《道路建筑材料》课件-6.2.3沥青混合料技术性质之高温稳定性

沥青面层材料性能检测教学内容

沥青混合料性能检测（知识点：沥青混合料技术性质之高温稳定性）1技术性质（一）沥青混合料的技术性质1．高温稳定性2．低温抗裂性3．耐久性4．抗滑性5．施工和易性（二）热拌沥青混合料的技术标准热拌沥青混合料的马歇尔试验技术标准符合我国现行部标《公路沥青路面施工技术规范》（JTJF40—2004），并应有良好的施工性能。2技术性质车辙泛油坑槽波浪网裂松散3技术性质沥青混合料的强度与刚度是随温度升高而显著降低的。在夏季高温季节，路面在行车荷载反复作用下，沥青混合料所具有的抵抗诸如车辙、推移、波浪、拥包、泛油等病害的性能，称为沥青混合料的高温稳定性。对于沥青混合料高温稳定性的评价，我国现行规范采用的方法是马歇尔试验法和车辙试验法。（1）马歇尔试验将沥青混合料制成直径为101.6mm、高为63.5mm的圆柱体试件，在高温(60℃)的条件下,保温30～40min,然后将试件放置于马歇尔稳定度仪上，以50±5mm/min的形变速度加荷,直至试件破坏，同时测定稳定度(MS)流值（FL）、马歇尔模数（T）三项指标。稳定度是在规定的加载速率条件下试件破坏前所能承受的最大荷载(kN)；流值是达到最大破坏荷载时试件的垂直变形（以0.1mm计）；而马歇尔模数为稳定度除以流值的商，即：4技术性质5技术性质6技术性质1.何为车辙？2.车辙是怎么形成的？7技术性质根据沥青材料的温度时间换算法则，长时间承受荷载与高温条件是等效的，而且是累计的。据研究认为，车辆在高速公路上以100km/h的速度行驶，对沥青路面层的作用时间不超过0.02s，而在城市道路的交叉口、停车站，车辆停车时间1min，相当于正常行车3000辆的情况。8技术性质车辙是指在渠化交通的道路上，在行车荷载的反复作用下，路面发生的不可恢复的永久变形。根据国内外公路科研人员的研究，将车辙出现的类型大致分成了四种：1.结构性车辙。2.失稳性车辙（流动性车辙）。3.磨损性车辙。4.非正常性车辙。9技术性质沥青路面车辙形成过程10技术性质评价方法1.在试验室采用一个小型车轮在沥青混合料板块状试件上反复行走试验，从而使板块状试件形成像实际沥青路面那样的辙槽。这种方法称之为车辙试验。这种试验方法是通过测定车轮荷载作用次数与板块试件变形量的关系，求得动稳定度（DS），从而去评价沥青混合料的抗永久变形指标。2.大型环道、直道试验，这是一种大型的足尺路面结构在实际车轮和交通荷载作用下的试验，其试验结果与实际路面结构关系密切，最能反映出实际路面的车辙形成过程和性状。11技术性质目前通常是采用轮碾法成型，将沥青混合料制成300mm×300mm×50mm大小的试件，在60℃的温度条件下，让试验轮对板块状试件产生0.7MPa的压强，在同一轨迹上作一定时间的反复行走，形成一定程度的车辙深度，试验过程中记录绘制时间-变形曲线。通过试验可以得到沥青混合料的动稳定度，其含义是：试件产生单位变形时所需试验轮的行走次数，以次/mm为单位。动稳定度越大，沥青混合料高温稳定性越好。我国现行规范的计算方法如下：12技术性质在试验变形曲线的直线段上，求取45min（t1）、60min（t2）的对应车辙变形d1和d2。当车辙变形过大，在未到60min变形已达25mm时，则以达到25mm（d2）时的时间为t2，将其前15min的时间为t1，此时的变形记为d1，则动稳定度DS可按下式计算：式中：d1─对应于时间t1的变形量（mm）；d2─对应于时间t2的变形量（mm）；C1─试验机类型修正系数。曲柄连杆驱动试件的变速行走方式为1.0，链驱动试验轮等速方式的修正系数为1.0；N─试验轮往返碾压速度，通常为42次/min。C2─试件系数。试验室制备宽为300mm的试件系数为1.0，从路面切割宽为150mm的试件系数为1.0。13技术性质影响沥青混合料高温稳定性的主要因素有沥青的用量，沥青的粘度，矿料的级配、尺寸、形状等。适当减少沥青的用量，可使矿料颗粒更多地以结构沥青的形式相联结，增加混合料的粘聚力和内摩阻力。采用合理级配的矿料，混合料可形成骨架密实结构，使粘聚力和内摩阻力都较大。在矿料的选择上，应挑选粒径大的，有棱角的矿料颗粒，提高混合料的内摩阻角。14技术性质15技术性质16技术性质17技术性质沥青混合料抵抗低温收缩裂缝的能力称为低温抗裂性。由于沥青混合料随着温度的降低，通常会变脆硬，劲度增大，变形能力下降，在温度下降所产生的温度应力和外界荷载应力的作用下，路面内部分应力来不及松弛，应力逐渐累积下来，这些累积应力超过材料的抗拉强度时即发生开裂，从而会导致沥青