沥青混合料水稳定性试验方法剖析
沥青混合料水稳定性的试验研究
沥青混合料水稳定性的试验研究沥青混合料是一种有效的防护路面的材料，在建设路面中起着重要作用。
近年来，我国路面工程的研究也取得了较大进步。
其中，沥青混合料水稳定性试验研究是其中一项重要的内容。
沥青混合料的水稳定性是路面工程的一个重要方面，它涉及到沥青混合料的机械性能和安全使用期限，也关系到沥青混合料的抗震性能的形成和维护的可行性。
因此，水敏性的研究是路面工程水稳定性试验研究的基础，也是提高沥青混合料的安全性能和质量管理水平所不可或缺的一部分。
本次试验研究主要研究了沥青混合料对水的敏感性，以及沥青混合料在湿环境条件下的耐久性和可靠性。
试验的研究采用了以下方法： 1.环境中的水材料安定性：以模拟湿环境的方法，以紫外光比较湿沥青混合料和干沥青混合料的物理性质和性能差异，以及湿沥青混合料长期对水处理后的变化情况。
2.环境中沥青混合料的耐久性测试：采用实验室环境模拟湿环境，检测湿沥青混合料经过长期受水作用后的机械性能变化情况，以及湿沥青混合料受冷冻融解作用后的性能变化情况。
3.环境中沥青混合料的可靠性测试：测试湿环境对沥青混合料的性能影响，探究不同环境交互作用对沥青混合料的可靠性的影响，并从理论和实践角度探讨湿环境中沥青混合料的可靠性评估方法。
通过本次研究发现，沥青混合料对水具有极强的敏感性，湿环境对沥青混合料的耐久性和可靠性也产生了较大的影响，因此在日常工作中，针对湿环境中沥青混合料的敏感性，设计和施工过程中应遵循相应的措施，提高湿环境沥青混合料的安全性和可靠性，为贯彻质量管理政策奠定基础。
总的来说，本次沥青混合料水稳定性研究充分地证明了沥青混合料在湿环境中的敏感性，以及研究了解湿环境影响沥青混合料耐久性和可靠性的研究方法和因素。
这一研究为沥青混合料的设计、施工和管理提供了重要的理论支持，也为提高沥青混合料的质量管理水平、提升路面工程的安全性能奠定了坚实的基础。
沥青混合料水稳定性评价方法的实验研究
．
Ｚ Ｈ ＥＮ Ｇ ｈｕａ ｅ Ｃ ｎｆ ｎｇ
（ ． ｏ ｅｅｏ Ｔａ ｓｏｔｔ ｎＥ ｇ ｅｒ ｇ ｏｇｉ ｎｖｒ ｔ，Ｓ ａ ｇ ａ ２ ０ ９ ，Ｃ ｉ ； ２ Ｃ ｌ ｇ ｆ １ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｒｎｐ ｒ ｉ ｎ ｉ ｅｉ ，Ｔ ｎｊ Ｕ ｉ ｓ ｙ ｈ ｎ ｈｉ ０ ０ ２ ｈｎ ． ｏ ｅｅｏ ｌ ａｏ ｎ ｎ ｅｉ ａ ｌ
新 ，郑传 峰
２ ０ ９ ２ 吉 林 大 学 建 设 工 程 学 院 ， 林 长 春 １０ ２ ） ００２ ． 吉 ３ ０ ６
［ 摘 要 ］在 利用 马歇 尔残 留 稳 定 度 来 评 价 沥 青 混 合 料 水 稳 定 性 的 过 程 中 ， 件 的 浸 水 条 件 与 路 面 实 际 的 浸 试 水 条 件 明显 不 同 ， 因此 实 验 结 果 与使 用 效 果存 在 很 大 的 偏 差 。而 用 试 件 饱 水 煮 沸后 的 劈 裂 强 度 来 评 价 其 抵 抗 水 损 害 的能 力 ， 作 简 便 、 用 效 果 明 显 、 确 度 高 ， 一 种 值 得 推 广 的 方法 。 操 作 准 是 【 键 词 ］沥 青 混 合料 ； 稳 定 性 ； 价 方 法 ； 验 研 究 关 水 评 实 ［ 图 分 类 号 ］Ｕ ４４ 中 １ ［ 献 标 识 码 ］Ａ 文 ［ 章 编 号 ］１０ — ２ ５ ２０ ）４ ０ ７ — ４ 文 ０ ２ １０ （０ ８ ０ — ０ ５ ０
～
的水稳 定性 不 足 ， 而混 合 料 水 稳 定 性 不 足是 导 致 发 生 水损 害 的 内因 。本 文在 现 有混合 料设 计方 法 的基
础 上 ， 设计 过程 中如 何 更 加 科 学 合理 的评 价 沥 青 对 混合 料 水稳定 性 做 了实验 研究 。
沥青混合料水稳性试验方法
Ａｕ ｈ ｒ ｓ ｍ ｅ：ＨＵ ＡＮＧ Ｙｕ ｙ ｇ （１ ６ ） ｔ ｏｒ ｅ ｕ ｎ— ｏｎ ９６ 一 ，ｍａ ｅ，ａ ｅ ｔ ｅ ｏｆ ｌ ｌｃ ｕｒ ｒ Ｃｈａ ｓ ａ ｎｇ ｈ Ｃｏｍｍ ｕ ｃ ｔｏ ｎｉａ ｉ ｎ
Ｕ ｎｉ ｅ ｓ ｔ ｅ ａｇ ｄ ｉ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏｆｍ ａ ｅ ｉ ｌｏ ｖ ｍ ｅ ｔ ｖ ｒ ｉｙ， ｎｇ ｅ ｎ ｒ ｓ ａ ｃ ｔ ｒａ ｆｐａ ｅ ｎ．
了 破 坏 。水 损 害 表 现 的 形 式 主 要 有 坑 洞 、 裂 、 浆 网 唧 及 严重 的辙 槽ｕ 。 Ｊ 全 面 、 确 地 评 价 某 种 沥 青 混 合 料 的 水 稳 性 应 准
吸 附 法 等 。 上 述 几 种 试 验 方 法 中 ， 的 试 验 条 件 不 太 有 严 格 ， 为 因 素 较 大 ； 的 试 验 结 果 与 实 际 观 测 不 一 人 有 致 ， 同 样 品 试 验 结 果 拉 不 开 差 距 ； 有 的 仪 器 操 作 不 而 较 复 杂 难 于 推 广 Ｌ 。 国 公 路 工 程 沥 青 及 沥 青 混 合 料 ２ 中 Ｊ
关 键 词 ： 青 混 合 料 ； 水 马 歇 尔试 验 ； 融 劈 裂 试 验 ； 稳 性 沥 浸 冻 水
中图分 类 号 ： １． ５ Ｕ４ ４ ７ 文 献标 识 码 ： Ａ
Ｍ ｅ ｈ ｄ ｏ ｓ ａ ｔ ｍ ｉ ｔ ｒ ｍ ｍ ｅ ｓ ｏ ｔ ｂ ｌｔ ｅ ｔ ｔ ｏ ｆ ａ ｐｈ ｌ ｘ ｕ ｅ ｉ ｒ ｉ ｎ ｓ ａ ｉｉｙ ｔ ｓ
中国 目前通 车 超过 一 年 的高 速公 路 几乎 无一 例
外 地 发 生 了 不 同 程 度 的 水 损 害 。 所 谓 水 损 害 是 指 水 经 由 沥 青 路 面 孔 隙 、 缝 进 入 沥 青 路 面 内 部 后 ， 车 裂 在 轮 轮 胎 动 态 荷 载 产 生 的 动 水 压 力 或 真 空 抽 吸 冲 刷 的 反 复 作 用 下 ， 分 逐 渐 渗 入 沥 青 与 矿 料 的 界 面 或 沥 水 青 内 部 ， 沥 青 与 矿 料 之 间 的 粘 附 性 降 低 并 逐 渐 丧 使 失粘 结 能力 ， 而使 沥 青膜 逐 渐从 矿 料表 面 剥离 ， 从 沥 青 混 合 料 掉 粒 、 散 ， 沥 青 路 面 结 构 的 整 体 性 发 生 松 使
沥青混合料水稳定性的研究
沥青混合料水稳定性的研究摘要：本文就成型后沥青混合料的水稳定性选择了试验方法，提出试验方案并分析试验结果，提出了温度与沥青混合料吸水能力和饱和时间的关系，对一般的交通工程能提供有价值型的参考。
关键词：沥青混合料水稳定性饱水率残留稳定度中图分类号：u414水损害是沥青路面的最常见病害之一。
水损害主要发生在连续降雨后的持续高温时期。
连续降雨造成了重交通作用下高速水流的条件，持续高温使沥青与集料的粘结力不断下降。
由于车轮动态荷载的作用，水分逐渐进入沥青混合料的空隙当中，使混合料处于一种浸水条件。
在车辆荷载动水压力与温度的共同作用下，循环反复，将使沥青和矿料发生剥离，混合料整体力学强度不断降低，最终导致损坏。
