一种沥青混合料的抗流动型车辙能力的评价方法与流程

1.本发明涉及道路工程实验技术领域，尤其是一种沥青混合料的抗流动型车辙能力的评价方法。


背景技术：

2.近年来，沥青路面特别是高等级沥青路面的应用持续增长。但是，随着全球气候变暖，气温不断升高，沥青路面温度也随之不断升高，再加上交通量不断增加，从而造成了严重的车辙等病害，严重影响道路的使用性能。由于沥青材料的温度敏感性，使沥青混合料在夏季高温季节承载能力降低，路表在车辆荷载的反复作用下极易产生永久变形，形成车辙。路面车辙的存在不仅影响路面平整度，削弱了面层及路面结构的整体强度，而且辙槽内积水会导致车辆飘滑，影响高速行车的安全。车辙作为沥青路面主要病害之一，已成为道路工作者研究的重要课题。
3.根据成因，车辙可分为压密型车辙、流动型车辙、结构型车辙和磨损型车辙等若干种类。其中流动型车辙是在高温条件下沥青混合料中剪应力超过其抗剪切强度，导致沥青混合料侧向流动变形而不断积累形成，其与沥青混合料的高温稳定性直接相关，且存在高温区的重载路段存在较为普遍，严重影响了行车安全和舒适。
4.目前，评价沥青混合料高温性能最常用方法的是车辙试验。车辙试验采用胶轮在混合料试件表面往返运动的方式进行加载，以变形稳定期每形成1mm变形所需的行动次数作为评价指标。车辙试验的试件制作过程复杂繁琐及测试时间长，费时费力，不确定因素较多，实验结果离散性大。
5.cn 110044741 a公开了一种多点式沥青混合料高温抗车辙性能评价方法，该方法采用比例车辙深度评价沥青混合料高温抗车辙性能，包括以下步骤：s1.对试件厚度及试件的若干个预定监测位置j进行初始测量，得到试件厚度h和预定监测位置j处的车辙深度初始测量值m 0j；s2.以车辙试验仪对试件施加荷载循环，在试件经过规定的荷载循环后或者在车辙深度超过特定厚度时停止车辙试验仪，测量预定监测位置j处的车辙深度m ij；s3.计算比例车辙深度p i。上述专利采用比例车辙深度评价沥青混合料高温抗车辙性能，直接反应了在荷载作用下试件的变形情况，与施加路面运营期形成的总车辙更符合，但是其需要若干位置的测量及多次计算，方式繁琐、效率低。
6.申请号为201210286633.4公开了一种沥青混合料抗车辙性能评价方法,包括以下步骤：制作沥青混合料车辙试件，并切割；获取沥青混合料切片图像；对沥青混合料切片图像进行接触分析，获得沥青混合料中粗集料接触点分布特征图像；根据孔隙胞元结构判据，获取沥青混合料内部孔隙胞元结构的分布图像；对孔隙胞元结构的分布图像进行统计分析，获取沥青混合料细观结构评价指标；评价沥青混合料的抗车辙性能。该方法能更好地反映沥青混合料骨架和应力传递性能，可靠度高且试验量小，确保设计的沥青混合料具有较强抵抗车辙变形的能力。上述专利用室内试验制作的车辙试件进行分析，车辙试件既可以进行车辙试验，也可以切割试件获取沥青混合料切片图像，应用本发明提出的方法进行抗
车辙性能评价和对比分析，但是其不仅需要预制试件，还需要对试件切割，另外增加图像获取装置，及统计分析，增加了室内试验工作量。
7.因此，本领域需要研发一种简单易行、可靠性好、准确率高、可以准确地反映沥青混合料抗流动型车辙性能的评价方法。


