(最新整理)沥青混合料性能的研究试验方法
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第38卷,第1期 2 0 1 3年2月 公 路 工 程 Highway Engineering Vo1.38,No.1 Feb.,2 0 1 3
Evotherm温拌沥青混合料性能试验研究
刘永贵‘,凌剑兴‘,张继森 ,吴超凡
(1.湖南省郴宁高速公路建设开发有限公司,湖南郴州423000; 2.湖南省交通科学研究院,湖南长沙
410015)
[摘 要】研究了Evotherm温拌SBS改性沥青,结果表明,Evotherm温拌剂对SBS改性沥青性能影响不大。采 用旋转压实和马歇尔击实对Evotherm温拌SBS改性沥青混合料性能进行研究,研究结果表明,Evotherm温拌SBS 改性沥青混合料碾压温度可较热拌沥青混合料降低2O℃一30℃左右。温拌混合料的水稳性能较热拌沥青混合 料有所提升,浸水马歇尔残留稳定度从93.5%提高到95.2%,冻融劈裂试验强度比从83.8%提高到86.4%;高温 稳定性能有所提升,车辙试验动稳定度从7 3l4次/ram提高到8 023次/ram;低温抗裂性能变化不大。总体来说, 击实温度145℃的温拌沥青混合料性能优于热拌沥青混合料。
。[关键词】沥青混合料;温拌;黏温曲线;旋转压实;使用性能 [中图分类号】U 416.26 [文献标识码】A [文章编号】1674-0610(2013)Ol-0014-03
Test Research on Evotherm Warm Mix Asphalt Performance
LIU Yonggui ,LING Jianxing ,ZHANG Jisen。,WU Chaofan
(1.Hunan Ehenning Expressway Construction and Development Co.Ltd.,Chenzhou,Hunan 423000,
China: 2.Hunan Communications Research Institute,Changsha,Hunan 4 1 00 1 5,China)
2019年10月石油沥青 PETROLEUM ASPHALT第33卷第5期炭黑对沥青及沥青混合料性能影响试验研究(广东冠粤路桥有限公司,广州511450)摘要:为探究炭黑对沥青及沥青混合料性能的影响,基于炭黑改性70#基质沥青,进行 了沥青三大指标试验、沥青混合料车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验以及RTFOT 老化试验。结果显示:炭黑降低了沥青25 9针入度与10 P延度、提高了软化点、减小了沥 青混合料最大破坏应变、增大了 60 9动稳定度与浸水马歇尔残留稳定度,且这种变化趋势 与炭黑掺量呈正相关;兼顾高低温性能,炭黑掺量不宜超过6%,在高温重载条件下,宜采 用4%~6%;炭黑会增大短期老化后沥青25 9残留针入度比,减小10 9延度降低幅度,有利 于沥青及混合料的抗老化性能。关键词:沥青与沥青混合料炭黑改性试验研究性能彩响改性沥青技术在我国应用多年,对提高沥 青混合料路用性能以及延长沥青路面使用寿命 发挥了重要作用。改性沥青及混合料的性能表 现与改性剂直接相关,长期以来,如SBS、SBR 以及橡胶粉等改性沥青应用的比较普遍[切。尽 管如此,行业内对改性沥青技术的研究与探索 也一直并未停滞,如纤维类改性、高分子树脂 类改性等目前也有较多研究与应用[4'6]0炭黑与其他改性剂不同,近年来的一些研究 结果表明[7'8],其除了对沥青及沥青混合料某些 性能有改善外,还可以缓解沥青材料的老化作 用。由于沥青胶结料的黏弹塑性流变特点,炭 黑与沥青相互作用,在发挥抗老化作用的同时, 必然会对沥青及沥青混合料的某些性能造成影 响,且这种影响也与炭黑的掺量有关。鉴于此, 为探究炭黑及其掺量对沥青与混合料性能的影 响,本次在室内制备炭黑改性沥青与沥青混合 料,进行试验研究,为进一步应用提供参考。1原材料技术性能采用壳牌70#石油沥青,其技术指标如表1 所示。本次研究选用的炭黑颗粒粒径小,质量轻, 呈黑色粉末状,如图1所示,其技术指标如表2 所示。2试验方案与方法实验室采用湿法工艺,按照下列步骤制备 炭黑改性沥青:(1 )试验选用的基质沥青加热到150七左 右,并保持温度稳定;(2) 将备好的一定量炭黑加入到热沥青中, 并用玻璃棒搅拌2 min ;(3) 待炭黑初步分散后,立即放入自动搅 拌装置,在2 000 r/min转速下150七恒温搅拌1 h ;(4) 搅拌完成后,应立即浇筑沥青胶结料 试验模具或拌和沥青混合料备用O本次选择2%、4%、6%、8%、10%共5个 炭黑掺量(外掺)制备沥青胶结料,选择4%与 6%两个掺量(外掺)制备沥青混合料。分别采 用针入度试验、延度试验、软化点试验以及旋 转薄膜老化试验(RTFOT)进行炭黑改性沥青 性能分析评价;采用车辙试验与弯曲试验进行 炭黑改性沥青混合料性能对比分析。收稿日期:2019-05-26o作者简介:莫灿峰(1988-),男,广东佛山人,工程师, 从事公路工®工与试验研究工作