一.试验方法的选择目前，各国研究人员就水损害提出了许多评价方法和评价指标，这些方法和指标都从不同角度反映了沥青混合料的水稳定性，各具优缺点，这些试验方法大致可分为两类：第一类是基于松散的沥青混合料的试验方法，主要是评价矿料与沥青的粘附性；第二类是基于成型后沥青混合料的试验方法，即对试件或提取路面芯样在水浸蚀前后的某些指标进行对比的客观评价。
本文需要研究的是成型后沥青混合料的水稳定性，因此，须从第二类试验中选择考虑。
而且，众所周知，沥青混合料的水稳定性与进入试件中的水量关系很大，而进入试件的水量主要取决于两个影响因素，试件的空隙率与试件浸水时间。
本研究在试验中需要能够对这两个影响因素明确控制，且能够改变不同的试验温度。
故从试验的可操作性及简易实用性考虑，选择浸水马歇尔试验作为试验方法，并对其加以改进，使之满足预定的试验目的。
二、试验方案1.试验设备：制备马歇尔试件的仪器同前所述；全自动控温水浴、自动马歇尔稳定度仪、电子天平等。
2.试件制备：采用双面击实马歇尔试件，击实次数不同以控制空隙率，双面击实次数由各75次～35次，使成型试件空隙率分别在4%，5%，7%，9%。
3.试验方法：同一空隙率下每组8个试件，将其分为两a、b小组，每小组均为4个试件。
开级配大粒径沥青混合料水稳定性试验研究
量等条件下开级配大粒径 沥青混 合料 （ Ｓ 的水稳 定性 。结 果表 明 ： ＯＬ Ｍ） 随着粗 集 料 的增 多 、 隙率 的增大 ， 空 Ｏ Ｓ 的水稳定性 降低 ， 当空 隙率小 于 ２ 时 ， ＬＭ 且 ｏ 其具有 良好 的水稳 定性 ； 沥青用量 对 ＯＬ Ｍ 水稳 定性 的影 Ｓ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｅ ｕｔ ｆ ｍｍ ｅ ｓｏ ａ ｇ －ｃ ｌ ａ ｓ ａｌ ｅ ｔａ ｄ ｆｅ ｚ－ｈ ｗ ｐ ｉ ｔ ｓ ，ｔ ｅｐ — ｓｒ ｃ ： ａ ｅ ｎｔ ｅｒ ｓ ｌｓｏ ｉ ｒｉｎ ｌｒ ｅｓ ａｅＭ ｒ ｈ ｌ ｔ ｓ ｎ ｒ ｅ ｅｔ ａ ｓ ｌ ｅ ｔ ｈ ａ ｔ ｐ ｒｅ ａ ｕ ｔｓｔ ｅｗａｅ ｔ ｂｌ ｙ ｏ ｐ ｎ ｇ ａ ｅ ａ ｇ ｔ ｎ ｓ ｈ ｌ ｍ ｉｅ （ ｅ ｖ ｌ ａｅ ｈ ｔｒｓａ ｉ ｔ ｆｏ ｅ － ｒ ｄ ｄ ｌｒ ｅ ｓｏ ｅ ａ ｐ ａｔ ｘ ｓ ＯＬＳ ） ｎ ｎ ｌ ｚ ｓｔ ｅ ｉ Ｍ ，ａ ｄ ａ ａ ｙ ｅ ｈ ｅｆｃｓｏ ｒ ｄ ｔｏ ｆｅ ｔ ｆ ａ ａ ｉｎ，ａ ｐ ａ ｔｃ ｎ ｅ ｔ ｇ ｓ ｈ ｌ ｏ ｔｎ ，ｍ ｉｅｐ ｗｄ ｒｃ ｎ ｅ ｔａ ｄｃ ｍ ｅ ｔｃ ｎ ｅ ｔｏ ｈ ｔｒｓａ ｉ ｔ ． ｎ ｏ ｅ ｏ ｔｎ ｎ ｅ ｎ ｏ ｔｎ ｎ ｔ ｅｗａ ｅ ｔ ｂｌ ｙ ｉ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｓｓ ｏ ｔ ａ ：ｗｈ ｎ ｉｓｐ ｒ ｓｔ ｓｓ ａｌｒｔ ａ ０ ，ｔ ｅｗａｅ ｔｂ ｌ ｙ ｏ ｓ ａ ｃ ｅ ｈ ｗ ｈ ｔ ｅ ｔ ｏ ｏ ｉｙ ｉ ｍ ｌ ｈ ｎ ２ ｅ ｈ ｔｒｓａ ｉ ｔ ｆＯＬＳ ｓｅ ｃ ｌ ｉ Ｍ ｉ ｘ ｅ— ｌｎ ，ａ ｄ ｉｓｒｓｓａ ｃ ｏ ｗａ ｅ ｅ ｒａ ｅ ｔ ｎ ｒ ａ ｉｇ ｐ ｒ ｓｔ ；ｉ ｉ ｆｅ ｔｖ ｏ ａ ｏ ｄｗａ ｅ ａ ｅ ｔ ｎ ｔ ｅ ｉｔ ｎ ｅｔ ｔｒｄ ｃ ｅ ｓ ｓｗｉｈ ｉｃ ｅ ｓｎ ｏ ｏ ｉｙ ｔ ｓｅｆ ｃｉｅｔ ｖ ｉ ｔｒｄ ｍ—
沥青混合料水稳定性能全程评价方法研究
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第４ 期
豫宏超 ． 枥青混台科水稳定性能全程评竹方法研 究 辉：
关键词 ：沥青 混台料 ； 水稳定性 ；全程评 价
中图分类号 ：Ｕ ４ ６ ２ ７ １ ．１
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： ２ ３ ７ Ｘ ２ ０ ）４ ４ ２ ５ ０ ５ —３ ４ （ ０２ ０ —０２ —０
Ｒｅｓ ｒ ｈ ｏｎ Ｍ ｅ ｈ ｄｓｆ ｖ ｕ ｔｎ ａ ｅｒ ｅａ ｃ ｔ ｏ ｏｒＥ ａｌａ ｉｇ Ｗ ｔ Ｓｔ ｂｉ ｔ ｆＨｏｔＭ ｉｅ ｐｈ ｌ ａ ｌｙ ｏ ｉ ｘ ｄ Ａｓ ａ ｔ
法— — 全程 评价方 法 ， 予 以试 验验 证 ． 并
１ 现 状
目前 ， 沥青 混合 料水 稳定 性评 价方 法可 大致 分为两类 一类 是 将未经 压实 的松散沥 青 混合料 浸于 水 中
收稿 日期 ：０ １ ２ ２０１ １ ６ 基金 项 目： 育 部 高 等 学 校 骨 干 教 师 资 助 项 目 ； 悔 市 优 秀 学科 带 头 ＾ 基 金 资 助 项 目 教 上 作 者 简介 ： 张宏 超 （９ ５一）男 ． １７ ， 山东 济 南 ＾ ， 士 生 博
Ａ ｓｒｃ：ｖｉｂｅｍｅｈｄ ｒ ｖｌａｉｇｔｅ ｔｒ ｔｂｌｙｏ ｅＨＭＡ （ｏ ｘｄａｐ ａ ）ｃｎｎｔ ｏｅ ｂｔ ｔＡ ａｌ ｌ ｔｏ ｓｏ ａ ｔ ｅ ａｉｔ ｆｈ ａ ａ ｆ ｅ ｕ ｎ ｈ ｗａ ｓ ｉ ｔ ｈｔ ｅ ｓｈｌ ａ ｏ ｖｒ ｍｉ ｔ ｃ
ｔ ｅｐｏ ｅ ｔ ｓｔ ｒ ｕ ｈ ｕ ｈ ｏｅｐ ｖ ｍｅ ｔｓ１， ｅｌｅ ｔ ｅｅｏ ｅａｎ ｗ ｔ ｏ ｒｅ ａｕ ｔ ｇ ｔ ｅｗｈ ｌ ｈ ｒｐ ｒｉ ｈ ｏ ｇ ｏ ｔｔ ｅｗｈ ｌ ａ ｅ ｎ ｅ％ｉ ｆ ，ｈ ｒｆｒ ｅ ｍｅｈ ｆ ｖ ｌａ ｉ ｈ ｏｅ— ｅ ｅ ｉ ｄ ｏ ｎ ｔｒ ｗａｅ ａ ｉｔ ｉｃｕ ｉｇｔ ｅｓ ｏ ｔ ｅｍ ｎ ｅｌｎ ｅ ｍ ｔｒｓ ｂｌｙ，ｎ ｌｄｎ ｈ ｒ —ｔｒ ａ ｄｔ ｇ— ｔｒ ， ｓｄ ｖ ｌｐ ｄ ｈ ｒｉ ｏ ｓｄ ｒ ｂｅｌｂ ｒ — ｔ ｉ ｈ ｈ ｏ ｅｍ ｗａ ｅ ｅｏ ｅ ｅ ｅｎ Ｃ ｎ ｉｅａ ｌ ａ ｏ ａ ｔｗ ｅｔ ａ ｅ ｂ ｅ ｏ ｅ ｔ ｅｔｆ ｈ ａｉｉｙ ｏ ｈ ｅ ｍ ｅｈ ， ｎ ｅ ｅａ ｕ ｄ ｃ ｎ ｌｓｏ ｓ ｗｅ ｅ ｏ ｔｓｓ ｈ ｖ ｅ ｎ ｄ ｎ ｏ ｔｓｉ ｔ ｅ ｖ ｌ ｔ ｆｔ ｅ ｎ ｗ ｔ ｏ ａ ｄ ｓｖ ｒｌｒ ｎ ｏ ｃｕ ｉｎ ｒ ｙ ｄ ｄ ｏ ｒａ ｈ ｄ ｉ ｆ ｃ ｅ
沥青混合料水稳定性试验方法对比研究
料 粘 附 性 的 好 坏 以 及 沥 青 混 合 料 的 水 稳 定 性 的 优 劣 取 决 于矿 料 品 种 又 取 决 于 沥 青 品 种 。通 过 对 矿
接 受 车轮 、 气 、 水等 荷载 及环 境条件 制约 ， 空 雨 因 此 对 其 性 能 的 要 求 就 更 高 ， 望 上 面 层 沥 青 混 合 希 料 既 具 有 较 好 的 高 、 温稳 定 性 ， 具 有 抵 抗 水 侵 低 又 蚀 能 力 ， 时具 有 较 好 的 抗 滑 能 力 ， 在 实 际应 用 同 但
验 、 态 浸 润 试 验 、 学 浸 润 试 验 、 覆试 验 、 水 动 化 裹 浸
力学试验 、 水车辙试验 。 浸 事 实 证 明 ， 挤 的 交 通 道 路 的 剥 落 损 坏 和 相 拥 同 材 料 的浸 水 车辙 试 验 的效 果 之 间 存 在 很 好 的 相 应 关 系 。 十 七 种 不 同 集 料 的 研 究 表 明 ， 坏 时 间 对 损
