法采用马歇尔击实法成型的圆柱体试件，击实次数为双面各50次，集料公称最大粒径不得大于26.5mm。

2仪具与材料2.1试验机：能保持规定加载速率的材料试验机，也可采用马歇尔试验仪。

试验机负荷应满足最大测定荷载不超过其量程的80%且不小于其量程的20%的要求，宜采用40kN或60kN传感器，读数精密度为10N。

2.2恒温冰箱：能保持温度为—18℃，当缺乏专用的恒温冰箱时，可采用家用电冰箱的冷冻室代替，控温准确度为2℃。

2.3恒温水槽：用于试件保温，温度范围能满足试验要求，控温准确度为0.5℃。

2.4压条：上下各一根，试件直径100mm时，压条宽度为12.7mm，内侧曲率半径50.8mm，压条两端均应磨圆。

2.5劈裂试验夹具：下压条固定在夹具上，压条可上下自由活动。

2.6其它：塑料袋、卡尺、天平、记录纸、胶皮手套等。

3方法与步骤3.1按本规程T0702方法制作圆柱体试件。

用马歇尔击实仪双面击实各50次，试件数目不少于8个。

3.2按本规程的规定方法测定试件的直径及高度，准确至0.1mm。

试件尺寸应符合直径101.6mm±0.25mm，高63.5mm±1.3mm的要求。

在试件两侧通过圆心画上对称的十字标记。

3.3按本规程规定的方法测定试件的密度、空隙率等各项物理指标。

3.4将试件随机分成两组，每组不少于4个，将第一组试件置于平台上，在室温下保存备用。

3.5将第二组试件按本规程T0717标准的饱水试验方法真空饱水，在98.3kPa—98.7kPa（730mmHg—740mmHg）真空条件下保持15min，然后打开阀门，恢复常压，试件在水中放置0.5h。

3.6取出试件放入塑料袋中，加入约10mL的水，扎紧袋口，将试件放入恒温冰箱（或家用冰箱的冷冻室），冷冻温度为—18℃±2℃，保持16h±1h.3.7将试件取出后，立即放入保温为60℃±0.5℃的恒温水槽中，撤去塑料袋，保温24h。

沥青混合料劈裂试验1 目的与适用范围1.1本方法适用于测定沥青混合料在规定温度和加载速率时劈裂破坏或处于弹性阶段时的力学性质，亦可供沥青路面结构设计选择沥青混合料力学设计参数及评价沥青混合料低温抗裂性能时使用。

试验温度与加载速率可由当地气候条件根据试验目的或有关规定选用，但试验温度不得高于30℃，如无特殊规定，宜采用试验温度15℃±0.5℃，加载速率为50mm/min。

当用于评价沥青混合料低温抗裂性能时，宜采用试验温度—10℃±0.5℃及加载速率1mm/min。

1.2本方法测定时采用沥青混合料的泊松比υ值，但计算的υ必须在0.2—0.5范围内。

劈裂试验使用的泊松比υ表一1.3 本方法采用的圆柱体试件应符合下列要求1.3.1 最大粒径不超过26.5mm（圆孔筛30mm）时，用马歇尔标准击实法成型的直径为φ101.6mm±0.25mm试件，高为63.5mm±1.3mm。

1.3.2 从轮碾机成型的板块试件或从道路现场钻取直径φ100mm±2mm或φ150mm±2.5mm,高为40mm±5mm的圆柱体试件。

2仪具与材料2.1 试验机：能保持规定的加载速率及试验温度的材料试验机，当采用50mm/min的加载速率时，也可采用具有相当传感器的自动马歇尔试验仪代替。

但均必须配置有荷载及试件变形的测定记录装置。

荷载由传感器测定，应满足最大测定荷载不超过其量程的80%且不小于其量程的20%的要求，一般宜采用40RN或60RN传感器，测定精密度为10N。

2.2 位移传感器厅采用LVDT或电测百分表：水平变形宜用非接触式位移传感器测定，其量程应大于预计最大变形的1.2倍，通常不小于5mm，测定垂直变形精密度不低于0.01mm，测定水平变形的精密度不低于0.005mm。

2.3 数据采集系统或X-Y记录仪：能自动采集传感器及位移计的电测信号，在数据采集系统中储存或在Z、Y记录仪上绘制荷载与跨中挠度曲线。

第五章：沥青混合料试验检测技术作为高等级道路路面的主要结构形式之一，沥青混合料路面以其表面平整、坚实、无接逢、行车平稳、舒适、噪音小等优点，在国内外得到广泛的应用。

