改进的沥青与粗集料的黏附性试验方法与流程

文档序号:17923892发布日期:2019-06-15 00:17阅读:561来源:国知局

本发明涉及道路工程领域,具体涉及一种改进的沥青与粗集料的黏附性试验方法。



背景技术:

沥青与粗集料的黏附性用来评价集料的抗水剥离能力。沥青路面的坑槽病害与黏附性有密切关系。原有的黏附性试验方法是用预热集料裹覆沥青后,用微沸的水浸煮3min,试验人员肉眼观察估算沥青剥落面积百分比,按照百分比划分黏附性等级。该方法有两个主要缺陷:一是缺乏定量指标,需要有丰富经验的试验人员进行评定,人为因素影响较大;二是无法评价改性沥青,普通沥青采用该方法尚能观察到不同程度的剥落,但是改性沥青由于黏度大油膜较厚,微沸的水浸煮基本不剥落。也就是说,只要使用了改性沥青,无论与何种岩性集料配伍,黏附性均为5级,可以认为原方法对改性沥青已经失效。

由于沥青的弱酸性质,其与碱性集料的黏附能力要高于中性集料,更是远远高于酸性集料,这是多年被多年工程实践验证的,然而改性沥青的使用使得集料岩性的影响被忽略了。实际情况是为了保证沥青路面抗水损害能力,即使使用改性沥青,广东省有些高速公路建设项目甚至跨省采购优质集料,可见集料岩性的重要。

针对沥青与集料黏附性问题,也有不少从业者试图进行改进,研究主要集中在如何提高沥青的剥落面积数据采集的精确性上,尝试了诸多方法,例如给集料表面拍照成像计算面积、将集料按压在方格纸上计算面积等等。现有的研究仍然没能跳出以剥落面积评价沥青与集料黏附性的旧框架。首先集料自身表面积难以测量,集料颗粒表面凹凸不平极不规则,无论采用哪种转换方法,得到的集料表面面积图形仍然是不规则的,集料表面积始终是近似值,得不到准确结果;其次沥青剥落面积难以测量,集料棱角在集料表面是随机分布的,也是最薄弱区,沥青膜最先从棱角处开始剥落,剥落区域无序分布,剥落方向随机展开,确定剥落面积几乎不可能。因此,以不规则集料表面沥青剥落面积来评价黏附性,实操效果达不到工程应用要求的简单快速准确。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明旨在提供一种改进的沥青与粗集料的黏附性试验方法。

为实现该技术目的,本发明的方案是:改进的沥青与粗集料的黏附性试验方法,具体步骤如下:

第一步、打磨钻孔:将粗集料打磨成直径19±0.5mm的圆球,并在直径方向钻取1.0-1.2mm的圆孔;

第二步、润湿:将粗集料用水洗净,用细铁丝钻过圆孔,然后悬挂置于水中浸泡24小时,随后用毛巾擦干粗集料表面明水,直至看不到发亮的水迹;

第三步、包裹沥青:将润湿后的粗集料浸入145-165℃的热沥青中,使得粗集料外部完全为沥青膜包裹;

第四步、冷却:将粗集料提起离开热沥青,悬挂冷却10-20min;

第五步、将粗集料浸入到盛有沸水的烧杯中,保持水沸腾状态,记录粗集料从浸入沸水到沥青膜完全从粗集料表面剥离的时间T,即沥青从集料表面剥离并在漂浮在水面上为截止时间。

作为优选,所述第三步中,粗集料浸入沥青中保持时间为45-60s。

本发明的有益效果,本申请先将集料打磨成球型,将不同岩性的集料的初试状态做了统一,消除了集料不规则形状对黏附性的影响,便于结果对比;

本发明的有益效果,本申请将集料润湿至饱和面干状态,再裹覆沥青,让水分充分进入集料-沥青膜界面,强化了水对集料与沥青黏附性的影响,使得试验条件更加苛刻,针对性更强;

本申请以沸腾状态的水代替原方法中的微沸状态的水,加强了水对沥青膜的冲击力,加快了剥落,有效缩短试验时间,节约时间成本;