空 隙 率 以及 孔 隙结 构 、 青 膜 厚 度 和 粘 度 等 ， 此 沥 因 对 沥 青 混 合 料 水 稳 定 性 的 评 价 通 常 是 采 取 试 验 的 方 法 进 行 的 。 世 界 各 国 对 沥 青 混 合 料 水 敏 感 性 的 评 价 提 出 了许 多理 论 和 方 法 。 主要 有 静 态 浸 润 试
的 互锁情况 （ 配 ） （ 级 ； ３）沥 青 的 粘 度 ； ４）试 样 的 （
准备 。
２ １ 试 验 内 容 ．
和 室 内试 验 ， 荐 以 八ＡＳ 推 ＨＴＯ Ｔ２ ３试 验 的 间 接 ８
抗 拉 强 度 的 残 留 值 ＴＳ 作 为 沥 青 混 合 料 的 水 稳 Ｒ 定性 指标。 水 损 害 多 发 的 我 国 南 方 多 雨 潮 湿 地 区 ， 要 需
基于冻融劈裂试验的沥青混合料水稳定性分析
５ ・
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根据规 范推荐 级 配范 围 ，ＭＡ１、Ａ ３ＡＣ ３ Ｓ ３Ｓ Ｃ１、 １
的级 配见 表 １ 。
表 １ 三种 混合 料 级 配
试 验 、 融劈 裂 试验 、 冻 浸水 车 辙试 验 等 方 法
我
国 的 沥 青 混 合 料 冻 融 劈 裂 试 验 是 在 美 国
Ａ Ｓ Ｏ ２ ３Ｌ ｔ ａ Ａ ＨＴ Ｔ ８ ｏｔ ｎ试 验 基 础 上 ｉ ｈ ｎｇ ｕａ， ａ Ｗ ｎｇＨｕｉｏ ｙ ｎｇ
（ａ ｇｕ ｒｎｐ ｒ ｔ ｎＲ ｓａｃ ｓｔｔ， ａｊ ｇ １０ ７ Ｃ ｉａ Ｊ ｎ ｓ ａ ｓｏｔｉ ｅｅｒｈ ｎｔｕｅ Ｎ ｎｉ ０ １ ， ｈ ） ｉ Ｔ ａｏ Ｉ ｉ ｎ２ ｎ
Ａｂ ｔ ｃ ： ｙ ｔ ｒ ｅｇ ａ ａｉ ｎ ｏ ＭＡ一 ｓ ｒ ｔ Ｂ ｈ ｅ ｒ ｄ ｔ ｆ ａ ｏ Ｓ １ ３＆ Ｓ ＡＣ一１ ｎ ａ ｄ ＡＣ－１ ｎ ｄ ｆ ｒｎ ｇｎ ｔ ｔ ｎ ｉ ｅ ｅ ｔｖ ｉ ｏ ｔｎ ｎ ｏ ｒ ３ ｉ ｉ ｅ ｅ ｔ ｉ ｇ ｓａ ｅａ ｄ ｄ ｆ ｒ ｎ ｏｄ ｃ ｎ ｅ ｔ ｄ ｏ ３ ａ ｆ ｉ
（ 江苏省交通科学研究 院， 江苏 南京 ２ ０ １） １０７
摘
要 ： 过 对 Ｓ 一 ３ Ｓ Ｃ １ 、 Ｃ １ 通 ＭＡ １ 、Ａ 一 ３ Ａ 一 ３ ３种 级 配在 不 同老 化 状 态 下 ， 同 空 隙率 水 平 下进 行 室 内 冻 融劈 裂 试 验 不
沥青混合料水稳性试验方法
沥青混合料水稳性试验方法摘要:采用浸水马歇尔试验、冻融劈裂及APA浸水车辙试验方法，比较了不同级配对沥青混合料水稳性能的影响，并对3种试验方法进行了分析，并对三种试验方法进行了比较。
结果表明，APA浸水车辙实验能够很好地反映出真实路面中水损害情况，用APA浸水车辙试验来评价。
关键词:沥青混合料；浸水马歇尔试验；冻融劈裂试验；APA浸水车辙试验1引言水稳性是指水对沥青和石材形成粘结层的影响程度。
因为水分使沥青与石料的粘附能力下降，导致沥青剥离，使混合料耐久性下降，失去强度，所以有必要对沥青混合料进行水稳性研究。
混料水稳性能试验主要有：松散料试验、压实型试验。
本论文使用的是第二个试验。
为方便与APA浸水车辙试验对比，首先对沥青混合料进行常规水稳性试验，主要采用试验规程建议，并结合目前研究较多的是浸水马歇尔法和冻融劈裂法。
2沥青混合料水稳性试验方法2.1沥青混合料常规水稳性试验为方便与APA浸水车辙试验对比以及现行水稳性试验方法的对比，对沥青混合料进行了常规水稳性测试，即：马歇尔浸水试验、冻融劈裂试验两种方法.试验时采用改进AK-13、AK-13G、SAC-13三种沥青混合料，分别采用北京路翔和重庆美仑2种改性沥青，使沥青都能满足PG70-16等级的要求，粗细集料均采用玄武岩。
矿粉最大粒径小于0.15 mm.混合料的级配要求及合成级配见表1.浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验结果如表2所示(路、美分别表示采用路翔、美仑改性沥青,下同).表1 级配要求及合成级配表表2 浸水马歇尔试验（双面击实75次）和冻融劈裂试验结果（双面击实50次）由表2可知,在SHRP中，不同沥青混合料浸水马歇尔残存稳定度达到了75%以上，而冻融劈裂强度比也达到了SHRP推荐的70%以上，但是这两个试验结果之间有很小的差距.另外，2个试验方法的水稳性评价结果并不一致，并且很难比较3个级、2个沥青水稳性能的差异，说明浸水马歇尔试验评价方法存在不足，不能准确地评价沥青混合料的水稳定性.2.2APA浸水车辙试验APA浸水车辙试验，根据实际情况，主要考察油石与不同混合料、不同石比对APA浸水车辙试验结果的影响。
沥青混合料的使用性能与试验方法分析
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石
油
沥
青
２ ０ 年第 ２ 卷 ０６ ｏ
着力较好 ，可 以保 证 行驶 安全 ，特 别是 在雨 季或
沥青 路 面表 面 的温度 和湿 度变 化 ，使路 面 中
路面潮湿的情况下，不易产生 “ 漂滑”现象 ，能
保证 行驶 安全 。 从 以上分 析可 知 ，沥青 路 面在使 用过 程 中承
受多种荷载和力的作用，使路面结构的应力～应
变状 态发 生变 化 ，但是 ，在 路面 计算 和结 构设 计 中只考 虑 了静荷 载 和动荷 载 ，所 有其 他荷 载在 计 算所需 路 面厚 度时 不是 直接 考虑 的 ，而是 用工 作
载的破坏作用 ，也会在 自 然因素的影响下逐渐损
坏 ；或 者 在轮 荷载 的 叠加影 响 下使路 面损 坏 的速 率 加快 。为此 ，在 进 行沥青 路 面结 构的分 析和 设 计 时 ，应 充分 考虑 自然 因素 的影 响 。 ３ 沥 青混 合料 的使 用性 能要 求 与试 验方 法
抗 滑性 及 施 工 的 和 易 性 等 方 面 进行 了 系统 的 分析 探 讨 ，提 出 了相 关 的性 能要 求与 试 验 评 价 方
法。
关键词
路 面 沥 青 混 合 料
使用性能
试 验 方 法
为 了满 足现 代交 通 的需要 ， 高速 公路 沥青 路 面或 机场沥 青跑 道使 用混 合料 的性 能 ，除满足 温 度稳 定性 （ 温 稳 定 性 和低 温 抗 裂 性 ） 高 、耐 久 性 （ 疲劳性 能 、水 稳定性 、 老 化 ）等性 能的要 求 抗 抗 外 ，还必须 满 足使 用 的抗 滑性 、施 工 的和易性 等
行车荷载的水平 力作用对沥青面层的力学特
沥青混合料水稳定性的试验研究(1)
