要害词：排水沥青混淆料 | 飞散试验 | 析漏试验 | 渗透性能 | 试验要领比照

近年来
，随着中国对路面效劳性能需求的转变
，从之前的能够顺应天气条件
，知足交通量、荷载等要求的基本行车需求
，逐步转变到追求更好的蹊径功效性
，一直有新型的功效性路面泛起
，其中包括排水沥青路面
。排水沥青路面指路面在压实成型后
，逍遥率为20%左右
，沥青混淆料内部逍遥能够扫除路表水的开级配沥青混淆料
。排水沥青路面相比密级配沥青路面
，雨水通过混淆料内部的逍遥下渗进而通过横坡侧向倾轧
，阻止了路面积水的爆发
，有用消除水雾、水漂、水膜等滋扰和影响行车清静的因素
。

排水沥青路面使用简单粒径集料比例较大
，路表结构深度较大
，具有优异的抗滑特征
，但与此同时
，由于水可以自由地在混淆料内部流通
，排水沥青混淆料需具有优异的水稳固性
；又因排水沥青混淆料粗集料含量较高
，沥青膜在行车历程中一直变薄
，容易导致路外貌集料与集料之间失去黏结
，泛腾飞散、掉粒等病害
，因此关于抗飞散性能应具有较高要求
；析漏试验是为了在排水沥青混淆料配合比设计历程中确定zui佳沥青用量
，由于各国接纳的要领差别
，为相关研究带来了未便
；排水沥青路面作为一种功效性路面
，渗透性能直观反应了排水沥青混淆料扫除路表水的能力
。上述路面性能是影响排水沥青路面大面积推广应用的要害所在
，为刷新中国海内排水沥青混淆料应用手艺
，很有须要对海内外排水沥青混淆料试验要领举行比照剖析
。

试件成型要领比照

排水沥青混淆料圆柱体试件

排水沥青混淆料圆柱形试件成型要领主要有马歇尔击实法和旋转压实法两种
。中国和日本规范中排水沥青混淆料成型要领均接纳马歇尔双面击实50次成型
，试件直径101.6mm
，高度63.5mm
。美国使用Superpave的旋转压实仪(SGC)成型
。法国接纳可纪录高度和剪应力的旋转压实仪(PCG)成型
，法国和美国旋转压实试验的压实角度保存差别(表1)
，法海内部角小
，以是压实功小
，若是抵达相同的压实度
，美国旋转压实次数比法国少
。其他试验参数基内情同
，转速均为(30±0.5)r/min
，竖向压力均为(0.6±0.018)MPa
，试件直径为(150±0.1)mm
。SGC不可直接提供判断路面是否稳固所bi须的应力和应变特征
。与击实法相比
，SGC和PCG等具有揉搓特征的压实法
，更能靠近现实验工历程中的压实状态
，在旋转压实历程中还可以凭证混淆料的密实度转变情形来判断混淆料的可压实性
。别的
，法国标准EN12697-31-2007划定在试件成型前要经由0.5~2h的短期老化
，美国标准AASHTOR30-02划定的老化时间为2h
，而中国则不思量短期老化的影响
。

矫芳芳针对排水沥青混淆料马歇尔击实法以及美国旋转压实成型要领举行了研究
，发明马歇尔双面击实50次和旋转压实50次获得试件的各项体积指标均相近
，以为两种要领在50次(击实/压实)次数下有一定的对应关系
。

排水沥青混淆料板式试件

排水沥青混淆料板式试件的成型接纳轮辗成型
，轮辗有钢性轮和充气轮两种
，中国接纳的是钢性轮辗
，制作尺寸为300mm(长)×300mm(宽)×(50~100)mm(厚)的试件
，凭证zui至公称粒径来选用成型试模
。

法国等接纳欧洲标准的国家针对小型车辙试验接纳的是钢轮碾压方法
，大型和超大型车辙试验的试件接纳充气轮胎碾压成型方法
。试件的逍遥率控制标准凭证混淆料类型、试件厚度来确定
。

美国接纳的汉堡车辙试验可以举行板式试件的成型
，试件的成型控制接纳逍遥率控制指标
。差别国家接纳的板式试件尺寸见表2
。

抗飞散性能

排水沥青混淆料外貌结构深度较大、粗集料外露
，在交通荷载的重复作用下
，由于集料与沥青的黏结力缺乏而引起集料的脱落、掉粒、飞散
，并成为坑槽的路面损坏
，是排水沥青路面的典范病害之一
。大大都的国家均接纳肯塔堡飞散试验评价排水沥青混淆料对抗颗粒损失能力
，试验接纳圆柱体试件
，将单个试件置于洛杉矶磨耗仪中
，不加钢球以(30~33)r/min速率旋转300转
。飞散损失：

