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沥青混合料老化试验方法

发布时间: 2021-11-09  点击次数: 212次

美国公路战略研究计划(SHRP)将沥青混合料的老化分为两个阶段,短期老化和长期老化。短期老化表征沥青路面建设期沥青混合料因受热引起的老化,开始于拌和厂,终止于沥青路面压实后温度降至自然温度;长期老化表征沥青路面使用期内,沥青混合料因光照、温度、降水和交通荷载的综合作用导致的老化,开始于路面建成之后,终止于路面服务性能下降至不满足行车的要求。

1、短期老化的试验方法

短期老化的试验方法应体现松散混合料在拌和、贮存和运输中受热而挥发和氧化的效应,以模拟沥青混合料施工阶段的老化效果,SHRP根据以往沥青混合料短期老化的方法提出了三种方法,它们是:烘箱老化法、延时拌和法、微波加热法。

按模拟施工条件,使用复杂程度,设备投资费用等七个标准对三种试验方法有效性的评价结果见下表。

                                                                        

 

          老化方法

标准

 

    烘箱加热法

 

    延时拌和法

 

    微波加热法


模拟施工条件

模拟拌和

不相同

 

使用复杂程度

 

易于使用,无特殊设备

 

易于使用,试验室搅拌器或改变的RTOFT

 

易于使用

设备投资费用

中等

中等

中等

现有经验

甚少

非常少

可靠性或标准性

不确定

不确定

不确定

对混合料变化

的敏感性

不确定

不确定

不确定

    

TFOT类似

RTFOT类似


 

从模拟施工条件好,易于使用,设备投资费用等方面来看,烘箱加热法被认为是室内模拟沥青混合料短期老化的蕞有效的方法。温度和时间效应是烘箱加热法控制沥青混合料老化程度的重要条件。SHRP将烘箱加热法拟定为沥青混合料短期老化的试验方法。该试验条件是将混合料置于135℃±1℃的强制通风箱中老化4h±5min,而后测定其力学性质。

2、长期老化试验方法

沥青混合料试验室长期老化试验方法应本着着重体现沥青混合料压实成型试件持续氧化效应,以模拟使用期内沥青路面的老化效果。SHRP总结了以往研究成果提出了三种方法:加压氧化处理,延时烘箱加热,红外线/紫外线处理。

上述三种试验方法的有效性评估见下表。从体现野外条件、易于实施、设备投入不高,可敏感地反映沥青混合料性能变化,延时烘箱加热和加压氧化处理是混合料试验室长期老化方法中蕞有效的方法。

 沥青混合料长期老化方法有效性的评估                                     

          老化方法

 

     

   

  加压氧化处理

 

   延时烘箱加热

 

  红外(紫外)

    线处理

模拟野外的条件

达到类似的

老化程度

能达到类似的老化程度温度要高于自然温度

难于评估

使用复杂程度

复杂

处理氧气时注意安全

容易

无须特殊设备

复杂

设备投资费用

中等至高(三轴仪)

中等

中等至高





3、评价沥青混合料老化效果的指标

SHRP将评价沥青混合料老化效果方法分为两类:

 老化后沥青混合料的力学性能试验;

 老化后沥青混合料回收沥青的性能试验;

由于老化影响与沥青混合料变形,低温开裂,疲劳开裂等性能的影响,因此老化。


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