技术实现要素：

8.针对上述现有技术存在的不足，提供了一种沥青混合料的抗流动型车辙能力的评价方法，通过模拟流动型车辙路面，采用以高温稳定性符合规范要求的沥青混合料在单面击实实现凹槽的整平的n次作为评价临界值，来评价沥青混合料的抗流动型车辙能力，直接反应了沥青混合料马歇尔试件在荷载作用下的变形能力，使得实验过程与数据采集及处理更加简易和方便，且实验效率及精准度更高，是一种简单易行、可靠性好、准确率高、可以准确地反映沥青混合料抗流动型车辙性能的评价方法。
9.为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是，一种沥青混合料的抗流动型车辙能力的评价方法，设计带凹槽的沥青混合料马歇尔试件，采用将该带凹槽的沥青混合料马歇尔试件表面单面击打平整密实所需的次数与符合高温稳定性要求的沥青混合料实现凹槽的表面单面击打平整密实所需次数做比较，评价沥青混合料的抗流动型车辙能力；
10.包括如下步骤：
11.(1)、制备具有凹槽的沥青混合料马歇尔试件，室温静置后用于后续试验；
12.(2)、将步骤(1)中未脱模的沥青混合料马歇尔试件保温；
13.(3)、将保温后的沥青混合料马歇尔试件放置在马歇尔击实仪上单面击打，记录其表面平整密实所需的击打次数n；
14.(4)、将步骤(3)所得的击打次数n与符合高温稳定性要求的沥青混合料实现凹槽的表面单面击打平整密实所需次数n做比较，评价沥青混合料的抗流动型车辙能力。
15.上述的沥青混合料的抗流动型车辙能力的评价方法，所述步骤(1)中具有凹槽的沥青混合料马歇尔试件的制备方法为：在将沥青混合料放入马歇尔模具之前，在马歇尔模具底部预设一用于在沥青混合料马歇尔试件上形成凹槽的成型件，按照双面各击实75次的标准马歇尔试件成型方式成型沥青混合料马歇尔试件。
16.上述的沥青混合料的抗流动型车辙能力的评价方法，所述成型件直径为1.0-1.5cm，且长度与沥青混合料马歇尔试件直径相同。
17.上述的沥青混合料的抗流动型车辙能力的简评价方法，所述步骤(1)中步骤s1中沥青混合料马歇尔试件在室温静置24h，将成型件拆下且不脱模。
18.上述的沥青混合料的抗流动型车辙能力的评价方法，所述步骤(2)中未脱模的沥青混合料马歇尔试件在100℃-130℃的温度下保温4h-10h。
19.上述的沥青混合料的抗流动型车辙能力的评价方法，所述步骤(4)中以n作为评价临界值，当n大于n次，则该沥青混合料的抗流动性车辙能力符合要求,否则不符合要求，n的数值越大表明抗流动性车辙能力越好。
20.上述的沥青混合料的抗流动型车辙能力的评价方法，所述步骤(2)中未脱模的沥青混合料马歇尔试件在120℃的温度下保温4.5h。
21.上述的沥青混合料的抗流动型车辙能力的评价方法，所述成型件为木质材料。
22.本发明沥青混合料的抗流动型车辙能力的评价方法的有益效果是，通过预制具有凹槽的沥青混合料马歇尔试件，模拟流动型车辙路面，采用以高温稳定性符合规范要求的沥青混合料在单面击实实现凹槽的整平的n次作为评价临界值，来评价沥青混合料的抗流动型车辙能力，直接反应了沥青混合料马歇尔试件在荷载作用下的变形能力，使得实验过程与数据采集及处理更加简易和方便。
23.在相同的实验时间里，可以完成多个沥青混合料马歇尔试件的数据采集、处理，使得实验结果精准度更高，提高了沥青混合料的抗流动型车辙能力评价的准确性。
24.相对于现有技术，本发明不增加额外室内试验工作量，是一种简单易行、可靠性好、实验效率更高、且可以准确地反映沥青混合料抗流动型车辙性能的评价方法。
附图说明
25.图1为本发明的评价流程示意图；
26.图2为具有凹槽的马歇尔试件的结构示意图。
具体实施方式
27.下面结合附图及具体实施例对本发明做详细说明。
28.实施例1
29.如图1-2所示，一种沥青混合料的抗流动型车辙能力的评价方法，设计带凹槽2的沥青混合料马歇尔试件1，采用将该带凹槽2的沥青混合料马歇尔试件1表面单面击打平整密实所需的次数与符合高温稳定性要求的沥青混合料实现凹槽的表面单面击打平整密实所需次数做比较，评价沥青混合料的抗流动型车辙能力；
30.包括如下步骤：
31.(1)、制备具有凹槽2的沥青混合料马歇尔试件1，室温静置后用于后续试验；
32.(2)、将步骤(1)中未脱模的沥青混合料马歇尔试件1保温；
33.(3)、将保温后的沥青混合马歇尔料试件1放置在马歇尔击实仪上单面击打，记录其表面平整密实所需的击打次数n；
34.(4)、将步骤(3)所得的击打次数n与符合高温稳定性要求的沥青混合料实现凹槽的表面单面击打平整密实所需次数n做比较，评价沥青混合料的抗流动型车辙能力。
35.所述步骤(1)中具有凹槽2的沥青混合料马歇尔试件1的制备方法为：在将沥青混合料放入马歇尔模具之前，在马歇尔模具底部预设一用于在沥青混合料马歇尔试件1上形成凹槽2的成型件，按照双面各击实75次的标准马歇尔试件成型方式成型沥青混合料马歇尔试件1。凹槽2设置于沥青混合料马歇尔试件1中部。
36.所述成型件直径为1.0-1.5cm，且长度与沥青混合料马歇尔试件1直径相同。成型件直径小于上述范围，很容易被击实整平，大于上述范围，不容易被击实整平，上述范围可有效保证评价的准确性。
37.所述步骤(1)中步骤s1中沥青混合料马歇尔试件1在室温静置24h，将成型件拆下且不脱模。
38.所述步骤(2)中未脱模的沥青混合料马歇尔试件1在100℃-130℃的温度下保温4h-10h。
39.所述步骤(4)中以n作为评价临界值，当n大于n次，则该沥青混合料的抗流动性车辙能力符合要求,否则不符合要求，n的数值越大表明抗流动性车辙能力越好。
40.通过预制具有凹槽2的沥青混合料马歇尔试件1，模拟流动型车辙路面，采用以高温稳定性符合规范要求的沥青混合料在单面击实实现凹槽的整平的n次作为评价临界值，来评价沥青混合料的抗流动型车辙能力，直接反应了沥青混合料马歇尔试件1在荷载作用下的变形能力，使得实验过程与数据采集及处理更加简易和方便，且在相同的实验时间里，可以完成多个沥青混合料马歇尔试件的数据采集、处理，使得实验结果精准度更高，提高了沥青混合料的抗流动型车辙能力评价的准确性。
41.实施例2
42.本实施例与实施例1相同部分不再赘述，其不同之处在于：所述步骤(2)中未脱模的沥青混合料马歇尔试件1在120℃的温度下保温4.5h。
43.所述成型件为木质材料。木质材料更容易获得，进一步提高了本发明的简易程度。
44.当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不局限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。