[发明专利]一种多孔沥青混合料冲刷冻融劈裂试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及沥青混合料试验技术领域，具体涉及一种多孔沥青混合料冲刷冻融劈裂试验方法。

背景技术

多孔沥青路面是将空隙率较大的多孔沥青混合料铺设在路表作为排水层，同时在其下铺设密级配沥青混合料并在层间铺设不透水层的路面结构形式，能够保证雨水进入多孔沥青混合料层，但不继续下渗，而是沿着多孔沥青混合料层迅速的排出到路面结构外部。多孔沥青混合料采用间断级配，混合料的空隙率在18％-25％之间，并以连通空隙为主，路面具有优越的排水性能和降低噪声的功能。多孔沥青路面能够有效降低路表积水，尤其是在雨天降低路表水膜和行车水漂的作用显著，同时多孔沥青路面有利于释放轮胎和路面之间的压缩空气，从而起到降低噪声的作用，良好的路面设计可以降低路面噪声1～5分贝。因此，多孔沥青路面能够良好改善行车安全性和舒适性。较高的空隙率和连通空隙的存在是多孔沥青混合料路用性能和功能的关键，但是在荷载、雨水冲刷以及气温变化等因素的作用下，多孔沥青混合料的大空隙也容易导致多孔沥青混合料发生性能衰变，甚至发生松散，从而导致路面结构性能的失效。因此，各国学者历来重视荷载以及环境因素综合作用下多孔沥青混合料的使用性能稳定性。

导致多孔沥青混合料空隙率衰变的因素虽然很多，但沥青混合料一直暴露在自然环境中，雨水冲刷对此有着重要的影响。沥青路面表面在行车荷载作用的瞬间和作用结束的瞬间，均产生真空“泵吸”作用，特别是沥青路面中存在连通空隙时，这种真空“泵吸”作用便转变为高速的水流冲刷。对多孔沥青路面，与自然下渗相比，在车辆荷载的作用下，空隙中水流冲刷速度更大，对多孔沥青混合料的稳定性会产生较大的影响，因此合理评价在车辆荷载作用下雨水冲刷对多孔沥青混合料性能影响对多孔沥青混合料的设计以及多孔沥青路面的设计具有重要意义。

目前，沥青混合料的水稳定性评价方法主要分为两类，一类是静载试验，包括浸水马歇尔试验、浸水抗压强度试验、冻融劈裂试验，另一类是动载试验，即浸水车辙试验。我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验评价沥青混合料的水稳定性。冻融劈裂试验条件严格，在真空饱水的过程中水充分进入马歇尔试件中，且在冻融循环过程中，试件空隙中水的状态发生了改变，因此较之浸水马歇尔试验更贴近路面真实的损坏情况。但研究表明，浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验都没有考虑水流的动态冲刷作用，而对于多孔沥青混合料，在车辆荷载作用下雨水冲刷对其空隙率衰变及性能的影响较大，因此，现阶段对多孔沥青混合料水稳定性的评价方法都存在不足。

我国现行规范关于沥青混合料水稳定性的验证采用冻融循环前后的劈裂强度比指标进行评价，而沥青混合料抗水损害性能的评价应包括两部分：一是水敏感性评价，二是评价沥青混合料经过水损害模拟过程后最终的力学性能指标，即剩余劈裂强度。因此，我国现行规范只是评价了沥青混合料在水环境作用下抗水损害性能是否敏感的部分，但没有评价混合料抵抗水破坏的能力，即水稳定性，不是完整的抗水损害性能评价。多孔沥青混合料空隙率较大，连通空隙较多，在高速行驶的车辆荷载作用下，混合料空隙中存在高速的水流冲刷，加速了沥青路面的水损害，由此可见合理评价沥青混合料水稳定性的重要性，而现阶段对多孔沥青混合料抗水损害性能的评价指标是片面的。

发明内容

本发明目的是针对现有多孔沥青混合料水稳定性评价方法和指标的缺点，提供一种多孔沥青混合料冲刷冻融劈裂试验方法，通过室内试验评价多孔沥青混合料的抗冲刷冻融性能，可以简单方便地判断多孔沥青路面在实际使用过程中的水稳定性。

本发明采用以下技术方案：

一种多孔沥青混合料冲刷冻融劈裂试验方法，包括如下步骤：

步骤1：依据多孔沥青混合料设计油石比与级配，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E20-2011》中T 0702-2011击实法，室内拌和生产多孔沥青混合料并成型试件；或者直接从实际路面进行取样获取试件；

步骤2：在步骤1完成后，检测试件的空隙率在设计目标空隙率正负0.5％范围内，舍弃不达标的试件；对于同一种多孔沥青混合料，每次试验的平行试件≥6个；

步骤3：将试件随机等分成两组，分别标记为第1组和第2组；

步骤4：第1组试件直接根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E20-2011》进行劈裂试验，获得第1组试件的劈裂强度；

步骤5：将第2组试件置于恒温箱中，在25℃±1℃条件下保温不少于60min；