[发明专利]沥青胶结料稠度试验方法

说明书

技术领域

本发明是一种沥青胶结料稠度试验方法，属于沥青胶结料高温性能试验的技术领域。

背景技术

随着国民经济的持续高速发展，交通量迅速增长，车辆大型化、超载严重、交通渠化等现象，使沥青混凝土路面面临严峻的考验，导致沥青路面出现种种问题，其中车辙等沥青路面的高温流动变形是世界各国普遍关注的路面损坏形式之一。据国际上的统计资料，在高速公路及城市干线道路上，车辙是路面使用性能降低、导致损坏的最主要原因。在许多国家，高速公路路面维修、罩面的原因中，车辙的比率高达80％以上。与开裂、水损坏等路面其它病害相比，车辙的危害性最大，直接危害到行车安全，而且车辙不仅发生在路面结构表层，还经常危急中下面层，给维修带来困难，因此，世界各国历来把防治车辙放在路面建设的首要位置。

导致路面车辙的因素虽然很多，但作为沥青混合料重要组成部分的沥青胶结料对此有着重要的影响。SHRP研究认为，矿料级配的贡献率占到60％，沥青胶结料提供40％的抗车辙能力，可见合理评价沥青胶结料的高温性能有助于改善路面的高温稳定性。

目前沥青高温指标主要有实测软化点T_R&B、当量软化点T₈₀₀、60℃粘度、针入度指数PI以及SHRP研究成果的车辙因子G^*/sinδ等。但研究表明，对于蜡含量较高的沥青，测量得到的软化点经常出现假象，并不能真实的反映沥青的高温性能，且即使在规程要求升温速率5±0.5℃/min范围内，测试得到的软化点也会相差1.6℃。在当量软化点T₈₀₀计算时，虽然规范规定回归斜率是由5个温度的针入度得到的，但针入度测量的准确性和回归曲线的非线性对T₈₀₀都具有较大影响，仅仅比较当量软化点来确定高温性能的好坏是不合适的。采用真空减压毛细管法测试60℃粘度时，应严格控制沥青流出的时间和选择合适的毛细管型号，由于试验设备比较昂贵、操作复杂，目前在我国大面积推广应用还存在困难。PI是由0～40℃温度下测得针入度计算所得，因而只能反映该温度区间的温度敏感性，对于高温区敏感性的反映并不明显。车辙因子G^*/sinδ作为美国SHRP计划的研究成果被认为可以评价沥青结合料高温性能的指标。但国外研究发现基质沥青的车辙因子与车辙状况相关性很好，而对于改性沥青，车辙因子G^*/sinδ与车辙状况没有明显的关系。总之，现阶段评价沥青高温性能指标都存在不足。

针对常规高温指标的缺点，澳大利亚早在上世纪七十年代就利用粘弹计对沥青稠度进行了初步研究，并基于沥青稠度与沥青混合料和路面高温性能良好的相关性，澳大利亚已把沥青稠度作为其指标体系的分级指标。一些国家在真空减压毛细管法测试60℃粘度困难时，也把沥青稠度作为沥青高温指标。在我国，针对常规高温指标的不足以及稠度在评价沥青性能上的优势，道路部门也进行了沥青稠度的相关研究，其中东南大学联合河南省高远公路养护技术有限公司参照国外研究成果和沥青稠度的物理意义，于2002年在国内首先研发了沥青稠度测试仪。沥青稠度测试仪的研发和稠度的引入为沥青稠度和沥青高温性能的研究奠定了基础。沥青稠度测试仪之初，主要是参照国外的操作方法进行试验，在我国尚未形成标准的试验方法。由于稠度仪是我国自行研制，在硬件和软件等方面与国外设备不尽相同，采用与国外相同的试验方法显然是不合理的，因此，有必要研究适合我国沥青稠度测试仪的稠度测试方法。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种沥青胶结料稠度试验方法，为沥青稠度指标的提出和标准的建立提供测试的合理操作步骤和必要的试验方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

1.目的与适用范围

本方法适用于测定道路石油沥青、改性沥青稠度测试以及液体石油沥青蒸馏或者乳化沥青蒸发后残留物的稠度测试。

基质沥青、改性沥青通常的测试温度范围为15℃～45℃、15℃～60℃，拉伸速度为0.1mm/s～100mm/s，试验时应当根据具体沥青材料选择合适的试验温度和拉伸速度，一般温度越高采用的拉伸速度也应适当提高。稠度测试所得的稠度测试值、稠度曲线和弹性恢复曲线应当注明所采用的试模类型、试验温度和拉伸速度。

2.仪具与材料

(1)稠度测试仪，由下列部分组成：

①传动系统和模具，传感系统控制的拉伸速度为0.1mm/s～100mm/s，模具包括A型模和C型模；