本申请的改进的沥青与粗集料的黏附性试验方法,摒弃了以剥落面积评价黏附性的旧方法,以沥青膜完全剥落时间作为评价沥青与集料黏附性的指标,沥青从集料表面剥离并在漂浮在水面上,试验终点现象容易观察,人为因素小,比原有试验方法的黏附性等级客观准确,同时降低了对人员的试验经验要求,增加了实验的可操作性、稳定性;

本申请的可操作性强,便于理解,数据真实可靠,对不同品种的沥青、不同岩性的集料均有较明显的辨别能力,是一种简便易行直观的试验方法。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明所述的具体实施例为改进的沥青与粗集料的黏附性试验方法,具体步骤如下:

第一步、打磨钻孔:将粗集料打磨成直径19±0.5mm的圆球,并在直径方向钻取1.0-1.2mm的圆孔;

第而步、润湿:将粗集料用水洗净,用细铁丝钻过圆孔,然后悬挂置于水中浸泡24小时,随后用毛巾擦干粗集料表面明水,直至看不到发亮的水迹;

第三步、包裹沥青:将润湿后的粗集料浸入145-165℃的热沥青中,使得粗集料外部完全为沥青膜包裹;

第四步、冷却:将粗集料提起离开热沥青,悬挂冷却10-20min;

第五步、将粗集料浸入到盛有沸水的烧杯中,保持水沸腾状态,记录粗集料从浸入沸水到沥青膜完全从粗集料表面剥离的时间T,即沥青从集料表面剥离并在漂浮在水面上为截止时间。

为了保证粗集料外侧包裹沥青完全且包裹稳定,所述第三步中,粗集料浸入沥青中保持时间为45-60s。若时间太短,则包裹不够稳定,容易脱落;若时间太长,则第五步剥离速度较慢,影响实验效率。具体测试数据如下:

实施例1:选取一种普通沥青、一种酸性的花岗岩集料、一种碱性的石灰岩集料,分别按照原试验方法和本申请进行黏附性试验,结果见表1。

表1普通沥青与集料黏附性试验结果

由上表1可以看出,对于普通沥青,原试验方法具有一定的适用性,但黏附性等级的判断存在人为主观性强的不足。而本申请的方法同样可以明显区分普通沥青与不同岩性集料的黏附性能,酸性集料与碱性集料的黏附性能差异明显,而且剥落时间客观准确,对试验人员的经验无要求。

实施例2:一种改性沥青、一种酸性的花岗岩集料、一种碱性的石灰岩集料,分别按照原试验方法和本申请进行黏附性试验,结果见表2。

表2改性沥青与集料黏附性试验结果

由上表2可以看出,对于改性沥青,原试验方法的试验结果无法体现集料岩性的影响,已经丧失了辨别能力,原方法对于改性沥青已经失效。而本申请的方法可以明显区分改性沥青与不同岩性集料的黏附性能,酸性集料与碱性集料的黏附性能差异明显,而且剥落时间客观准确,人为因素影响小,具有较强的区分识别性,能够有效分析对比不同物料对于黏附性的测试。

综上所述,本申请先将集料打磨成球型,将不同岩性的集料的初试状态做了统一,消除了集料不规则形状对黏附性的影响,便于结果对比;

本申请采用将集料润湿至饱和面干状态,再裹覆沥青,让水分充分进入集料-沥青膜界面,强化了水对集料与沥青黏附性的影响,使得试验条件更加苛刻,针对性更强;

本申请以沸腾状态的水代替原方法中的微沸状态的水,加强了水对沥青膜的冲击力,加快了剥落,有效缩短试验时间,节约时间成本;

本申请的改进的沥青与粗集料的黏附性试验方法,摒弃了以剥落面积评价黏附性的旧方法,以沥青膜完全剥落时间作为评价沥青与集料黏附性的指标,沥青从集料表面剥离并在漂浮在水面上,试验终点现象容易观察,人为因素小,比原有试验方法的黏附性等级客观准确,同时降低了对人员的试验经验要求,增加了实验的可操作性、稳定性;

本申请的可操作性强,便于理解,数据真实可靠,对不同品种的沥青、不同岩性的集料均有较明显的辨别能力,是一种简便易行直观的试验方法。

以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进,均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

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