T0734—2000熱拌瀝青混合料加速老化方法
1目的與適用范圍
本方法用于模擬瀝青混合料的短期老化及長期老化過程,試件在進行長期老化試驗前必須先經(jīng)過短期老化。
2儀具與材料技術要求
2.1烘箱:強制通風干燥箱。
2.2溫度計:分度值1℃。宜采用有金屬插桿的插入式數(shù)顯溫度計,金屬插桿的長度不小于150mm。量程0?300℃。
2.3小型瀝青混合料拌和機。
2.4其他:天平、搪瓷盤、鐵鏟。
3短期老化的方法
3.1根據(jù)要求的礦料級配和瀝青用量,按本規(guī)程規(guī)定的方法加熱礦料和瀝青,用小型瀝青混合料拌和機在標準條件下拌和混合料?;旌狭蠑?shù)量根據(jù)試驗需要確定。
3.2將瀝青混合料均勻攤鋪在搪瓷盤中,松鋪約21?22kg/m2,將混合料放入135℃±3℃的烘箱中在強制通風條件下加熱4h±5min,每小時用鏟在試樣盤中翻拌混合料一次。加熱4h后,從烘箱中取出混合料,供試驗使用。
4長期老化的方法
4.1試樣準備:在試驗室拌和瀝青混合料,或在施工現(xiàn)場取樣,按上述步驟對松散混合料進行短期老化,然后按本規(guī)程要求的試件尺寸和成型方法制作試件。如試樣溫度低于要求的成型溫度時,可對混合料適當加熱。
4.2將試件連同試模一起置于室溫條件下冷卻不少于16h,然后脫模。
4.3將試件放置于試樣架上送入85℃±3℃烘箱中,在強制通風條件下連續(xù)加熱5d(120h±0.5h)。注意在恒溫過程中直至冷卻前不得觸摸試件和移動試件。
4.4 5d后關閉烘箱,打開烘箱門,經(jīng)自然冷卻不少于16h至室溫。取出試件,供試驗使用。
條文說明
本方法規(guī)定在強制通風的高溫條件下對熱拌瀝青混合料進行加速老化的方法.松散混合料的短期老化是指瀝青混合料在施工現(xiàn)場拌和及鋪筑過程 中的老化,壓實混合料的長期老化是指直至瀝青混合料在它的服務年限里的全部老化過程。
本方法參照美國1995年AASHTO PP2-1994“Practice for Short and Long Term Aging of Hot Mix Asphalt(HMA)”的方法編寫。
我國對瀝青混合料的試驗歷來都采用新拌瀝青混合料進行。對這一點一直存在著疑問,因為瀝青材料和其他材料不一樣,它在使用過程中,有一個老化的過程。瀝青路面的損壞也往往發(fā)生在各個不同時期,例如車轍最容易在混合料勁度小的早期的高溫季節(jié)產(chǎn)生,而低溫開裂即使是質量很差的瀝青也較少在第一年冬天發(fā)生,一般是3~5年以后裂縫才多起來,更不用說疲勞裂縫出現(xiàn)得還要晚。瀝青路面的水損害主要是瀝青與集料的黏附性逐漸喪失而造成的,它也是在經(jīng)過相當時間后才產(chǎn)生。所以國外已經(jīng)注意到,對不同的性能指標應該采用經(jīng)過不同老化履歷的瀝青及瀝青混合料進行。具體來說,高溫穩(wěn)定性采用原樣瀝青及經(jīng)過TFOT(相當于拌和后)試驗后的瀝青以及新拌瀝青混合料經(jīng)過短期老化后進行,而低溫抗裂性能、疲勞性能、水損害試驗采用壓力老化后的瀝青以及經(jīng)過長期老化后的瀝青混合料進行.
本方法適用于模擬瀝青混合料的短期老化及長期老化。根據(jù)美國SHRP計劃的研究,試驗規(guī)程規(guī)定的松散混合料的短期老化采用135℃、4h,大體相當于瀝青混合料在施工現(xiàn)場拌和后在鋪筑過程中的老化,而壓實混合料的長期老化采用大體相當于瀝青路面使用5~7年服務年限里的老化過程。很顯然,在進行長期老化前必須先經(jīng)短期老化。
經(jīng)本方法短期老化的混合料可供評價瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性試驗使用;經(jīng)長期老化后的瀝青混合料,可供評價瀝青混合料低溫抗裂、疲勞、水損害等主要是在使用過程中逐漸發(fā)生的破壞指標的試驗使用,也適用于與未進行老化過程的瀝青混合料的性能試驗結果進行對比,供評價瀝青混合料的耐老化性能使用。
但是,現(xiàn)有規(guī)范的一系列性能指標值都是基于新拌瀝青混合料的試驗基礎上提出的,所以在現(xiàn)階段,主要是對摻加抗剝落劑的混合料進行效果評價試驗
另外,按美國AASHTO的方法,對瀝青混合料經(jīng)過短期老化后制作的試件,還要求放入60℃的恒溫箱內(nèi)冷卻至60℃±3℃(通常為2h);然后以72kN/min±0.05kN/min的速度向試件兩端加載壓平,進行端面處理,當樣品兩端平整或荷載達到56kN后,以同樣的速率卸荷;再將試件置于室溫條件下冷卻16h±1h;然后在室溫條件下脫模,才能將試件放置于試樣架上送入85℃±3℃烘箱中恒溫120h±0.5h,進行長期老化但是,我國制作瀝青混合料試件方法與美國不同,美國要求用搓揉成型機或輪碾法成型,而我國一般采用擊實法、輪碾法或靜壓法,這樣成型的試件既沒有辦法,也沒有必要再按AASHT0的要求進行端面處理。故本方法將此加載卸載過程省略,直接冷卻一夜后脫模,其余方法相同。這樣規(guī)定對老化過程并不會有多大影響。