第31卷第3期2001年5月东南大学学报(自然科学版)JO UR NAL OF SOUTHEA ST UNIVER SITY (Natural Science Edition)Vol 131No 13May 2001沥青混合料水稳定性的试验研究赵永利 吴 震 黄晓明(东南大学交通学院,南京210096)摘要:由于水稳定性不足造成的水损害,是我国沥青路面早期破坏的主要形式之一.但工程实践表明,浸水马歇尔试验与路面的实际状况相差较远,其残留稳定度也未能反映出沥青混合料水稳定性的真实情况.本文以劈裂试验为基础,通过对浸水条件的改进,进一步深入地研究了几种常见沥青混合料的水稳定性,提出了以真空循环饱水条件下的沸煮劈裂试验的残留稳定度来评价沥青混合料的水稳定性.试验结果表明,此方法的试验结果明显好于现行规范中的方法,而采用密实结构AC 16I 的水稳定性明显优于其他几种沥青混合料.关键词:沥青混合料;水稳定性;饱水;劈裂;残留稳定度中图分类号:U4161217 文献标识码:A 文章编号:1001-0505(2001)03-0099-04收稿日期:2001-01-09. 作者简介:赵永利,男,1971年生,博士研究生.我国高速公路建设正在飞速发展,高速公路的建设极大地推动了我国经济的发展,加快了物资人员的流通.但现有高速公路的有效服务时间普遍未能达到其设计使用年限,由于沥青面层水稳定性不足造成的水损害,常使高速公路在通车2~3年内便出现明显的坑槽、松散等现象,这已经成为我国高速公路沥青路面破坏的主要形式之一[1].沥青路面的水损害,是指沥青路面在有水存在的条件下,经受交通荷载和温度胀缩的反复作用,一方面水分对沥青起乳化作用,导致沥青混合料强度下降,同时水分逐步侵入到沥青与集料界面上,由于水动力的作用,沥青膜渐渐的从集料表面剥离,导致集料之间的粘结力丧失而发生的路面破坏过程[2].造成沥青路面水损害的原因,除了降雨及交通荷载的作用外,主要是由于路面排水结构设计不合理,以及沥青混合料的水稳定性差两个原因.我国现行的沥青路面设计、施工规范,对矿料与沥青的粘附性及沥青混合料的水稳定性都作了具体的要求.但大量的工程实践表明,现有的测试方法和表示参数不能有效地反应路面的实际情况和混合料的水稳定性.为此,本文探索新的试验方法,对几种典型沥青混合料的水稳定性进行了测试.1 沥青混合料的马歇尔试验试验中集料采用玄武岩,沥青采用壳牌AH 70#沥青,选用的级配为AC 16I,AK 16A,AK 16C 和SAC 16,其级配曲线范围如表1所示.表1 各种沥青混合料的矿料级配范围筛孔尺寸/mm通过百分率/%AC 16I AK 16A AK 16C SAC 1619.0010010010010016.0095~10090~10090~10095~10013.2075~9070~9072~9275~909.5058~7850~7055~7555~704.7542~6330~5035~5530~402.3632~5022~3729~3622~311.1822~3716~2822~3416~240.6016~2812~2316~2612~200.3011~218~1811~2010~180.157~157~146~138~150.0754~85~94~96~10根据马歇尔试验的结果,确定了各种混合料的最佳沥青用量及相应的物理力学参数,如表2所示.表2 马歇尔试验结果级配类型AC 16I AK16AAK 16C SAC 16最佳油石比/% 5.1 4.6 4.6 4.6稳定度/kN 12.410.013.211.3流值/0.1mm 34343137孔隙率/%4.34.44.24.5采用标准的浸水马歇尔试验方法,测定混合料的水稳定性,其试验结果如表3所示.表3 浸水马歇尔试验结果混合料类型说明稳定度/kN 流值/0.1mm空隙率/%残留稳定度/%AC 16I (油石比5.1%)标准试件12.432.8 4.3浸水试件12.639.1 4.3100AK 16C (油石比4.6%)标准试件13.236.3 4.1浸水试件13.731.2 4.2100AK 16A (油石比4.6%)标准试件10.039.5 4.3浸水试件8.641.2 4.486.0SAC 16(油石比4.6%)标准试件11.332.5 4.6浸水试件10.640.44.693.8注:残留稳定度超过100%的记为100%.从表3中可以看出,采用浸水马歇尔试验,其残留稳定度未能充分地反映出水分对混合料的侵蚀作用,其较高的残留稳定度也与实际工程中路面的损坏程度不相符,之所以会产生这种现象,主要有以下几方面的原因:1)在该试验条件下,沥青混合料的孔隙率较小,浸水48h 后,水分不能充分进入到试件的孔隙中,也就无法对沥青膜产生侵蚀作用;特别是闭合孔隙中所封闭的大量气体,进一步阻碍了水分的浸入.而沥青路面在实际使用初期,其实际孔隙率要比实验室内大许多,水分易于进入到孔隙中.2)在浸水马歇尔条件下,混合料内部的水是处于静止状态的,不能模拟出在车轮挤压下,水分对沥青膜产生机械冲刷及反复吸压作用,而水压的作用是沥青混合料出现水损害的一个重要原因.3)在马歇尔稳定度的测试中,试件呈环向挤压状态,此种状态下,试件的承载能力对矿料的咬合情况敏感,而对沥青膜的粘附情况不敏感;在环向挤压状态下,马歇尔试件会出现由于大变形产生的破坏,而不会出现路面上由于水损害而常见的松散破坏.因此浸水马歇尔试验结果不是评价沥青混合料水稳定性的有效指标,必须探索新的试验方法.2 沥青混合料的劈裂试验为了模拟路面的实际状态,本文以劈裂试验测试试件的承载力,在劈裂条件下,试件内部呈受拉状态,试件的破坏是由于内部的粘结力不足以抵抗外加荷载造成的,因此更利于反映水分对沥青的软化和对沥青膜的剥落作用.试验温度为25e ,加荷速度为50mm/min,试验结果如表4所示.表4 劈裂试验结果混合料类型劈裂强度/MPa 极限变形/mmAC 16I(油石比5.1%) 1.12 4.3AK16A(油石比4.6%) 1.01 4.4SAC 16(油石比4.6%)1.059.1AK 16C(油石比4.6%) 1.06 3.8为了检验混合料的水稳定性,本文对浸水条件进行了探索,首先采用沸水浸泡2h 的试验条件.之所以将试件放在沸水中浸煮2h,而没有像马歇尔试验一样在60e 的水中浸泡48h,是参考了沥青与粗集料的粘附性试验[3],并基于以下几方面的考虑:首先,在沸水中有利于加速水对沥青膜的侵蚀作用.根据表面能理论对沥青混合料水损害的解释,沥青膜是在表面张力的作用下,被水分逐渐剥落下来的;但当温度较低时,沥青的液体性质不能充分表现出来,表面张力很难发挥作用,使这一侵蚀过程较缓慢;而根据沥青材料的时温换算关系,提高温度可以有效地加快作用速度.试验中发现在沸水中浸煮2h 的效果,与在60e 水中浸泡2d 的效果基本相同,而时间的缩短不仅加快了试验速度,同时也减少了试验的误差.其次,在沸水中浸煮时,水中及矿料表面会产生一定量的气泡,这些气泡的产生将加速水分对沥青的剥落作用,同时水分的对流也对沥青膜有一定的冲刷作用;试验中明显发现在沸水表面飘浮着一些剥落100东南大学学报(自然科学版)第31卷下来的沥青膜.表5 沸煮劈裂试验结果混合料类型劈裂强度/MPa 极限变形/mmAC 16I(油石比5.1%) 1.0510.8AK 16A(油石比4.6%)0.837.9SAC 16(油石比4.6%)0.828.8试件在沸水中浸煮2h 后,将其冷却到25e ,再进行劈裂试验,测其强度.试验结果表明,经沸水浸煮后,混合料的劈裂强度有了明显的降低,而极限变形则呈增加趋势,其试验结果如表5所示.此结果表明,在沸煮2h 的条件下,水分已对沥青混合料产生了明显的侵蚀作用;但在沸煮2h 的过程中,由于时间较短,水分仍不能充分浸入到试件内部;图1 饱水率与真空度的关系为了反映试件整体的水稳定性,本文进行了真空饱水条件下的沸煮劈裂试验.