一种沥青混合料工作性快速评价方法技术

本发明专利技术属于沥青混合料性能评价技术领域，具体涉及一种沥青混合料工作性快速评价方法，包括以下步骤：S1、取样；S2、将S1样品制备试件，采用旋转压实仪对制备的试件进行测试，获得不同温度下，当材料试件固结成圆柱形时，施加至试件上的压力、试件高度的变化数据；S3、采用DWT软件对S2获得的数据进行处理，获得应力

【技术实现步骤摘要】
一种沥青混合料工作性快速评价方法


[0001]本专利技术属于沥青混合料性能评价
，具体涉及一种沥青混合料工作性快速评价方法。

技术介绍

[0002]沥青混合料的和易性是指新拌沥青混合料易于各工序施工操作并能获得质量均匀、成型密实的性能，也称沥青混合料的工作性。目前，沥青混合料的生产与施工过程主要通过控制温度实现其施工和易性，再通过完工后的性能检测评价其施工效果。但是，该方法经验性较强，性能评价滞后，以至于一些沥青路面施工后效果不佳。若在沥青混合料生产和施工之前就对其工作性具有良好的预判，则有利于判断施工条件的可行性，科学控制施工温度，提高沥青路面施工的质量。
[0003]目前常通过测试沥青在不同温度下的粘度，来预测沥青混合料合适的施工温度，但是该方法仅适用于基质沥青，对于聚合物改性沥青预测结果准确性较差。此外，该方法仅仅通过评价沥青的粘度来预测沥青混合料的施工温度，结果较为片面，无法同时反映沥青混合料中矿料级配特点，以及沥青与矿料的粘附性对沥青混合料施工和异性的影响。因此，需要提供一种针对沥青混合料工作性的快速评价方法。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种沥青混合料工作性快速评价方法，利用在圆柱形模具内已知温度下对松散材料试样施加恒定加载速率，当材料试样固结成圆柱形时，记录产生的法向应力和应变，应力
‑
应变曲线的斜率用作与试验温度下混合料和易性指标，和易性测试系统(DWT)代表松散材料发展成可在给定温度下承受应力的结构的相对容易程度，进而提高沥青混合料施工条件的可控性。
[0005]专利技术构思为：DWT通过提供与材料和易性相关的指标值，提供一种预测不同铺筑温度下沥青混合料可施工性的方法。测试结果代表松散材料在给定温度下承受应力时结构变化的相对容易程度。高DWT值表明材料易于操作到测试温度下的应力水平；低DWT值表明材料在测试温度下难以操作到可承受应力的水平。当混合料在多个温度下进行试验时，DWT指数可预测混合料适当的摊铺温度，作为现场压实温度的参考，具有极其重要的工程实用价值。
[0006]本专利技术具体是通过如下技术方案来实现的。
[0007]一种沥青混合料工作性快速评价方法，包括以下步骤：
[0008]S1、按照JTG E20
‑
2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》T 0701
‑
2011进行取样；
[0009]S2、采用旋转压实仪对S1制备的试件进行测试，获得不同温度下，当材料试件固结成圆柱形时，施加至试件上的压力、试件高度的变化数据；
[0010]S3、采用DWT软件对S2获得的数据进行处理，获得应力
‑
应变曲线，并计算出在对应
温度下的应力
‑
应变曲线的斜率，以计算出的斜率作为对应温度下混合料的和易性相关指标，通过比较不同温度对应的和易性指标，获得适当的摊铺温度。
[0011]优选的，S3中，DWT软件处理数据的具体过程为：
[0012]1)根据测试数据(压力值)计算出测试数据对应的应力值：
[0013]σ
n
＝F
n
/A
[0014]σ
n
—n处的应力值，kPa；
[0015]F
n
—n处的压力值，N；
[0016]A—横截面面积，m2[0017]2)根据测试时试件高度的变化值计算出测试数据对应的应变值：
[0018]ε
n
＝100*(h0‑
h
n
)/h0[0019]ε
n
—n处的体积应变值，％；
[0020]h0—采集到的试件的初始高度，mm；
[0021]h
n
—n处的试件高度，mm；
[0022]3)计算DWT值
[0023]DWT＝(σ
650
‑
σ
550
)/(ε
650
‑
ε
550
)
[0024]DWT—和易性指标，kPa；
[0025]σ
650
—650kPa处的应力值，kPa；
[0026]σ
550
—550kPa处的应力值，kPa；
[0027]ε
650