沥青混合料实验
一、试验目的和意义:
沥青作为有机胶凝材料,是土木工程建设中不可缺少的材料。在建筑、公路、桥梁等工程中有着广泛的应用,主要用于生产防水材料和铺筑沥青路面、机场道面等。采用沥青作胶结料的沥青混合料是公路路面、机场道面结构的一种主要材料,也可用于建筑地面或防渗坝面。它具有良好的力学性能,用作路面具有抗滑性好、噪音小、行车平稳等优点。本次实验目的要求学生掌握沥青混合料试件制作方法以及马歇尔稳定度的试验方法。
二、试验方法与步骤:
1、 沥青混合料拌制试验(了解)
(1)将各种规格的矿料及粗、细集料烘干备用;同时将沥青试样融化加热至规定的沥青混合料拌和温度备用;
(2)将沥青混合料拌和机预热至拌和温度以上10℃左右备用,将每个试件预热的粗细集料置于拌和机中,用小铲适当混合,然后再加入需要数量的已加热至拌和温度的沥青,开动拌和机一边搅拌,一边将拌和叶片插入混合料中拌和1~1.5min,然后暂停拌和,加入单独加热的矿粉,继续拌和至均匀为止,并使沥青混合料保持在要求的拌和温度范围内。
(3)将拌好的沥青混合料,均匀秤取一个试件所需的用量。按四分法从四个方向用小铲将混合料铲入试模中,用插刀沿周边插捣15次,中间10次。插捣后将沥青混合料表面整平成凸圆弧面。插入温度计,至混合料中心附近,检查混合料温度。
(4)待混合料温度符合要求的压实温度后,将试模连同底座一起放在击实台上固定,再将装有击实锤及导向棒的压实头插入试模中,然后开启马达将击实锤从457mm的高度自由落下击实规定的次数。试件击实一面后,取下套筒,将试模掉头,装上套筒,然后以同样的方式和次数击实另一面。
(5)试件击实结束后,卸去套筒和底座,将装有试件的试模横向放置冷却至室温后,置于脱模机上脱出试件。将试件仔细置于干燥洁净的平面上,在室温下静置过夜供试验使用。
2、 马歇尔稳定度试验
用游标卡尺测量圆柱形试体的中部直径(101.6mm±0.2mm),在十字对称的四个方向量测离试件边缘10mm处的高度,高度应符合(63.5mm±1.3mm)。如试件直径或高度不符合要求或试件两侧高度差大于2mm时,此试件应作废。将恒温水槽调至要求的试验温度60±1℃,将试件置于已达到规定温度的恒温水槽中保温30~40min。试件应垫起,离容器底部不小于5cm。将马歇尔试验仪的上、下压头放入水槽中达到同样温度。将上、下压头从水槽中取出用棉纱擦试干净。再将试件取出置下压头上,盖上上压头,然后装在加载设备上。接好电源及传感器,按启动键,开始试验,加载速率50±5mm/min,试件受压时在压力窗口显示压力,位移窗口显示形变,压至最大压力,电机停止,压力窗口显示“稳定度”,以kN计,位移窗口显示“流值”,以0.1mm计。试件的马歇尔模数按下式计算:
沥青混合料马歇尔试验报告
一、实验目的
本试验旨在通过马歇尔试验,研究沥青混合料的稳定性、流动值、抗压强度等性能指标,为道路工程设计与使用提供参考数据。
二、实验原理
马歇尔试验是一种常用的沥青混合料性能评价试验,其基本原理是将一定量的混合料,经过标准加热和混合、放入模具,再进行压实,所得的样品称为马歇尔试件。试件经一定的养护后,进行压缩试验,从而得到混合料的稳定性、流动值、抗压强度等性能参数。
三、实验步骤
1.将经过筛分的骨料、粉料、沥青等按设计配合比称量并混合均匀。
2.将配合的混合料加热到165℃±5℃,混合5~10分钟,然后取出试料进行灌模。
3.用铝制马歇尔模具将试料压实,注意均匀分布压力,并且在加压时应缓慢进行,以避免试料发生不均匀变形。
4.将压实的试件拿出,养护24小时。
5.进行压缩试验,测量混合料的最大抗压强度、流动值、稳定性等性能指标。
四、实验数据及分析
混合料配合比(以重量计,单位:kg)
沥青 5.7 骨料(5~10mm) 234.2
矿粉(<0.075mm) 48.7 骨料(2.5~5mm) 123.6
沙子(0.075~2.5mm) 137.8 骨料(<2.5mm) 36.3
试件编号:01~05
试验结果如下表:
试件编号 最大抗压强度(kPa) 流动值(mm) 稳定性(kN)
01 736 3.3 11.9
02 714 3.1 11.5 03 745 2.8 12.2
04 712 2.9 11.8
05 724 2.6 12
平均值:726.2kPa 2.94mm 11.88kN
通过试验结果可以看出,本次沥青混合料马歇尔试验的平均最大抗压强度为726.2kPa,平均流动值为2.94mm,平均稳定性为11.88kN。试验结果满足相关规格要求,说明混合料配合比合理,可以满足道路工程设计和使用需要。