Novachip瀝青混合料壓實試件毛體積相對密度測試的試驗研究

1、道路工程1282015年5期(總第125期基金項目:甘肅省科技計劃資助(項目編號1306GTGA017。Novachip 瀝青混合料壓實試件毛體積相對密度測試的試驗研究聶金元1,劉濤2,竇暉2,張星宇2(1甘肅省高速公路管理局,甘肅蘭州730010;2甘肅路橋建設(shè)集團養(yǎng)護科技有限責(zé)任公司,甘肅蘭州730050摘要:Novachip 超薄罩面空隙率是保證其是否具有優(yōu)良性能的重要因素,通過對體積法、真空密度法和蠟封法3種不同的毛體積相對密度測試方法的分析和具體的應(yīng)用后發(fā)現(xiàn):體積法由于表面紋理構(gòu)造的存在導(dǎo)致通過體積法測試計算得到的空隙率比其真值要高。蠟封法由于人為操作誤差的影響其結(jié)果變異性較大。Co

2、relok 真空密度法則彌補了其他兩種方法的不足。關(guān)鍵詞:Novachip 超薄罩面;空隙率;毛體積相對密度;測試方法中圖分類號:U414文獻標識碼:B目前,Novachip 超薄罩面由于其具有良好的抗滑、降噪、耐磨及排水性好等優(yōu)點已廣泛應(yīng)用于高等級公路、市政道路的預(yù)防性養(yǎng)護中。Novachip 超薄罩面具有上述優(yōu)良功能的主要原因之一是其混合料礦料級配為間斷級配,礦料級配中236 475mm 顆粒含量的缺失為Novachip 混合料提供了一個較高的空隙率?？障堵实拇笮≈苯佑绊懼鳱ovachip 超薄罩面施工中乳化改性瀝青的破乳時間及其是否具有良好的抗滑、降噪等功能的重要原因。因此,測試得到的N

3、o-vachip 混合料毛體積相對密度是否精確、可信直接關(guān)系著空隙率結(jié)果的精確性。目前,現(xiàn)行的瀝青混合料試驗程對Novachip 壓實試件毛體積測試方法沒有明確要求。對于其測試方法各個省份或各個設(shè)計也不盡相同。本文對蠟封法、體積法及coerlok 真空密度法3種毛體積測試方法原理進行分析后,分別應(yīng)用這3種方法對Novachip 混合料室內(nèi)成型試件進行測試和對比分析。1毛體積相對密度測試方法分析比較1.1體積法體積法是應(yīng)用比較廣泛的一種方法。該法是用游標卡尺測定壓實試件的表面體積。所有表面空隙都看作是試件的一部分。試件表面紋理結(jié)構(gòu)會對試件的體積測定造成影響。體積法測定的試件體積包括混合料實體體積

4、、表面紋理結(jié)構(gòu)、表面連通開口空隙和試件內(nèi)部空隙,由此測得的空隙率比其真值要大。1.2真空密度法真空密度法原理是將壓實試件真空密封在一個剛性塑料袋中,通過水置換法測定試件的體積。通過抽真空后,柔軟的塑料非常緊密的貼在試件的表面。剛性塑料袋如橋梁一樣,覆蓋跨過試件表面的凹陷處,從而改變了試件的表觀體積。CoreLok 法測定的試件體積包括混合料實體體積、少部分表面紋理機構(gòu)、所有表面連通開口空隙和內(nèi)部空隙,其測試得到的空隙率相比體積法較小。1.3蠟封法蠟封法基本原理與真空密度法相同,而密封介質(zhì)采用石蠟。在測試中,石蠟融化程度直接影響其測試結(jié)果的精確度,雖然要求將石蠟融化至熔點以上5.50.5,但在融