试验结果表明,通过真空饱水可以有效地提高水分在孔隙中的填充程度;而填充在孔隙中的水分,在沸煮条件下受热膨胀溢出,其效果类似于沥青路面在轮载作用下,水分在混合料内部的流动.由图1可以看出,试件的饱水率(试件内,水的体积与试件孔隙体积之比)与真空压成正比,表明真空条件是提高试件的饱水率的有效途径.同时也可以看出即使在较高的真空压(9713kPa)下,试件的饱水率也是有限的;可见,单纯将试件浸水48h,并不能使其充分饱水.而沥青路面在实际使用过程中,轮载的反复作用,使水分有足够的压力挤入孔隙中.一些资料表明,某些水损害地段,现场取样的饱水率在25%~100%之间,部分采用吸水率较大集料的地段的饱水率甚至大于100%.饱水率的不同,也是造成室内试验与路面实际使用状况有较大差异的一个重要原因.表6 真空饱水沸煮劈裂试验混合料类型劈裂强度/MPa 极限变形/mmAC 16I(油石比5.1%) 1.0210.5AK16A(油石比4.6%)0.768.5SAC 16(油石比4.6%)0.7410.2试件经过25e 真空饱水,再经过沸煮2h,冷却后进行劈裂试验,结果如表6所示.从表6中可以看出其强度有了进一步的降低.为了进一步提高水分对沥青混合料的侵蚀程度,本文又进行了真空循环饱水条件下的沸煮劈裂试验,试验中采用真空压为9713kPa,循环次数为15次.由图2可以看出,增加真空的循环次数对于提高混合料的饱水率,效果并不明显,但往复的加压、减压循环,使水分不断地进出试件内部,有利于模拟由于车轮吸压作用产生的压力水对混合料的侵蚀作用.从表7中可以看出,经过真空循环饱水后,试件的劈裂强度进一步降低,特别是对于SAC 16,其强度的损失幅度非常大,表明对于一种特定的沥青混合料结构,存在着一个耐水侵蚀的极限,超过此极限,水侵蚀将变得十分严重.图2 饱水率与真空循环次数的关系表7 真空循环饱水沸煮劈裂试验结果混合料类型劈裂强度/MPa极限变形/mmAC 16I(油石比5.1%)0.99 4.9AK 16A(油石比4.6%)0.73 6.0SAC 16(油石比4.6%)0.569.6AK 16C(油石比4.6%)0.757.7如以沥青混合料在不同浸水条件下的劈裂强度与标准条件下的劈裂强度的比值,作为评价沥青混合料水稳定性的指标,即残留稳定度,其结果见图3.从图3中可以看出,无论是单一的残留稳定度,还是级差,其变化幅度都明显大于浸水马歇尔试验;同时也可以看出,随着浸水条件的逐步苛刻,采用骨架结构的SAC 16,其水稳定性的下降幅度远远大于采用密实结构的AC 16I.3 结 论水稳定性是沥青混合料的重要性能,利用劈裂试验可以有效地反映出沥青混合料内部的界面粘结状态,而不同浸水101第3期赵永利等:沥青混合料水稳定性的试验研究102东南大学学报(自然科学版)第31卷条件下的残留稳定度有显著不同;利用沸水浸煮的方法可以加速水侵蚀的程度和速度,而真空饱水可以有效地提高混合料的饱水程度,真空循环饱水虽不能进一步提高混合料的饱水程度,但真空循环过程中,水分的反复吸压和冲刷可以加速沥青膜的剥落.从试验结果看,真空循环饱水条件下的沸煮劈裂试验,是一个操作方便快速,条件苛刻、效果明显的试验方法,可更进一步地模拟沥青路面的实际水损害状态.AC16I,AK16A,AK16C和SAC16几种常见的沥青混合料,虽然其马歇尔残留稳定度都满足规范的要求;但当试验条件逐渐苛刻时,各种混合料的水稳定性表现出明显的不同,而采用密实结构的AC 16I的水稳定性明显优于其他结构.参考文献1沙庆林.高速公路沥青路面的水损害及其防治措施.国外公路,2000,20(3):1~42沈金安.改性沥青与SMA路面.北京:人民交通出版社,199913~73中华人民共和国交通部.JTJ052)2000公路工程沥青及沥青混合料试验规程.北京:人民交通出版社,2000197~102Tests of Moisture Susceptibility for Asphalt Paving MixturesZhao Yongli Wu Zhen Huang Xiaoming(Transportation College,Southeast Uni versity,Nanjing210096,China)Abstract:Water damage of asphalt pavements due to insufficient moisture susceptibility has bec ome one of the major types of early destruction.Practice on projec ts indicates that immersion Marshall test doesn.t accord with the actual in-place condition and that residual Marshall stability is not reliable.Based on freeze-tha w cycle indirect tensile test,a further study of moisture susceptibility for some familiar graded HMA mixtures is carried out through modification of im-mersion conditions,and a ne w method of boiled indirect tensile test under vacuum saturation cycle for appraising mois-ture susceptibility of HMA paving mixtures is put for ward.The test results show that the new method is more reliable than that in the present criterion and the moisture susceptibility of AC-16I is distinctly superior to other kinds of as-phalt mixtures.Key words:asphalt paving mixtures;moisture susceptibility;moisture saturation;indirect tensile;residual stability。
表面层三种沥青混合料水稳性试验分析研究
表面层三种沥青混合料水稳性试验分析研究摘要:采用马歇尔与superpave相结合的方法设计了sma-13、sac-13和ac-133种沥青混合料。
通过对4%、7%、10%和13%的空隙率成型3种混合料试件，进行冻融劈裂试验，并对sac-13进行了短期老化和长期老化后的冻融劈裂试验，比较几种混合料水稳性能。
关键词superpave沥青混合料冻融劈裂试验tsr中图分类号：tq522.65 文献标识码：a 文章编号：评价沥青混合料水稳性的试验方法很多，主要有浸水马歇尔试验、真空饱水马歇尔试验、浸水劈裂试验、真空饱水劈裂试验、冻融劈裂试验及浸水车辙试验等。