—650kPa处对应的应变值，％；
[0028]ε
550
—550kPa处对应的应变值，％。
[0029]优选的，S2中，采用旋转压实仪测试时，设定有效内旋转角为(1.16
±
0.02)
°
，垂直压力为(600
±
18)kPa，旋转速率为(30
±
0.5)r/min。
[0030]优选的，S2中，采用旋转压实仪测试时，采用多个材料试样进行测试，且每个材料试样在多个温度下进行测试。
[0031]优选的，S2中，采用旋转压实仪测试前，将压头在选定测试温度下至少保温15min，模具、模具端板在选定测试温度下至少保温45min。
[0032]优选的，S1中，试件成型过程为：从烘箱中取出预热的模具、模具端板，并在模具端板上垫一张圆形纸片；将称好的沥青混合料迅速倒入模具内，将混合料整平，然后在顶面盖上一张圆形纸片；将盛有沥青混合料的模具放入旋转压实仪中，装上压头，启动计算机，开动旋转压实仪成型试件。
[0033]本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：
[0034]1、本专利技术提供一种预测不同铺筑温度下沥青混合料可施工性的方法，利用在圆柱形模具内已知温度下对松散材料试样施加恒定加载速率，当材料试样固结成圆柱形时，记录产生的法向应力和应变，应力
‑
应变曲线的斜率用作与试验温度下混合料和易性相关的指标，DWT代表松散材料发展成可在给定温度下承受应力的结构的相对容易程度，进而提高沥青混合料施工条件的可控性。
[0035]2、本专利技术可预测适当摊铺温度的信息，作为现场压实温度的参考。
[0036]3、本专利技术还可以用于评估温拌添加剂的性能，预测沥青混合料在较低环境施工温度下的可施工性，以及与温度、和易性和压实性相关的其他材料行为。
[0037]4、本专利技术提供一种能快速、准确地评价沥青混合料工作性的方法，进而提高沥青混合料施工条件的可控性。
附图说明
[0038]图1为应变率模式选择时的数据图；
[0039]图2为Profile Type 3选择时的数据图；
[0040]图3为DWT Profile 1模式选择时的数据图；
[0041]图4为DWT Profile 2模式选择时的数据图；
[0042]图5为DWT Profile 3模式选择时的数据图；
[0043]图6为DWT导出文件格式的数据图；
[0044]图7为沥青混合料的应力...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沥青混合料工作性快速评价方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、取待测沥青混合料样品；S2、将S1样品制备成试件，采用旋转压实仪对制备的试件进行测试，获得不同温度下，当试件固结成圆柱形时，施加至试件上的压力、试件高度的变化数据；S3、采用DWT软件对S2获得的数据进行处理，获得应力
‑
应变曲线，并计算出在对应温度下的应力
‑
应变曲线的斜率，以斜率作为对应温度下混合料的和易性指标，通过比较不同温度对应的和易性指标，获得摊铺温度。2.根据权利要求1所述的沥青混合料工作性快速评价方法，其特征在于，S1中，按照JTGE20
‑
2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》T0701
‑
2011进行取样。3.根据权利要求1所述的沥青混合料工作性快速评价方法，其特征在于，S3中，DWT软件处理数据的具体过程为：1)根据测试压力值计算出测试数据对应的应力值：σ
n
＝F
n
/Aσ
n
—n处的应力值，kPa；F
n
—n处的压力值，N；A—横截面面积，m2；2)根据测试时试件高度的变化值计算出测试数据对应的应变值：ε
n
＝100*(h0‑
h
n
)/h0ε
n
—n处的体积应变值，％；h0—采集到的试件的初始高度，mm；h
n
—n处的试件高度，mm；3)计算DWT值：DWT＝(σ
650
‑
σ
550
)/(ε
6...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆明浩，冯振刚，刘占斌，王峥，卢喆，闫嘉庆，舒金星，钱成多，李新军，刘新强，毕海崧，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：