5、化過程中需要人為把握。融化程度太高則石蠟流淌性較好,部分石蠟進入開口空隙導(dǎo)致測試結(jié)果偏小,融化程度較低則石蠟流淌性較差,對表面紋理封閉不好導(dǎo)致測試結(jié)果偏大,因此該方法受人為影響因素較多。2試驗方案2.1原材料試驗用10 15mm 、5 10mm 粗集料和0 3mm 機制砂采用甘肅武山縣鴛鴦鎮(zhèn)玉石灣石料。改性瀝青采用殼牌Novabinder 聚合物改性瀝青。礦粉采用甘肅天水麥積區(qū)花牛鎮(zhèn)礦粉。原材料試驗檢測為合格。2.2配合比礦料級配見表1,油石比為5.0%。表1礦料級配篩孔尺寸/mm1613.29.5 4.75 2.36 1.180.60.30.150.075通過率/%100.094.366.1

6、29.124.418.312.58.96.64.22.3試驗方案設(shè)計對Novachip 瀝青混合料試件成型采用馬歇爾擊實法雙面各擊實50次成型,為了保證試驗結(jié)果具有良 2015年5期(總第125期129好的對比性,試件成型后同組內(nèi)的同一試件依次采用體積法、Corelok 真空密度法和蠟封法進行測試,測試后計算試件空隙率及同組試驗結(jié)果的變異性。真空密度法試驗儀器采用美國InstroTek /CPN 國際公司生產(chǎn)的CoreLok 新型瀝青混合料密度測定儀。3試驗結(jié)果及分析對試件成型后按不同方法依次進行測試后計算了試件空隙率及試驗結(jié)果的變異性,結(jié)果見表2。表2試驗結(jié)果測試方法毛體積相對密度空隙率/%

7、毛體積相對密度試驗結(jié)果變異性/%體積法 2.18213.090.82真空密度法 2.21311.890.40蠟封法2.19912.441.25為了便于分析,以試驗方法為橫坐標,計算得到的空隙率和毛體積相對密度試驗結(jié)果的變異性為縱坐標繪制關(guān)系圖,如圖1和圖2所示 。圖1 試驗方法和空隙率關(guān)系圖圖2試驗方法和試驗結(jié)果變異性關(guān)系圖可以看出,采用不同試驗方法測試得到的毛體積相對密度結(jié)果中應(yīng)用體積法測試得到的結(jié)果最小,蠟封法得到的結(jié)果次之,Corelok 真空密度法得到的結(jié)果最大。從而造成不同試驗方法得到的空隙率為體積法測試得到的結(jié)果最大,蠟封法得到的結(jié)果次之,Corelok 真空密度法得到的結(jié)果最小。

8、計算同組內(nèi)測試結(jié)果的變異性可以看出,Corelok 真空密度法測試時結(jié)果變異性最小,體積法測試時次之,蠟封法測試時最大。結(jié)合3種不同試驗方法原理分析可知,由于表面紋理構(gòu)造的存在導(dǎo)致體積法測試得到的空隙比其真值要高。而蠟封法由于人為操作誤差的影響其結(jié)果變異性較大,不能提供精度較高的結(jié)果。Corelok 真空密度法則在一定程度上彌補了其他兩種方法的不足,因此在Nova-chip 瀝青混合料壓實試件毛體積相對密度測試中建議采用真空密度法進行測試,從而得到精度較高的空隙率。4結(jié)論對體積法、真空密度法和蠟封法3種不同的毛體積相對密度測試方法原理進行分析后,采用這3種方法對Novachip 超薄罩面瀝青混合料壓實試件的毛體積相對密度進行測試分析,并計算了其空隙率和試驗結(jié)果的變異性。結(jié)果表明由于表面紋理構(gòu)造的存在導(dǎo)致通過體積法測試計算得到的空隙率比其真值要高。而蠟封法由于人為操作誤差的影響其結(jié)果變異性較大,不能提供精度較高的結(jié)果。Corelok 真空密度法則彌補了其他兩種方法的不足,因此在Novachip 瀝青混合料壓實試件毛體積相對密度測試中建議采用真空密度法進行測試,從而得到精度較高的空隙率