我国现行规范中规定了两种方法：浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验作为沥青混合料水稳性的测试方法。
由于路面承受水损害三要素——水、温度、荷载，以及浸水时间等的共同破坏作用，所以规范中的这两种试验方法都考虑了这几方面的作用，其中以冻融劈裂试验设定的条件及操作过程为多。
且shrp研究计划成果对沥青混合料水稳性试验方法评价认为，冻融劈裂试验在评价沥青混合料水稳性时比浸水马歇尔试验更严密，且与现场实际情况相关性良好，所以本文的研究中选用了冻融劈裂试验做为试验方法。
1原材料本文的集料采用花岗岩，沥青采用sbs改性沥青，沥青混合料的填料采用石灰岩磨细的矿粉，sma添加木质素纤维。
2集料级配在规范推荐的级配范围基础上，结合佛山地区的气候条件，以及广东省公路路面典型结构应用技术指南，设计了sma-13、sac-13、ac-13的级配，集料级配见表1。
表1sma-13、sac-13、ac-13设计级配 %3沥青混合料冻融劈裂试验3.1冻融劈裂试验简介由于我国对lottman试验进行了简化，tsr指标要求与美国标准有所区别。
参照美国shrp研究计划的成果，结合我国气候特征与国产材料的实际性能和《公路沥青路面施工技术规范》[1]jtgf40-2004）提出了沥青混合料水稳定性标准，见表2。
沥青混合料水稳定性（pdfX页）
沥青混合料的水稳定性沥青混合料的路用性能沥青混合料受自然环境因素和交通荷载作用，要求混合料必须具有高温稳定性、低温抗裂性、耐久性、抗渗性、抗滑性和施工和易性。
v所谓沥青路面的水损害，是指沥青路面在存在水分的条件下，经受交通荷载和温度胀缩的反复作用，一方面水分对沥青起乳化作用，导致沥青混合料强度下降，同时水分逐步侵入到沥青与集料界面上，由于水动力的作用，沥青膜渐渐的从集料表面剥离，导致集料之间的粘结力丧失而发生的路面破坏过程。
v应该注意的是，水损害有可能是从沥青面层的下面层开始的。
由于水分进入沥青路面，滞留在基层上面，造成沥青面层的下面层的空隙中往往充满着水分，并且经受比较大的水压力，给水损害提供了可乘之机。
在集料与沥青膜剥离﹑混合料松散之后，集料在荷载作用下对基层表面进行撞击，基层的粉质部分如水泥﹑石灰﹑粉煤灰以及土质部分便称为稀浆，通过路面的缝隙向上挤出，在沥青路面上可以见到白色的唧浆，面层可见局部的网裂，这是水损害最明显的标志。
当路面上出现一块块泛白色的网状裂缝区的时候，实际上下面层已经成为沥青膜完全剥落的松散集料，逐渐形成坑槽。
水损害机理分析一般认为沥青混凝土路面的水损害机理有两种：（1）粘附力的损失；（2）粘结力的损失。
混合料中的空隙是水进入的最主要途径。
另外，以其它形式存在的空隙和孔也会对沥青混合料的水敏感性有一定影响，例如，集料表面和内部不同尺寸和数量的空隙等。
路面施工完成以后，水和空气就会通过这些相对较大的与外界的连通空隙进入混合料内部。
如果这些水存留在混合料内部不能及时排出，在车辆荷载的动水压力和温度胀缩的共同作用下，循环反复，将使沥青和集料发生剥离，造成强度损失，这就是最初的水损害。
如果这种损害进一步发展，就会导致其它的一系列诸如松散、离析、唧浆、车辙等更多形式的破坏。
也有研究表明，沥青混凝土本身也有一定的吸水性，容许水穿透沥青膜进入集料表面。
粘附性理论影响沥青与矿料的粘附性的因素很多，主要有：v沥青与矿料的表面张力。
浅谈沥青混合料水稳定性试验方法
进 行 水 稳 性 试 验 的 难 点 一 直 是 需 要 模 拟 沥 青 混 合 料 暴 露 在 野 外 的 状 况 ， 中 环 境 条 件 ， 通 量 和 时 间 是 模 拟 其 交 野 外 条 件 时 要 考 虑 的 因 素 。环 境 条 件 主 要 包 括 降 雨 或 地
光 电分 光 光 度 法 的 试 验 原 理 是 ： 一 定 的 波 长 下 ， 在 溶 液 中某 一 种 物质 的 浓 度 与 光 的 吸 收 效 应 存 在 一 定 关 系 ， 即 溶液 的吸光度 与溶 液 的浓度 、 层 厚度 成正 比， 即可 以 液 也 通 过 用 光 电 分 光 度 仪 测 定 溶 液 的 吸 光度 来 推 算 溶 液 浓 度 。
方 法¨ 。 ３ 一
１ ２ 浸 水 法 ．
所 谓 沥 青 混 合 料 的 水 稳 定 性 是 指 沥 青 与 集 料 之 间 形 成粘 附 层 后 ， 青 混 合 料 在 遇 水 的 条 件 下 其 抵 抗 水 对 沥 青 沥 置换 作 用 的 耐 剥 落 能力 ， 即 混 合 料 在 有 水 条 件 下 抵 抗 自 也 身 物 理 力 学 性 能 降低 的 能 力 ［３ ４。 Ｉ９ ３ ］－ 提 高 沥 青 混 合 料 的 水 稳 定 性 是 防 治 沥 青 路 面 水 损 害 的 基 本 措 施 之 一 ＿ 。 近 几 年 ， 国 学 者 针 对 沥 青 路 面 水 损 ２ 各
合 料 设 计 ， 么 这 种 可 能 性 就 给 模 拟 现 场施 工 增 加 了 难 度 。 那 试验方法 结 合《 验 规 程 》 水 稳 性评 价 方 法 而 定 。 试 中 根 据 影 响 沥 青 矿 料 间 的 粘 附 力 和 沥 青 混 合 料 的 水 稳 定 性
掺抗车辙剂的沥青混合料水稳定性能试验研究
的 ０４ 。 ．％
表 １ 冻 融劈 裂 试 验 结 果
混合料类型
Ａ Ｂ
．
１ ３ 水 泥 ． 试验采用 ３ ．Ｒ普通 硅酸 盐水 泥作 为填 料 ， 主要 技术 指 ２５ 其
Ｂ 种类 型的沥青混合料 ， 双面击实 ５ ０次后成型马歇 黑色 固体颗粒 ， 粒径为 ２ｒｍ－６ｒｌ， － Ｔ 密度为 ０ ９ ／ｒ３ ａ ｎｌ ．５ｇ ｃ 左右 ， ｎ 软 Ｓ Ｓ改性沥青 ５ 尔试件 ， 然后在规定 试验条 件下进行 了冻 融劈裂试 验 ， 试验结果 化点为 １０℃ ～１０℃ ， ４ ５ 供应商建议掺加 量 （ 占矿料质 量百分 比）
１ ３ ７
．
０． ５ ８
１Ｏ ．３
１０ ．２
１ １ ．１
０ ９ ．５
１ ０ ．１
ＴＳ ％ Ｒ／
９ ６ ５．
８ ５４
８ ． ２５
９ ． １９
９ １ ４．
饱水率／ ％ 空隙率／ ％
１５ ３ ０ ５ １ ．２
１５３ ．４ ５ ８ ．７
１５６ ５ ５９ ．１
Ｃ
Ｄ
Ｅ
标： 初凝时间为 １５ｍｉ， ４ ｎ 终凝时间为 ２ ０ｍｉ， １ ｎ 安定性 为合格 ， ３ｄ 抗压强度 和抗折强度分别为 １ ． ａ ２ ６ＭＰ 。 ０ ２ＭＰ 和 ． ａ １ ４ 钛 酸 酯 偶 联 剂 ．
试验采用 山东淄博产螯合 １０型二羟乙酸钛酸酯偶 联剂 ， ０ 为 浅棕色液体 ， 密度 （０℃） １ ０ ／ｒ ～１ １ ／ｍ３粘度 ３ ３ 为 ．２ｇｃ ３ ．５ｇｃ ， ｎ ０℃ 不小 于 ２ ０ＭＰ ・， ０ ａ Ｓ分解温度为 ２ ０℃ 。 １ １ ５ 矿 粉 ．
不同试验方法对沥青混合料水稳定性评价的差异研究
