再生骨料表面粗糙度对沥青与骨料粘附性影响的测试方法技术

本发明专利技术涉及沥青混合料性能评价技术领域，尤其涉及一种再生骨料表面粗糙度对沥青与骨料粘附性影响的测试方法。通过设计四种不同粗糙度的模型再生骨料，进行再生骨料与沥青胶浆间界面拉拔试验，获得不同粗糙度的再生骨料与沥青胶浆界面拉拔强度，进而得到不同再生骨料粗糙度与界面拉拔强度的计算公式，以解决现有技术中无法定量评价骨料形状对粘附性影响的大小，进而预测骨料与沥青胶浆界面粘结强度的问题。该方法可全面评价不同骨料表面粗糙程度对沥青与骨料粘附性的影响。再生骨料表面附着多孔老砂浆，本发明专利技术提出具有较好适用性的再生骨料

【技术实现步骤摘要】
再生骨料表面粗糙度对沥青与骨料粘附性影响的测试方法


[0001]本专利技术涉及沥青混合料性能评价
，尤其涉及一种再生骨料表面粗糙度对沥青与骨料粘附性影响的测试方法。

技术介绍

[0002]随着我国公路等级的提高，沥青路面成为高等级道路路面中占主要地位的路面结构。在我国，已建成的高速公路路面，90％以上是沥青路面。车辙和水损害是沥青路面的主要病害，而骨料与沥青之间的黏附性能的好坏是评价沥青混合料抗水损害能力的重要指标，也是沥青混合料形成强度的基础。
[0003]随着城市建设的快速发展、人们物质生活的提高、原有建筑物不能满足其使用要求和使用期限的临近，愈来愈多的建筑物将被拆除，产生愈来愈多的建筑垃圾，而废弃混凝土占绝大部分比例。利用废弃混凝土生产再生骨料，将再生骨料作为骨料可以极大提高资源化的利用效益、降低工程成本、减少环境影响，对推进土木工程材料的可持续发展具有重要意义。
[0004]目前，国内外在评价沥青与骨料粘附性的研究中，涉及的粘附性评价方法主要有水煮法、水浸法、光电比色法、搅动水净吸附法、静载试验和动载试验。上述试验能够较好的测试沥青与骨料粘附性，但沥青与骨料的粘附性不仅与沥青自身的性质有关，还与骨料表面的性质有关。
[0005]公开号CN103760104A的中国专利公开了一种集料形状对沥青与集料粘附性影响的试验装置及试验方法，通过设计特殊装置对不同形状骨料与沥青的粘附性进行试验，从而得到骨料形状对沥青与骨料粘附性的影响。
[0006]但上述方法均未给出骨料表面粗糙度的概念，无法定量评价骨料形状对粘附性影响的大小，进而预测骨料与沥青胶浆界面粘结强度。