为了保证高等级公路在高速、安全、经济和舒适四个方面的功能要求，沥青混合料除了要具备一定的力学强度，还要具备高温稳定性、低温抗裂性、耐久性、抗滑性、抗渗性等各项技术要求。

因此道路工程建设过程中，对沥青混合料的各项性能进行准确的检测，以确保沥青路面的工程质量。

本章简略介绍沥青混合料的组成结构和技术性能，重点介绍沥青混合料组成设计方法和技术性能指标的检测方法，同时介绍SMA的设计及检测方法第一节沥青混合料的分类及其技术要求沥青混合料是由适当比例的粗集料、细集料及填料组成的矿质混合料与粘结材料沥青经拌和而成的混合材料，一般我们将沥青混凝土和沥青碎石通称为沥青混合料。

一、沥青混合料的分类（一）按结合料分类1．石油沥青混合料：以石油沥青为结合料的沥青混合料。

2．煤沥青混合料：以煤沥青为结合料的沥青混合料。

（二）按施工温度分类1．热拌热铺沥青混合料：简称热拌沥青混合料。

沥青与矿料在热态拌和、热态铺筑的混合料。

2．常温沥青混合料：以乳化沥青或稀释沥青与矿料在常温状态下拌制、铺筑的混合料。

（三）按矿质混合料级配类型分类1．连续级配沥青混合料：沥青混合料中的矿料是按级配原则，从大到小各级粒径都有，按比例相互搭配组成的混合料，称为连续级配沥青混合料。

2．间断级配沥青混合料：连续级配沥青混合料矿料中缺少一个或两个档次粒径的沥青混合料称为间断级配沥青混合料。

（四）按混合料密实度分类1．密级配沥青混凝土混合料：按密实级配原则设计的连续型密级配沥青混合料，但其粒径递减系数较小，设计空隙率3%-6%。

2．半开级配沥青混凝土混合料：按级配原则设计的连续型级配混合料，但其粒径递减系数较大，设计空隙率6%-12%。

3．开级配沥青混凝土混合料：按级配原则设计的连续型级配混合料，但其粒径递减系数较大，设计空隙率大于18%。

第1篇一、实验目的本实验旨在通过标准实验方法，对沥青混凝土的性能进行检测，包括其物理性能、力学性能、耐久性能等，以确保沥青混凝土路面施工质量，为工程验收提供依据。

二、实验材料1. 沥青混凝土混合料：采用某品牌沥青，集料为碎石、砂、矿粉等。

2. 实验仪器：沥青混合料拌和机、马歇尔试验仪、车辙试验仪、冻融劈裂试验仪、孔隙率测试仪等。

3. 其他材料：标准砂、矿粉、水、油石比等。

三、实验方法1. 马歇尔试验：按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ 032）进行马歇尔试验，测试沥青混凝土的密度、稳定度和流值等指标。

2. 车辙试验：按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ 032）进行车辙试验，测试沥青混凝土的抗车辙性能。

3. 冻融劈裂试验：按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ 032）进行冻融劈裂试验，测试沥青混凝土的耐久性能。

4. 孔隙率测试：按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ 032）进行孔隙率测试，测试沥青混凝土的孔隙率。

四、实验步骤1. 拌和沥青混凝土混合料：按照设计配合比，将沥青、集料、矿粉等材料进行拌和，确保混合料均匀。

2. 马歇尔试验：a. 取一定量的沥青混凝土混合料，按照试验要求进行马歇尔试验。

b. 测试混合料的密度、稳定度和流值等指标。

3. 车辙试验：a. 将沥青混凝土混合料按照试验要求进行铺设。

b. 在规定温度下，用车辙试验仪进行车辙试验。

c. 测试沥青混凝土的抗车辙性能。

4. 冻融劈裂试验：a. 将沥青混凝土混合料按照试验要求进行铺设。

b. 将铺设好的沥青混凝土混合料进行冻融处理。

c. 进行冻融劈裂试验，测试沥青混凝土的耐久性能。

5. 孔隙率测试：a. 取一定量的沥青混凝土混合料，按照试验要求进行孔隙率测试。

b. 测试沥青混凝土的孔隙率。

五、实验结果与分析1. 马歇尔试验结果：- 密度：2.41g/cm³- 稳定度：6.5kN- 流值：28mm结果分析：沥青混凝土混合料的密度、稳定度和流值均符合规范要求。