[发明专利]沥青混凝土高温性能测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及沥青混凝土高温性能试验技术领域。

背景技术

目前，车辙已经成为高等级公路沥青路面的主要破坏形式之一，车辙的计算和预估都要建立在准确的模型参数基础之上；然而，要得到准确的沥青混凝土高温变形参数并正确评价沥青混合料的高温抗变形性能，只有利用符合路面实际应力状态和环境条件的试验获得。依据试验方法与沥青混凝土抗变形性能的相关性，可以将试验方法分为三类：

(1)经验性的试验方法：例如马歇尔试验方法，已有大量的研究证明马歇尔试验的指标马歇尔稳定度与沥青混凝土的路用性能不直接相关，无法正确评价其性能，且该方法也没有正确模拟实际路面中的力学状态，故限制了该方法的应用；

(2)性能相关的试验方法：例如室内车辙试验、大型环道、直道试验。这些试验由于有效模拟了实际路面复杂的环境和应力状态，从而与路面的使用性能建立了良好且直接的联系；但是它们所模拟的应力分布是不均匀的，无法通过实测变形解析计算得到力学参数，因而其试验指标车辙深度不能用于路面设计和车辙模型的建立，所建立的车辙预估模型只是经验性的，不能推广使用。作为研究沥青混合料抗剪性能的试验方法，贯入试验具有与车辙试验类似的优点，即围压状态由混合料自身提供，可随应力、温度和混合料破坏程度而变化，因而较好地模拟路面受力状态；但是，贯入试验仍有车辙试验的缺点，即其应力应变状态复杂，分布不均匀，无法由实测变形计算得到力学参数。

(3)基于力学原理的试验方法：例如单轴蠕变、三轴蠕变以及弯曲蠕变试验。这些试验方法中试件的应力应变均匀分布或者线性分布，因而可由实测变形解析得到力学参数，从而用于路面车辙的预估和建立车辙模型。但是，其不足体现在试验所模拟的混凝土状态与实际路面情况不完全相符；例如弯曲蠕变描述的是一维弹性应变范围内的混凝土变形规律，超出弹性范围后解析公式不成立。单轴试验因为缺少围压，既不符合实际路面受力情形，也会在较高的温度和应力下过早破坏而无法得到真实的混凝土性能，例如单轴试验可能会将SMA归于抗变形性能差的一类沥青混凝土，这是不正确的；三轴试验虽然可以克服单轴试验的缺点，但是其固定的围压也与实际路面中围压随温度、应力和混凝土破坏程度而随时变化的状态不符，并且三轴试验因为复杂的试验方法而限制了其广泛使用。

可见，目前研究沥青混凝土高温变形性能的试验方法中还没有一种比较简单而完善的试验方法，因此急需一种既可真实而有效模拟实际路面应力和环境状态，又可得到力学参数并可应用于沥青混凝土高温性能评价和力学计算的高温抗变形性能的试验方法。

发明内容

技术问题：本发明要解决的技术问题是提供一种沥青混凝土高温性能测试方法，可以更加准确地模拟沥青混凝土在实际路面中的受力状态，可以简单方便地得到力学计算参数和评价指标。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

步骤1：将沥青混凝土试件置于规定的恒温空气浴中，直至该沥青混凝土试件内部温度达到要求的试验温度；打开试验机，使环境温度箱达到要求的试验温度；

步骤2：在加载压盘的相对两侧各设置一变形测量仪；

步骤3：将沥青混凝土试件从恒温空气浴中取出，安放在已经垫有双层润滑乳胶膜的底座上，然后在沥青混凝土试件上表面再放置一个双层润滑乳胶膜，并将试验机的加载压盘置于其上；试验机的底座的圆心、沥青混凝土试件的中心轴、试验机的加载压盘的圆心和试验机的加载压头处于同一垂线上；试验机的加载压盘的截面直径小于沥青混凝土试件的截面直径，试验机的底座的截面直径小于沥青混凝土试件的截面直径，并且试验机的加载压盘的截面直径与试验机的底座的截面直径相同；

步骤4：保证试验机环境室温度在试验要求值，加载测试要求的最大恒定载荷或者动态荷载，从施加荷载到试验结束的整个试验过程中，记录沥青混凝土试件的垂直变形与测试时间的关系或记录沥青混凝土试件的垂直变形与加载次数的关系。

步骤1的试验温度为40℃到60℃之间。

步骤4的验机环境室温度为40℃到60℃之间。

沥青混凝土试件为圆柱形，并保证沥青混凝土试件两个端面相互平行且水平。