[发明专利]测试RAP与乳化沥青界面力学性能的试验系统及方法

说明书

本发明的目的在于提供一种测试RAP与乳化沥青界面力学性能的试验系统及方法，属于沥青混合料技术领域，包括RAP老化模拟装置和用于测试RAP与乳化沥青界面抗剪强度的试验装置，本发明利用RAP老化烘箱可以模拟获得不同老化程度的RAP集料。在进行RAP与乳化沥青抗剪强度测试过程，综合了考虑了RAP表面的老化沥青对乳化沥青及RAP界面的影响，可以更加真实有效的测定RAP与乳化沥青在实际受到外力条件下的抗剪行为。同时，本发明简单易做，克服传统剪切试验仅能在宏观方面测试的缺陷，基于界面层面对乳化沥青及RAP之间的抗剪强度进行测定，可以对RAP与乳化沥青界面之间的抗剪行为进行量化评定。

技术领域

本发明属于沥青混合料技术领域，具体涉及一种测试RAP与乳化沥青界面力学性能的试验系统及方法。

背景技术

目前，每年产生的大量废旧沥青路面材料，若直接丢弃则对资源造成极大浪费、环境产生严重污染。为了满足可持续发展的战略目标，利用乳化沥青及回收沥青路面材料（RAP）等再生材料配置再生路面在国内获得广泛应用。然而目前有关RAP与乳化沥青之间的研究相对集中于混合料的宏观性能方面。对于RAP与乳化沥青表面特性研究不足。最终导致乳化沥青RAP再生路面的耐久性较差。

RAP是由表面裹附老化沥青的旧集料构成，直接将其作为路面集料进行设计计算显然不合理。老化的沥青在RAP表面形成一层薄膜，其直接影响着新的粘结材料与RAP之间的力学行为。但是目前有关RAP的表观测试系统主要以水煮法等主观测试方法为主。无法对RAP与乳化沥青的表观力学性能进行量化表示。

目前常见的剪切试验有三轴试验、Superpave剪切试验、斜剪试验、单轴贯入试验表圆柱体剪切试验和同轴剪切试验等。在研究乳化沥青再生RAP混合料剪应力与变形时，上述方法各有优劣，但是上述方法无法表征乳化沥青与RAP界面的剪切力学行为。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测试RAP与乳化沥青界面力学性能的试验系统及方法，该系统及方法可以准确的测量出乳化沥青与RAP界面之间的抗剪强度。

本发明采用如下技术方案：

一种测试RAP与乳化沥青界面力学性能的试验系统，包括RAP老化模拟装置和用于测试RAP与乳化沥青界面抗剪强度的试验装置，所述RAP老化模拟装置包括老化烘箱，老化烘箱的上下两端分别设有隔热板，老化烘箱的顶端内侧设有电阻丝，电阻丝外侧设有保护罩，老化烘箱的顶端设有电子式温控器，电阻丝与电子式温控器电性连接，底部设有直驱DDR电机，老化烘箱内部设有旋转系统，所述旋转系统包括旋转圆盘，旋转圆盘的两端分别设有挡片，旋转圆盘的底部设有传力杆Ⅰ，传力杆Ⅰ与直驱DDR电机连接；

所述用于测试RAP与乳化沥青界面抗剪强度的试验装置包括底座、控制系统、控温箱和冷热交换系统，控制系统的两端通过支架与底座连接，控制系统的底部通过传力杆Ⅱ与控温箱连接，控温箱通过支撑板与底座固定连接，所述控温箱内设有上夹具和下夹具，上夹具通过挡板与传力杆Ⅱ连接，下夹具通过支撑板与底座连接，冷热交换系统通过进液管和出液管与控温箱连接。

所述冷热交换系统包括传导液储存器、循环泵、换热器、节流阀、冷凝器、压缩机和加热器，传导液储存器的出液口通过循环泵与换热器的进液口Ⅰ连接，换热器的出液口Ⅰ通过节流阀与冷凝器的进液口连接，冷凝器的出液口通过压缩机与换热器的进液口Ⅱ连接，换热器的出液口Ⅱ与加热器的进液口连接，加热器的出液口通过进液管与控温箱连接，控温箱通过出液管与循环泵连接。

一种测试RAP与乳化沥青界面力学性能的方法，包括如下步骤：

第一步，将石条板置于RAP老化烘箱的旋转圆盘上，启动电子式温控器，加热电阻丝通电对石料条加热；

第二步，加热至设定温度后，取出石条板，在标定区域滴加沥青，将沥青涂抹均匀；

第三步，将涂抹沥青的石条板试件置于RAP老化烘箱的旋转圆盘上，启动高低温交变试验箱及直驱DDR电机，设定老化温度及转速，使试件在RAP老化烘箱内进行老化，获得RAP老化试件；