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

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。

（13）其他：拌和铲、石棉网、纱布、手套等。

3．适用于大于13.2mm粗集料的试验方法（水煮法）

（1）准备工作

①将集料用13.2mm、19mm（或圆孔筛15mm、25mm）过筛，取粒径13.2-19mm（圆孔筛15-25mm）形状接近立方体的规则集料5个，用洁净水洗净，置温度为（105±5）℃的烘箱中烘干，然后放在干燥器中备用。

②将大烧杯中盛水，并置加热炉的石棉网上煮沸。

（2）试验步骤

①将集料逐个用细线在中部系牢，再置于105℃土5℃烘箱内1h。准备沥青试样。

②逐个取出加热的矿料颗粒用线提起，浸人预先加热的沥青（石油沥青130℃-150℃、煤沥青100℃-110℃）试样中45s后，轻轻拿出，使集料颗粒完全为沥青膜所裹覆。

③将裹覆沥青的集料颗粒悬挂于试验架上，下面垫一张废纸,使多余的沥青流掉，并在

室温下冷却15min。

④待集料颗粒冷却后，逐个用线提起，浸人盛有煮沸水的大烧杯中央，调整加热炉，使烧杯中的水保持微沸状态，但不允许有沸开的泡沫。

⑤浸煮3min后，将集料从水中取出，观察矿料颗粒上沥青膜的剥落程度，评定其粘附性等级。

③同一试样应平行试验5个集料颗粒，并由两名以上经验丰富的试验人员分别评定后，取平均等级作为试验结果。

4．适用于小于13.2mm粗集料的试验方法（水浸法）

（1）准备工作

①将集料用9.5mm、13.2mm（或圆孔筛10mmm、15mm）过筛，取粒径9.5-13.2mm（圆孔筛10-15mm）形状规则的集料200g用洁净水洗净，并置温度为105℃土5℃的烘箱烘干，然后放在干燥器中备用。

②准备沥青试样功口热至与矿料的拌和温度。

③将煮沸过的热水注入恒温水浴中，维持80℃±1℃恒温。

（2）试验步骤

①按四分法称取集料颗粒（9.5-13.2mm）100g置搪瓷盘中，连同搪瓷盘一起放入已升温至沥青拌和温度以上5℃的烘箱中持续加热1h。

②按每100g矿料加入沥青（5.5±0.2）g的比例称取沥青，准确至0.1g。放人小型拌和容器中，一起置人同一烘箱中加热15min。

③将搪瓷盘中的集料倒人拌和容器的沥青中后，从烘箱中取出拌和容器，立即用金属铲均匀拌和1-1.5min，使集料完全被沥青膜裹覆占然后，立即将裹有沥青的集料取20个，用小铲移至玻璃板上摊开，并置室温下冷却1h。

④将放有集料的玻璃板浸人温度为（80±2）℃的恒温水槽中：保持30min，并将剥离及浮于水面的沥青，用纸片捞出。

⑤由水中小心取出玻璃板，浸入水槽内的冷水中，仔细观察裹覆集料的沥青薄膜的剥落情况。由两名以上经验丰富的试验人员分别目测，评定剥离面积的百分率，评定后取平均值表示。

⑥由剥离面积百分率评定沥青与集料粘附性的等级。

5.报告

试验结果应报告采用的方法及集料粒径。

二、浸水马歇尔试验方法

1．浸水马歇尔试验方法是将沥青混合料试件在规定温度（粘稠沥青混合料为60℃±l℃）的恒温水槽中保温48h，然后测定其稳定度。其余方法与标准马歇尔试验方法相同。

2．根据试件的浸水马歇尔稳定度和标准马歇尔稳定度，求得试件浸水残留稳定度。

三、真空饱和马歇尔试验方法

1.真空饱和马歇尔试验方法是将试件先放人真空干燥器中，关闭进水胶管，开动真空泵。使干燥器的真空度达到97.3kPa（730mmHg）以上并维持15min，然后打开进水胶管，靠负压进入冷水流使试件全部浸人水中。浸水15min后恢复常压，取出试件再放人规定稳定度「粘稠沥青混合料为（60±1）℃」的恒温水槽中保温48h进行马歇尔试验，其余与标准马歇尔试验方法相同，

2.根据试件的真空饱水稳定度和标准稳定度，求得试件真空饱水残留稳定度。

四、冻融劈裂试验方法

冻融劈裂试验方法是将标准马歇尔试件分为两组，一组在25℃水温中浸泡2h后，测定劈裂强度；第二组饱水过程如下：常温下（约25℃）浸水20min，0.09MPa真空下浸水