技术实现思路

[0007]基于此，本专利技术的目的在于提供一种再生骨料表面粗糙度对沥青与骨料粘附性影响的测试方法，以解决现有技术中无法定量评价骨料形状对粘附性影响的大小，进而预测骨料与沥青胶浆界面粘结强度的问题。
[0008]本专利技术通过使用不同再生骨料粗糙度下的沥青与骨料界面的拉拔强度计算公式，实现全面评价不同骨料表面粗糙程度对沥青与骨料粘附性的影响。与天然骨料不同，再生骨料表面附着多孔老砂浆，本专利技术提出具有较好适用性的再生骨料
‑
沥青界面粘附性能试验及其评价方法，对于揭示再生骨料沥青混合料损伤演化过程机理具有重要的科学意义。
[0009]为了解决本专利技术的上述技术问题，本专利技术提供采用以下技术方案：
[0010]本专利技术的目的是提供一种再生骨料表面粗糙度对沥青与骨料粘附性影响的测试方法，包括如下步骤：
[0011]S1，制备模型再生骨料：制备粗糙度分别为0mm、0.05mm、0.1mm、0.15mm的模具，将
水灰比0.42的水泥浆体分别浇筑到四种不同粗糙度的模具内，成型后脱模养护28天，得粗糙度分别为0mm、0.05mm、0.1mm、0.15mm的模型再生骨料；
[0012]所述模型再生骨料上部设有凹槽；
[0013]S2，预热：将沥青胶浆放入135℃
±
5℃烘箱中加热至熔融状态，得熔融状态的沥青胶浆，同时将S1所得模型再生骨料一同放入烘箱预热，得预热后的模型再生骨料；
[0014]S3，加热：将S2所得熔融状态的沥青胶浆注入S2所得预热后的模型再生骨料的凹槽内，熔融状态的沥青胶浆刚好没过再生骨料表面时，置于135℃
±
5℃烘箱中，加热30min，使沥青胶浆在凹槽内自然流平；
[0015]S4，制作拉拔试件：待沥青胶浆冷却后，用AB胶涂抹在拉拔锭子底端并立即与沥青胶浆粘黏，用手挤压排除多余沥青和空气，并应使拉拔锭子的中心与沥青胶浆平面的中心重合，得拉拔试件；
[0016]S5，拉拔试验：将S4所得拉拔试件在25℃环境下放置2h后，在拉拔设备上进行拉拔试验。
[0017]与天然骨料不同，再生骨料表面附着多孔老砂浆，老砂浆与沥青的界面粘附性能会直接影响沥青混合料的性能。现实中难以生产获得预设的粗糙度的再生粗骨料以研究其对沥青与骨料粘附性的影响，特将水灰比0.42的水泥浆体分别浇筑到四种不同粗糙度的模具内，成型后脱模养护28天，以不同粗糙度的水泥块模拟再生骨料表面，从而通过设计模型再生骨料实现对粗糙度的精确控制。
[0018]进一步，S1中，所述模具由五块ABS塑料板组成，一块底板，两种侧板各两块，用胶带紧密拼装组成；不同粗糙度的模具体现在试模底板中间直径为20mm的凸起圆上，第一种模具粗糙度为0mm，其底板中间凸起1mm直径20mm的圆；第二、三、四种模具粗糙度分别为0.05mm、0.1mm、0.15mm，其底板在第一种模具的基础上再分别凸起1mm、2mm和3mm，并在圆上每隔2mm的距离进行宽度为2mm开槽，形成齿状凹槽。
[0019]进一步，S1中，所述水泥浆体以强度等级为42.5的硅酸盐水泥和水制成。
[0020]进一步，S2中，所述沥青胶浆包括AH
‑
70沥青、石灰石矿粉，粉胶比为0.6
‑
1.2。
[0021]进一步，S5中，所述拉拔试验的破坏形式为沥青胶浆自身粘聚性破坏时，可将拉拔试件置于50℃的恒温水浴箱中进行水浴24h，再放入5℃的恒温水浴中进行低温水浴2h后，再进行拉拔试验。保证其破坏形式为沥青胶浆与再生骨料界面的粘附性破坏。
[0022]进一步，S5中，所述拉拔设备为PositestAT
‑
A粘结力测试仪。
[0023]进一步，所述粗糙度可以用于表征再生骨料的表面形态，即单位面积下的表面平均深度，粗糙度计算公式为：
[0024][0025]式中：H为粗糙度，V为再生骨料与沥青接触面粗糙部位凹陷体积，A为再生骨料与沥青接触面面积。
[0026]进一步，不同粗糙度对应沥青胶浆与再生骨料界面的拉拔强度计算：将粗糙度、拉拔强度两者进行y＝ax+b的线性拟合，其中系数a为粗糙度影响系数、b为常数、x为粗糙度、y为拉拔强度，粗糙度影响系数a的取值范围为2.34～2.68，常数b的取值范围为0.597～0.834，取a与b的均值作为最终取值，即y＝2.52x+0.696，可根据该公式计算不同粗糙度的
界面粘结强度。
[0027]更进一步，所述沥青胶浆制备方法为，AH
‑
70沥青加热至140℃
±
5℃；使用拌和机以300r/min转速，在10min内分多次往沥青中加入石灰石矿粉；再以1000r/min的速度搅拌30min，温度控制在150℃～160℃进行搅拌，当粉胶比越大，搅拌温度越高；使石灰石矿粉在沥青中分布均匀；然后改为300r/min的转速低速搅拌10min，消除搅拌过程中产生的气泡，得沥青胶浆。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：
[0029]1、本专利技术给出了一种再生骨料表面粗糙度对沥青与骨料粘附性影响的测试方法，该测试方法简单，通过设计四种不同粗糙度的模型再生骨料，进行再生骨料与沥青间界面拉拔试验，获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种再生骨料表面粗糙度对沥青与骨料粘附性影响的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，制备模型再生骨料：制备粗糙度分别为0mm、0.05mm、0.1mm、0.15mm的模具，将水灰比0.42的水泥浆体分别浇筑到四种不同粗糙度的模具内，成型后脱模养护28天，得粗糙度分别为0mm、0.05mm、0.1mm、0.15mm的模型再生骨料；所述模型再生骨料上部设有凹槽；S2，预热：将沥青胶浆放入135℃
±
5℃烘箱中加热至熔融状态，得熔融状态的沥青胶浆，同时将S1所得模型再生骨料一同放入烘箱预热，得预热后的模型再生骨料；S3，加热：将S2所得熔融状态的沥青胶浆注入S2所得预热后的模型再生骨料的凹槽内，熔融状态的沥青胶浆刚好没过再生骨料表面时，置于135℃
±
5℃烘箱中，加热30min，使沥青胶浆在凹槽内自然流平；S4，制作拉拔试件：待沥青胶浆冷却后，用AB胶涂抹在拉拔锭子底端并立即与沥青胶浆粘黏，用手挤压排除多余沥青和空气，并应使拉拔锭子的中心与沥青胶浆平面的中心重合，得拉拔试件；S5，拉拔试验：将S4所得拉拔试件在25℃环境下放置2h后，在拉拔设备上进行拉拔试验，并计算拉拔强度。2.根据权利要求1所述一种再生骨料表面粗糙度对沥青与骨料粘附性影响的测试方法，其特征在于：S1中，所述模具由五块ABS塑料板组成，一块底板，两种侧板各两块，用胶带紧密拼装组成；不同粗糙度的模具体现在试模底板中间直径为20mm的凸起圆上，第一种模具粗糙度为0mm，其底板中间凸起1mm直径20mm的圆；第二、三、四种模具粗糙度分别为0.05mm、0.1mm、0.15mm，其底板在第一种模具的基础上再分别凸起1mm、2mm和3mm，并在圆上每隔2mm的距离进行宽度为2mm开槽，形成齿状凹槽。3.根据权利要求1所述一种再生骨料表面粗糙度对沥青与骨料粘附性影响的测试方法，其特征在于：S1中，所述水泥浆体以强度等级为42.5的硅酸盐水泥和水制成。4.根据权利要求1所述一种再生骨料表面粗糙度对沥青与骨料粘附性影响的测试方法，其特征在于：S2中，所述沥青胶浆包...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷斌，杨婉莹，熊强辉，余林杰，晏育松，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：