文章编号：１６７３－６０５２（２０２０）０９－００７８－０４ ＤＯＩ：１０．１５９９６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｂｆｊｔ．２０２０．０９．０２０不同试验方法对沥青混合料水稳定性评价的差异研究任岐岗（江苏优路交通科技有限公司 南京市 ２１００００） 摘 要：传统的沥青混合料水稳定性评价方法不能反映混合料在整个使用过程中的水稳定性能，针对原有评价方法存在的缺陷，增加美国ＡＡＳＨＴＯ－Ｔ２８３试验和法国多列士（Ｄｕｒｉｅｚ）试验来评价沥青混合料的水稳定性，并通过４种试验方法（浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、ＡＡＳＨＴＯ－Ｔ２８３试验及法国多列士试验）分析混合料水稳定性能的差异。
关键词：沥青混合料；水稳定性；ＡＡＳＨＴＯ－Ｔ２８３试验；法国多列士试验中图分类号：Ｕ４１４．０１ 文献标识码：Ｂ 沥青混合料水稳定性指沥青与集料之间形成粘附层后，沥青混合料在遇水的条件下抵抗水对沥青置换作用的耐剥落能力，也即混合料在有水条件下抵抗自身物理力学性能降低的能力［１］。
国内使用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验来评价沥青混合料的水稳定性，这两种试验方法忽略了环境因素和行车荷载作用下的级配退化和沥青自然老化的影响。
实际上，这些评价结果只能反映路面建成初期时的水稳定性，路面使用中后期的性能，也就是老化后的水稳定性能未能得到反映［２］。
美国ＡＡＳＨＴＯ－Ｔ２８３试验弥补了国内规范对老化后的沥青混合料水稳定性的影响欠考虑的缺点，且更接近路面发生水损害的条件。
法国多列士（Ｄｕｒｉｅｚ）试验更加接近路面的受力情况。
分别通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、ＡＡＳＨＴＯ－Ｔ２８３试验及法国多列士试验评价沥青混合料的水稳定性能，分析不同试验方法评价出来的混合料的性能差异。
１ 水稳定性评价方法１．１ 浸水马歇尔试验浸水马歇尔试验的残留稳定度指标可以用来评价沥青混合料的水稳定性。
实践证明，除非是酸性石料，用此法测定的浸水马氏试验残留稳定度很少有达不到标准规定７５％要求的情况，甚至常有大于１００％的情况。
植物基生物沥青混合料水稳定性研究
2018年15期研究视界科技创新与应用Technology Innovation and Application1概述大量的农作物秸秆、滞销蔬菜等植物基材料被弃置，不仅会导致资源浪费，还会造成一定程度的环境污染。
通过收集植物基材料，采用物理化学方法提炼出生物质重油，并将其掺配到沥青结合料中，是解决上述问题的有效途径[1-2]。
目前，评价沥青混合料水稳定性的方法主要有浸水马歇尔、冻融劈裂以及浸水车辙等试验方法，但这些方法普遍存在理论依据不充分、现场再现性差等问题[3]。
因此，寻求一种理论依据更充分，更接近现场水损害实际情况的评价方法十分必要。
近年来，国内外学者提出基于表面自由能理论来表征沥青与集料的粘附性，进而评价沥青混合料水稳定性[4-5]。
因此，本文采用接触角法，得到生物质重油掺加前后沥青的表面能，并分别与已知表面能参数的集料计算出沥青-集料体系的粘附功。
同时，在同一级配下分别对两种沥青对应的混合料进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，并分析宏观指标（残留稳定度、劈裂强度比）与粘附功的相关性。
2理论分析沥青混合料在拌合过程中，沥青会包裹并粘附在集料表面，根据表面物理化学理论，沥青与集料的粘附功表达式（式1）为：W as =γa +γs -γas （1）其中，W as 为沥青-集料粘附功，γa 为沥青表面能，γs 为集料表面能，γas 为沥青与集料接触面上的界面能。
根据Fowkes 的分析可知，一种物质的表面能主要由极性和非极性两部分组成。
再结合young 方程（式2），粘附功的表达式可转换为式（3）的形式。
（2）其中，θ为沥青与集料间的接触角，其余分量含义同式（1）。
（3）由式（3）可知，若分别获得沥青与集料的表面能极性和非极性分量值，则可求得沥青-集料体系的粘附功。
同时，若分别测得已知表面能掺量的三种溶液与固态沥青的接触角，则可由方程组求得沥青的表面能及其分量值。
3试验设计本试验采用KRUS 的DSA1型接触角仪测定蒸馏水、甘油、甲酰胺等3种试液与沥青之间的接触角。
第4.4节 沥青混合料水稳定性试验检测方法
第四节沥青混合料水稳定性试验检测方法令狐采学由水引起的沥青路面损坏通称为水损坏，它是一个普通的问题，已引起世界各国的注意，道路工作者对此进行了广泛的研究，提出了许多理论方法。
就评价沥青路面水稳性方面）通常采用的方法分为两大类：第一类是沥青与矿料的粘附性试验；这类试验方法主要是用于判断沥青与粗集料（不包含矿粉）的粘附性，属于这类的试验方法有水煮法和静态浸水法；第二类是沥青混合料的水稳性试验、这类试验方法适用于级配矿料与适量沥青拌和成混合料、制成试样后，测定沥青混合料在水的作用下力学性质发生变化的程度，这类方法与沥青在路面中的使用状态较为接近。
测试方法有浸水马歇尔试验、真空饱水马歇尔试验以及冻融劈裂试验（“八五”攻关最新研究成果）。
一、沥青与矿料的粘附性试验方法1．目的和适用范围（1）沥青与矿料粘附性试验是根据沥青粘附在粗集料表面的薄膜在一定温度下，受水的作用产生剥离的程度，以判断沥青与集料表面的粘附性能。
（2）本方法适用于测定沥青与矿料的粘附性及评定集料的抗水剥离能力。
根据沥青混合料的最大集料粒径，对于大于13.2mm及小于（或等于）13.2mm的集料分别选用水煮法或水浸法进行试验，对同一种料源既有大于又有小于13.2mm不同粒径的集料时，取大于13.2mm水煮法试验为标准，对细粒式沥青混合料以水浸法试验为标准。
2．仪具与材料本试验需要下列仪具与材料：（1）天平：称量500g感量不大于0.01g。
（2）恒温水槽：能保持温度80℃±1℃。
（3）拌和用小型容器：5mL。
（4）烧杯：100mL。
（5）试验架。
（6）细线：尼龙线或棉线、铜丝线。
（7）铁丝网。
（8）标准筛9.5mm、13.2mm、19mm各1个（也可用圆孔筛：10mm、15mm、25mm代替）。
（9）烘箱：装有目动温度调节器。
（10）电炉、燃气炉。
（11）玻璃板：200mm x 00mm左右。
（12）搪瓷盘：300mm x 400mm左右。
沥青混合料水稳定性试验
沥青混合料水稳定性试验探讨【摘要】近几年来，随着我国社会的不断进步，我国的交通运输业发生着日新月异的变化，同样对于公路的建设的要求也正在逐步的提高。
因此为了保证公路施工中所用的沥青混合料的抗水害性能，我们必须对沥青混合料的水稳定性进行深入的研究，提高沥青混合料的水稳定性，从而保证公路施工时所用到的沥青混合料的性能稳定。
针对这个问题，本文对沥青混合料的水稳定进行了深入的研究，并对几种沥青混合料水稳定性研究的试验进行了分析。
一、沥青混合料水稳定性的损害机理（一）沥青混合料水稳定性损坏的原因众所周知对于公路建设时所使用的沥青混合料来说，一般是由沥青、碎石、矿粉、砂以及一些其他的材料通过一定的比例混合而成的，所以在配置过程中出现失误，就会导致沥青混合料的水稳定性出现损坏。
