沥青水损害T283.doc

沥青混合料水损害的测试方法AASHTO标准：T283-031、范围1.1 方法中介绍了试样的准备以及测试试件在真空水饱和条件下经过一次冻融循环后的劈裂抗拉强度。这个试验结论可用于评价沥青混合料的长期抗剥落性能，沥青混合料中可加入一些抗剥落剂，如氢氧化钙或波特兰水泥等矿料。1.2 这种方法在斯洛文尼亚被作为标准使用。2、参考文献2.1 AASHTO 标准T166 饱和面干法测沥青混合料毛体积相对密度试验T167 沥青混合料抗压强度试验T209 沥青混合料理论最大相对密度试验T245 沥青混合料马歇尔稳定度试验T247 沥青混合料试件成型试验（加利福尼亚碾压方法）T269沥青混合料试件的空隙率试验T312 热拌沥青混合料试件成型试验（旋转压实法）2.2 ASTM 标准D979 沥青混合料取样实验D2041沥青混合料理论最大相对密度试验D3387沥青混合料的压力和剪力试验（美国旋转测试机）D3549 沥青混合料试件的厚度或高度3、意义和用途3.1 这个方法是评价在真空饱水和一次冻融循环条件下，沥青混合料试件所受的影响。这个方法能用于测试：（a）实验室拌和的沥青混合料（试验室拌和，实验室成型试件）（b）拌和站生产的沥青混合料（现场拌和，实验室成型试件）（c）路面摊铺后获取的芯样（现场拌和，现场成型试件）。3.2 用实验数据来比较试件在浸水和冻融条件下与干燥条件下劈裂抗拉强度的差别，从而评价沥青混合料的水稳定性。4、方法概述4.1 测试的试件所用的沥青可以是没加外加剂的，也可以采用加入抗剥落剂或加入石灰类外加剂的沥青。试样分成两组，一组测干燥状态下试件的劈裂抗拉强度，另一组测真空饱水、冻融循环及温水域循环后试件的劈裂抗拉强度。最后把两种条件下的测试数据作以比较。5、仪器5.1 成型试件的设备按以下其中一种方法准备：T245,T245,T312或D3387。5.2 真空容器，最好符合D型；一个带有标准真空表的真空泵（符合D2041）。 5.3 天平和水槽（符合T166）。5.4 水槽温度保持601（1401.82）。5.5 冷冻温度保持-183（05）。5.6 一个塑料袋（保证不漏气），用于装试件；一个封塑料袋的绳。5.7 10ml 的量筒。5.8 一个底部面积为484000129000mm2,深约25mm的盘子。5.9 可从室温调至176（350）的烘箱，温差为3（符合T1665）5.10 加载试验机，测力环（符合T245）；加载速率为50mm/min。5.11 钢压条，一面为曲面，曲率与试件相同，如果试件直径为100mm，压条宽度应为12.7mm；如果试件直径为150mm，压条宽度应为19.05。6、实验室混合料的准备和试件的制备6.1 每次制作最少6个试件，其中一半用于干燥条件的试验，另一半用于冻融循环条件的试验。6.2 直径为100mm，厚度为63.52.5mm或直径为150mm，厚度为955mm的试件。直径为150mm，厚度为955mm的试件适用于集料公称最大粒径大于25mm的混合料。6.3 准备的一盘混合料至少能制3个试件或者准备一盘混合料能制一个试件。如果一盘放置多个试件的混合料，应事先把每个试件的量分开放置。6.4 拌和沥青混合料后，将混合料放置在一个面积不小于48400129000mm2（75200in2）,深约25mm(1 in)的盘子,在室温下冷却2h0.5h，然后将混合料放入603（1405）烘箱里养生16h1h，盘子应被架起在通风条件下放置。6.5 养生以后，将混合料放入1353的烘箱中加热2h，供压实成型试件使用，压制试件采用下列其中一种方法：T245,T245,T312或D3387。混合料应被压制成空隙率70.5%，这个空隙率能够根据T245来获得，也可以由T312或D3387得到。采用哪中方法都要严格按照规范中的进行试验。6.6 试件脱摸后，在室温中放置243h。7、现场混合料的准备和实验室试件的制备7.1每次制作最少6个试件，其中一半用于干燥条件的试验，另一半用于冻融循环条件的试验。7.2直径为100mm，厚度为63.52.5mm或直径为150mm，厚度为955mm的试件。直径为150mm，厚度为955mm的试件适用于集料公称最大粒径大于25mm的混合料。7.3 沥青混合料取样应按D979操作。7.4 按照6.4节的描述现场取不松散的混合料样品，养生以后，将混合料放入1353的烘箱中加热2h，供压实成型试件使用，压制试件采用下列其中一种方法：T245,T245,T312或D3387。混合料应被压制成空隙率70.5%，这个空隙率能够根据T245来获得，也可以由T312或D3387得到。采用哪中方法都要严格按照规范中的进行试验。7.5试件脱摸后，在室温中放置243h。8、现场混合料的准备和现场试件的制备（芯样）8.1 选择适当的场地完成路面获取样，当路面厚度小于或等于63.5mm（2.5in）时，采用直径为100mm（4in）的芯样。否则，采用直径为100mm（4in）或直径为150mm（6in）的芯样。根据混合料情况的不同，芯样应该至少取六个。