第4.3节 沥青混合料热稳定性试验检测方法

第三节、沥青混合料热稳定性试验检测方法

沥青混合料是一种典型的流变性材料，它的强度和劲度模量随温度升高而降低）所以沥青路面在夏季高温时，在重交通荷载重复作用下，由于交通的渠化：在轮迹带逐渐形成变形下凹、两侧鼓起的所谓“车辙”，这是现代高等级沥青路面最常见的病害：。

沥青混合料高温稳定性是指沥青混合料夏季高温通常为60℃条件下，经车辆荷载长期重复作用后，不产生车辙和波浪等病害的性能。

我国现行规范规定，采用马歇尔稳定度试验进行沥青混合料级配设计；对高速公路、一级

公路、城市快速路、主于路用沥青混合料，还应通过车辙试验动稳定度指标检验其抗车辙性能。

一、车辙试验用试件制作

1．概述

车辙试验用的试件是采用轮碾法制成，尺寸为300mm x 300mm x 500mm的板块试件。

2．试验仪具

（1）轮碾成型机：轮碾成型机具有圆弧形碾压轮，轮宽300mm，压实线荷载为300N／cm，碾压行程等于试件长度，碾压后试件可达到马歇尔试验标准击实密度的（l00±1）%。

注：当无轮碾成型机时，可用手动碾代替，手动碾轮宽与试件同宽。备有：10kg法码5个，以调整载重（手动碾成型的试件厚度不大于50mm）。

（2）试验室用沥青混合料拌和机：能保证拌和温度并充分拌和均匀，可控制拌和时间，宜采用容量大于30L的大型沥青混合料拌和机，也可采用容量大于10L的小型拌和机。

（3）试模：由高碳钢或工具钢制成呐部平面尺寸为300mm x 300mm，高50mm。根据需要，试模深度及平面尺寸可以调节。以制备不同尺寸的板块状试件。

（4）手动碾压成型车辙试件的试模框架：钢板制，内部尺寸300mm x 300mm x 50mm，平面能与试模边缘齐平。

（5）烘箱：大、中型各一台，装有温度调节器。

（6）台秤、天平或电子秤：称量5kg以上的分度值1g；称量5kg以下时，用于称量矿料的分度值不大于0.5g用于称量沥青的分度值不大于0.1g。

（7）沥青运动粘度测定设备：毛细管粘度计或赛波特粘度计。

（8）小型击实锤：钢制端部断面80mm x 80mm，厚10mm，带手柄，总质量0.5kg左右。

（9）温度计：分度值不大于1℃。

注：用于测量沥青混合料温度的温度计宜采用有金属插杆的热电偶沥青温度什，金属插杆不小于300mm，量程0-300℃，数字显示或度盘指针的分度0.1℃，宜有留置读数功能。

（10）其他：电炉或煤气炉、沥青溶化锅、拌和铲、标准筛、滤纸、胶布、卡尺、秒表、粉笔、垫木、棉纱等。

3．制作方法

（1）按马歇尔稳定度试件成型方法，确定沥青混合料的拌和温度和压实温度。

（2）将金属试模及小型击实锤等置于约100℃的烘箱中加热1h备用。

（3）称出制作一块试件所需要的各种材料的用量。先按试件体积（V）乘以马歇尔稳定度击实密度（ρ0，再乘以系数1.03,即得材料总用量（m=V·ρ0 x 1.03），再按配合比计算出各种材料用量。分别（将各种材料放人烘箱中预热备用。

（4）将预热的试模从烘箱中取出，装上试模框架。在试模中铺一张裁好的普通纸（可用报纸），使底面及侧面均被纸隔离。将拌和好的全部沥青混合料，用小铲稍加拌和后均匀地沿试模由边至中按顺序装人试模，中部要略高于四周。

（5）取下试模框架，用预热的小型击实锤由边至中压实一遍，整平成凸圆弧形。

（6）插入温度计，待混合料冷却至规定的压实温度（为使冷却均匀，试模底下可用垫木支起）时，在表面铺－－张裁好尺寸的普通纸。

（7）当用轮碾机碾压时，宜先将碾压轮预热至100℃左右（如不加热，应铺牛皮纸）。然后，将盛有沥青混合料的试模置于轮碾机的平台上，轻轻放下碾压轮，调整总荷载为9kN （线荷载300N／cm）。

（8）启动轮碾机，先在一个方向碾压之个往返（4次），卸荷，再抬起碾压轮，将试件掉转方向，再加相同荷载碾压至马歇尔标准密实度（100±1）%为止。试件正式压实前，应经试压，决定碾压次数，一般12个往返（24次）左右可达要求。如试件厚度大于100mm 对必须分层碾压。

（9）当用手动碾碾压时、先用空碾碾压，然后逐渐增加砝码荷载，直至将5个砖码全部加上，进行压实至马歇尔标准密实度（100±1）％为止。碾压方法及次数亦应由拭压决定，并压至无轮迹为止。

（10）压实成型后。，揭去表面的纸，用粉笔在试件表面上标明碾压方向。

（11）盛有压实试件的试模，置室温下冷却，至少12h后方可脱模。

二、沥青混合料车辙试验方法

1．概述

沥青混合料车辙试验是用一块碾压成型的板块试件（通常尺寸为300mm x 300mm x 50mm）在规定温度条件（通常为60℃）下，以一个轮压为0.7MPa的实心橡胶轮胎在其上行走，测量试件在变形稳定期时，每增加1mm变形需要行走的次数,即称为“动稳定度”，以次/mm表示。

动稳定度是评价沥青混凝土路面高稳定性的一个指标，也是沥青混合料配合比设计时的一个辅助性检验指标。

2.试验仪具

（1）车辙试验机：主要由下列部分组成：

①试件台：可牢固地安装两种宽度（300mm和150mm）的规定尺寸试件的试模。

②试验轮：橡胶制的实心轮胎，外径Φ200mm，轮宽的50mm，橡胶层厚15mm。椽胶硬度（国际标准硬度）20℃时为84±4；60℃时为78±2。试验轮行走距离为（230±10）mm，往返碾压速度为（42±1）次／min（21次往返／min）的。允许采用曲柄连杆驱动试验台运动（试验台不动）的任一种方式。

③加载位置：使试验轮与试件的接触压强在60℃时为（0.7±0.05）MPa，施加的总荷载为700N左右，根据需要可以调整。

④试模：钢板制成，由底板及侧板组成，试模内侧尺寸长为300mm，宽为300mm,厚为50mm。

⑤变形测量装置：自动检测车辙变形并记录曲线的装置，通常用LVDT、电测百筛或非接触位移计。

③温度检测装置：自动检测并记录试件表面及恒温室内温度的温度传感器、温度计（精度0.5℃）。

（2）恒温室：车辙试验机安放在恒温室内，装有加热器、气流循环装置及自动温度控制设备，能保持恒温室温度（60±1）℃[试件内部温度（60±0.5）℃],根摒需要亦可为其他需要的温度。用于保温试件并进行检验，温度应能自动连续记录入。

（3）台秤：称量15kg，分度值不大于5g。

3.试验方法

（1）测定试验轮压强[应符合(0.7±0.05)MPa]，将试件装于原试模中。