对于沥青混合料的水稳定损坏的原因主要有两个方面：首先，在进行沥青混合料的配合时，如果水侵入沥青中，就会使沥青与其他材料之间的粘附性大大的降低，从而造成沥青混合料的强度以及劲度难以符合实际的施工要求。
第二，在一些情况下，水会进入到沥青薄膜和材料之间，从而会使沥青与材料之间的粘结性大大的降低，与此同时，材料的表面对水的吸附能力比对沥青的吸附能力强很多，这就造成了沥青与材料表面之间的接触面积减小最终导致沥青从材料的表面掉落，造成公路的质量出现严重的损坏。
（二）预防沥青混合料水稳定性损害的措施关于对沥青混合料水稳定的损害解决措施，我们可以通过以下几个方面来解决：第一，控制水分进入沥青混合料中这样能够有效地避免水分侵入到沥青与材料的分界面中中，科学合理的解决混合料的级配问题。
第二，采取科学合理的措施提高材料的粘附性，增加材料之间的粘附能力，避免材料与沥青之间由于粘附性不强导致沥青脱落的现象。
二、关于沥青混合料水稳定性的试验探究（一）沥青混合料的浸水马歇尔试验的探究为了有效的研究沥青混合料水稳定性的马歇尔试验，我们在进行试验时采用玄武岩为研究材料，采用壳牌AH-70沥青为研究沥青，选用的级配为AK-16C、SAC-16、AK-16A以及AC-16I。
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Ｎｏ． １
Ｆｅ ｂ．
２ 年 ２月 ０ １ １
Ｓ Ｎ ＨＡ ￣ Ｓ Ｉ ＮＣ ＆ Ｔ Ｃ ＣＥ Ｅ Ｅ ＨＮＯＬ ＯＧＹ ＯＦ Ｃ ＯＭ Ｍ Ｕ Ｃ Ｉ ＮＩ ＡＴ ＯＮＳ
沥青混合料水稳定性试验方法剖析
王 云 彤
（ 山西临汾 公路 分局 曲沃公路 段 ， 山西 曲沃 ０ ３０ ） ４ ４０
的坑槽 、 挤变 形等 现象 。 推 另有人 认 为闭 沥青混 合料 水稳 定性 与 空 隙率大 ，
内部 及集 料尖 部抗 裂纹 生 成才是 早期 水破 坏 的 内在
决定 性 因素 。提 高混合 料 表面抗 裂纹 生成 才 能从 根 本上 解决 路 面早 期水破 坏 的 问题 。 ２ 沥青 混合 料黏 附性 试验 评价
程 中 ，表 面 的集料 尖端 会 被刺破 沥青 层而 形成 水进 人 的通 道 ， 对 于 内部 的 混合 料 ， 于车 轮 的作 用 ， 而 由 集料 和 集 料之 间的 微弱 错 动 而形 成 沥 青微 裂缝 ， 使 水进 入形 成剥 落 。
总 之 ，空隙 率及 动水 压力都 是加 速路 面早 期 破 坏形 成 的外部 因素而不 是 决定性 内部 因素 ，混合 料
效 。
关 键词 ： 水稳 定性 ； 动 ； 融 ； 裂 震 冻 劈 中 图分 类 号 ： ４ ４ Ｕ １ 文献 标 识码 ： Ａ
文章 编号 ：０ ３ ２ （０ ）１０ １－ ２ １ ￣－ ５ ８ ２ １ ０ － ０ ７ ０ １ － －
沥青 混合料 的抗 水损 害 能力是 决定 路 面 的水 稳 定性 的根本 因素 ， 它主要取 决于矿料与 沥青 的相互作
摘要 ： 通过 大 量沥青 混合 料 水稳 定性 资料 的分析 和 现有 试验 方 法试验 结 果的 总结 ， 结合 实 际路 面 沥青 混凝 土 水损 害的 情 况 ， 用黏 附性 试 验 、 水 马歇 尔试 验 、 运 浸 冻融 劈 裂试验 来评 价 沥
青混 合料 水稳 定 性 并不是 很 准确 ， 由于 水分 不 能渗入 试 件， 以结果使 沥青 混合料 试 件抗 水损 所 坏性 能偏 高 ， 以提 出震 动饱 水 冻融劈 裂试 验 来反 映 沥青混 合料 抗 水损 害性 能将 更 为真 实、 所 有
３ 沥青 混合 料浸 水 马歇 尔试 验评价
沥青 混合 料 浸水 马歇 尔试 验在 评价 沥青 混合 料 抗水 损 害方 面有很 大 的不 足 ， 试验 条件 下 ， 在 沥青 混
作 者 简 介 ： 云 彤 （９ ５ ）男 ， 王 １６ 一 ， 山西 曲 沃 人 ， 程 师 ， 学本 科 ，９ ９ 毕 业 于 太 原 工 业 大 学 公 路 与 城 市道 路 工 程专 业 。 工 大 ｌ８ 年
用性 质 ， 以及沥青混合料 的空 隙率 、 沥青膜 的厚度 。 １ 沥青 混合料 水损 害 的成 因
青剥 落是 从集 料 的尖端 ，及 混合料 在 车轮 作用 下集
料 和集料 之 间错 动而产 生 的微裂 缝之 间进入 水 而剥 落 的 。另外 由于 沥青混 合料 在钢 轮压 路机 的压 实过
・
１・ ８
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２ １ 年 第 １期 ０１
表 １ 震 动 饱 水 冻 融 和 静态 饱 水 冻 融 劈 裂试 验 结 果
合料 的空 隙率较小 ， 浸水 ４ 后 ， ８ｈ 本文 对试 件进行 人 工劈开 观察 ， 没有发 现水分 能进入 多少 ， 并 其原 因为
看 ， 果满 足这 一要求 。 结
我 们 能做到 的是 减少 空 隙率 ，以减 少动 水压 力 对 沥青 路 面的破 坏 。那水 分进 入沥 青混 合料 的空隙 中 ， 怎样进 入集 料 和沥 青界 面之 间 呢？ 是 也就 是 就说 只有水 分进入 集 料表 面才 能剥 离沥 青混合 料 ，但 从 沥 青和 水 的极性 分析 ， 水是 极性 分 子 ， 青是 非极 性 沥 分子 ， 两者是 不相 溶 的 ， 水是 如何 透过 沥青 膜达 到 那 沥青一 集料 界面 的 呢？ 本 文通过 大量 的水 损 害观 察 ，发现水 损 害 的沥
资料 表 明口 水损 害是 沥青 路 面在水 或冻 融循 环 １ ，
的作用 下 ， 由于汽车 车轮 动态 荷载 的作用 ， 入路 面 进
空 隙中 的水 不 断产 生动水 压力 或真 空 负压抽 吸的反 复循 环作 用 ， 分逐 渐渗 入沥 青与 集料 的界 面上 ， 水 使 沥青黏 附性 降低 并逐 渐丧 失黏 结力 ，沥 青从 石料 表 面剥 离 ， 青混 合 料掉 粒 、 散 ， 而 形 成 沥青 路 面 沥 松 继
收 稿 日期 ：０ ０ ０ — １修 回 日期 ：０ ０ ０ — ９ ２１—８３ ； ２ １— ９ ２
黏附Ｊ等级大于４ Ｉ 生 级就不会 由于黏附性 的原因 而导 致水 损 害的 发生 ，事 实上 黏附性 与路 面水 抗 损 害性 能并 没有 建 立很好 的相关 关系１ ３ ］ 外 ， 附性 。另 黏 等级 用水 浸法 、 煮法 试验 评价 ， 然水 浸法 与混 合 水 虽 料水 稳性 的相 关性 最好 【 但两种 试 验结果 受 人为 主 圳 ， 观 因素影 响较 大 ，不 同试 验人员 对 同一种 石料 试 验 结 果 可 能 会 有很 大偏 差 ， 且 水 煮法 只使 用 了９ ～ 并 ． ５ １． ｍ ２ ｍ的粗集 料 ， 实上 部分 细集 料特别 是 天然 砂 ３ 事 与沥 青 的黏 附性 较差 ， 并没 有评 价 。
小 有 密切 的关系 ， 提 出“ 并 水稳 定性 空 隙率大 小决 定 论 ”减 小 空隙率 ， 青混 合料 与空 气接触 面 积小 ， 。 沥 可 以减少 沥青 混合 料 的氧化 、老 化等 问题 。减 小空 隙 率 ， 以减 少水 分 的渗入 ， 可 减小 行车 作用 产生 虹 吸作
用 进 而减少水 损 害 的危 害 ，对 于细 型沥 青混 合料 来