8.2 分辨出芯样的每一层后把它们锯开，或者用其它适合的方法，并且把每一层存放起来，测试它们的室温，直到干燥。8.3 不松散的混合料（见6.4节）或压制成型的试件（见6.6）将用现场混合料和现场压制成型的样品（芯样）完成。9、评价和样品的分组9.1 在完成混合料试件的获取并烘干后，混合料最大理论密度（Gmm）,按照6.4、6.5或7.4所描述的进行测试，试件的最大理论密度（Gmm）按照T209中所描述的进行测试。9.2 根据D3549测试每个试样的厚度。9.3根据6.2、7.2或8.1，测量每个试件或芯样的直径，9.4 根据T166测沥青混合料毛体积密度(Gmb)。试样的体积用E表示 (体积单位：cm3)9.5 根据T269计算空隙率（Pa）。9.6 把全部试样分成两份，每组至少三个试样，保证两组试样的平均空隙率大概相等。这些试样要真空饱水，一次冻融循环，一次温水域中循环，计算混合料中空隙体积（Va）按下列公式：Va= PaE/100 （1）注：Va= 空隙体积，cm3Pa=空隙率 E= 试样体积，cm310、试件测试的前提10.1 一组试样在干燥条件下测，另一组试样在测之前要经过真空饱水、冷冻和温水中浸泡。10.2 干燥的一组将在室温条件下保存，如6.6或7.5所述。接着按照6.6或7.5去做，试样将被塑料布包上里并系上口或放进一个结实的不漏气的塑料袋里。接着把试样浸入温度为250.5（771）的恒温水槽中，时间为2h10min，保温时水面要超过试样最少25mm(1in)，然后，按照11对试样进行测试。10.3 另一组试样按照下列步骤进行实验。10.3.1 把试样放进真空容器中，并让它离开底部至少25mm(1in)，然后往容器中加水，直至超过试样至少25mm(1in)，在1367kPa（1026 inHg）保持510min，然后打开阀门，恢复常压，试样在水中防置510min。10.3.2 从真空器中取出试样，称得其表干重（B）。10.3.3 按下列公式计算吸收水的体积：J= B- A （2）注： J=吸收水的体积，cm3；B=试件在真空器中浸水后表干重；A =试件干燥条件下空气中重。10.3.4 饱和度是由吸收水的体积比上空隙中空气的体积，由9.7可以得出下列公式：S=100 J/Va （3） 注： S= 饱和度，%10.3.5 如果饱和度在70%到80%之间，试验就按10.3.7进行下去。10.3.6 如果饱和度小于70%，就按10.3.1重新做，并加大真空压力和延长时间；如果饱和度大于80%，试件已经被损坏，应该作废，也按10.3.1重新做，并减小真空压力和缩短时间。10.3.7 将真空饱水后的试件用结实的塑料薄膜或塑料袋套住，向其中注入100.5ml水，并封住口。将塑料密封的试件放入-183（05）的冰箱中不少于16h后，移出冰箱。10.3.8 从冰箱内取出的试件立即放入601（1402）的水槽中，水面需高出试件至少25mm（1in），同时撤去塑料袋，保温241h。10.3.9 试件在601（1402）的水槽中浸泡241h后，取出试件并把它放入250.5（771）的水槽中2h10min，水面需高出试件至少25mm（1in），如果需要的话，可以向水槽中加并块，使调整室温达到250.5（771）的时间不超过15min。然后从水槽中取出试件并按照11所述对其进行测试。11、测试11.1 测两组试件在250.5（771）水槽中保温后的劈裂抗拉强度。11.2 从250.5（771）的水槽中取出试件后，按D3549测其厚度（t），然后把试件放到加载试验机已按装好的两个压条之间，注意要使加载力正好通过试件的直径（中心），然后开始匀速加载，速率为50mm/min。11.3 试验机会记录最大抗压强度，并继续加载直到出现一条纵向裂缝，从试验机中取出试件，从裂缝出把试件掰开，观察试件内部集料破坏情况，评价试件破坏等级05，试验记录如表1。表1 水损害试验数据记录表试件名称直径，mm (in)D厚度，mm (in)t空气中重，A表干重，gB水重中，gC试样体积，cm3E混合料毛体积密度, g/mm3Gmb混合料最大理论密度, g/mm3Gmm空隙率，%，100（Gmm -Gmb）/ GmmPa空隙体积，mm3，（PaE/100）Va加载力，NP真空饱水 min kPa(psi) 或 mmHg(in.Hg)厚度，mm (in)t表干重，gB吸收水的体积，（B- A），cm3J饱和度，% S加载力，NP干试件的抗拉强度，kPaS1湿试件的抗拉强度，kPaS2视觉评价试件破坏等级（05）集料是否开裂或破坏？劈裂抗拉强度比，（S1/ S2），%12、计算12.1劈裂抗拉强度计算如下： 斯洛文尼亚采用公式：St=2000P /tD （4）注：St= 劈裂抗拉强度，kPa；P= 最大荷载，N；t= 试件厚度，mm；D= 试件直径，mm。美国采用公式： St=2P /tD （5）注： St= 劈裂抗拉强度，Psi；P= 最大荷载，lbs；t= 试件厚度，in；D= 试件直径，in。12.2 用经过真空饱水和冻融循环的试件测出的抗拉强度与原始条件下试件的抗拉强度相比，来评价沥青混合