[发明专利]一种紫外光老化沥青及沥青胶浆拉拔试验方法

说明书

技术领域

本发明属于公路及城市道路领域，具体涉及一种紫外光老化沥青及沥青胶浆拉拔试验方法。

背景技术

沥青与集料之间形成的界面相的强度大小是影响沥青混合料质量稳定的关键因素。沥青与集料间的界面强度降低将导致沥青从集料表面剥落而出现破坏，其破坏模式主要有：黏聚破坏，即Cohesion破坏，其断裂破坏面产生在沥青内部，由于沥青用量过多而由外力作用引起；黏附破坏，即Adhesion破坏，其断裂破坏面产生在沥青与集料界面处，导致沥青与集料黏附性能降低甚至丧失。在有水的条件下，由于水比沥青更容易浸润集料表面，因此会降低沥青与集料之间的黏附性，加速沥青混合料的水损害破坏。

目前，在国内现有规范中，沥青与集料的黏附性试验主要有水煮法、水浸法等，但其存在诸多缺陷：仅为定性分析而非定量分析；试验技巧不易掌握，对于微沸状态的理解与判断因人而异；目测剥落面积百分率仅为主观目测，很难准确估计。相比之下，采用拉拔试验进行沥青与集料间界面黏附性的定量测定及评价，具有现实意义。Youtcheff等在拉拔试验中发现，沥青膜厚度极大地影响试验结果，为控制沥青膜厚度，曾将Φ200um玻璃珠以1％的掺量与热沥青混合成型，但这影响了沥青体系的统一性，与实际情况不符。Kanitpong等将铝制拔头放置在两条有高度差的金属支撑块(或框架)上，来代替玻璃珠法，但沥青的高温流动性使得沥青膜厚控制不佳。目前沥青与集料之间的界面相强度测定缺乏一种行之有效的方法，尤其是现有测试方法不能真实反映沥青与集料之间的粘附性，测试手段复杂，不便于操作。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种测试准确、操作简便、可定量分析的紫外光老化沥青及沥青胶浆拉拔试验方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种紫外光老化沥青及沥青胶浆拉拔试验方法，具体包括以下步骤：

(1)将沥青及沥青胶浆试样进行热老化；

(2)将沥青及沥青胶浆试样进行紫外光老化；

(3)采用拉拔仪进行拉拔试验测试：选用方岩块作为集料，将沥青及沥青胶浆试样浇筑在方岩块表面，再放置拔头，等拔头与沥青及沥青胶浆静置粘附后进行拉拔测试。

步骤(1)所述的热老化是将沥青及沥青胶浆试样放入烘箱中，控制烘箱温度为150-170℃，时间为4-6h，以模拟沥青及沥青胶浆在混合、运输、摊铺中的短期热老化，须符合《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中规定。

步骤(2)所述的紫外光老化是将沥青及沥青胶浆铺展为均一厚度的薄层后进行紫外光辐照，薄层厚度为0.5-1mm，既可达到试样厚度尽量小，以较好模拟紫外光老化仅对沥青路面最表层产生作用，又可便于试验操作。辐照时，试样的温度不超过80℃以免发生热老化，进一步地，采用125w反射型高压汞灯作为紫外光源进行紫外光辐照，紫外光的强度为50-400W/m²以加速紫外光老化进程，紫外光辐照时间为100-600h，以模拟沥青材料在实际路面中经受的长期光老化。

步骤(3)所述的方岩块采用花岗岩或玄武岩以模拟沥青混合料中代表性的酸性或碱性集料，方岩块的尺寸为100mm×100mm×10mm，既可满足置于其上的试样数量需求，也便于试验操作，方岩块表面打磨光滑。

步骤(3)所述的拉拔仪采用市售的PosiTest AT-T，设定拉拔的速率为0.5-1.0MPa/s，所述的拔头呈圆形印章形状，拔头底部圆形的直径为10-20mm，拔头底部的端面设有圆形凹槽，凹槽深度为0.1-0.3mm，以满足紫外光老化沥青及沥青胶浆试样量少的要求。

步骤(3)所述的方岩块表面放置阻止沥青及沥青胶浆试样随意流动的硅胶圆环，所述的硅胶圆环套在拔头底部，硅胶圆环的内径须比相应的拔头底部直径大2mm，可为11-22mm，外径为22-44mm，厚度为1-2mm，便于试验操作。

步骤(3)所述的方岩块和拔头在使用前放入烘箱，烘箱温度为120-180℃，烘烤时间为0.5-1h，其中的加热温度及时间需根据沥青及沥青胶浆类型确定，如基质沥青可取较低值，改性沥青可取较高值。