耿韩、李立寒、孟庆楠等建议接纳20℃和-18℃的飞散损失划分作为一样平常温度和冰冻条件下排水沥青混淆料的抗松散性能评价指标
。张宜洛等为了更好地评价差别沥青混淆料的飞散损失差别
，通过差别沥青种类以及差别级配沥青混淆料举行刷新飞散试验
，效果批注：常温20℃浸水、增添10个钢球、转数300转的试验条件能够减小效果的变异系数
。

飞散试验虽然一定水平可以反应排水沥青混淆料对抗颗粒损失能力
，但鉴于飞散试验的碰撞机理与现实路面磨耗作用保存较大差别
，许多国家的学者最先接纳模拟轮胎与路面的作用对排水沥青混淆料对抗飞散的能力举行评价与研究
。荷兰和丹麦均开发了旋转外貌磨耗试验(RSAT)
，试验温度为20℃
，通过一带实心轮胎的负载钢轮在平板试件往返行走
，并且可以模拟车辆的剪切作用
，接纳24h石料损失质量来表征飞散
。

曹东伟等也举行了相关装备的开发与试验研究
，为更好地评价大逍遥沥青路面的抗飞散性能
，相继开发了平板飞散装备(包括TRD-Ⅰ、TRD-Ⅱ装备以及大型飞散检测系统TRD-Ⅲ)
。其中大型飞散检测系统可在差别压力、差别温度以及车轮差别转速和差别进给速率情形下举行飞散试验
；许斌使用TRD-Ⅰ、TRD-Ⅱ装备举行了平板飞散试验
，研究发明：高温会加速排水沥青混淆料的飞散
。常温条件下
，飞散情形随着磨耗次数的增添
，从缓慢增添到显著增添再到趋于稳固的特点
。

析漏试验

增大沥青膜厚度能够有用改善排水沥青混淆料路用性能以及抗老化性能
，与此同时沥青用量的增添导致混淆料在生产、贮存、运输历程中沥青从集料外貌流淌(析漏损失)
，通过析漏试验可对沥青用量举行控制
，各国析漏试验要领不尽相同
，主要有烧杯法、搪瓷盘法和网篮法3种
。

(1)烧杯法

烧杯法由德国研究所研究制订
。取1000~1100g拌和洽的沥青混淆料倒入800mL的烧杯内
，再将混淆料和烧杯一起放入(170±2)℃的烘箱内保温1h后
，将沥青混淆料倒出
，附着在烧杯上的沥青质量与初始混淆料质量的比值即为析漏损失
，许多国家将排水沥青混淆料析漏损失划定为不大于0.3%
。此要领由于排水沥青混淆料的厚度较大
，黏附在烧杯壁的沥青量较少
，使得试验效果偏小
。

(2)搪瓷盘法

日本排水性沥青混淆料的设计要领中
，以搪瓷盘法来确定zui佳沥青用量
，试验办法与析漏损失盘算要领与烧杯法相似
。搪瓷盘法由于集料平铺在盘子外貌
，阻止了烧杯法中混淆料过厚的问题
，但同时搪瓷盘法流失的沥青保保存盘子上
，阻碍了后续连系料的流失
，当将搪瓷盘翻转倒掉沥青混淆料时
，注重须去除附着在搪瓷盘上的碎石
，而排水沥青混淆料连系料的黏度较大
，如不实时取出碎石
，混淆料将黏在盘底很难取出
，并且不是所有粒径的碎石都需取出
，其标准很难界定
，由于受到人为因素滋扰较大
，试验效果可靠性差
。

(3)网篮法

美国AASHTOT305-97接纳网篮法举行析漏试验
，用以控制混淆料在生产、运输等历程中自由沥青析出量
，其原理和办法与烧杯法和搪瓷盘法相似
，差别的是沥青混淆料不是直接安排在容器中
，而是接纳搪瓷盘或平底碗架住网篮以吸收流淌的沥青
，称取质量举行盘算
。网篮直径为(108±10.8)mm
，高(165±16.5)mm
，在距底部(25±2.5)mm处有一个筛蓖
，网篮与筛蓖的孔径均为6.3mm
。由于孔径达数毫米
，可能会使不但是沥青连系料还包括部分沥青混淆料通过网孔落入到碗(盘)中
，使试验效果偏大
。建议关于差别公称zui大粒径的排水沥青混淆料
，适当调解网篮与筛蓖的孔径
。比利时接纳的网篮流淌试验
，其历程为首先用3.0MPa的压力将排水沥青混淆料在Duriez模具中压实
，然后将装有混淆料的模具放到180℃的烘箱中安排7.5h
，使沥青从压实试样上流淌下来
，盘算损失沥青连系料占初始连系料重量百分比
。

矫芳芳通过比照3种试验要领
，发明网篮法相比于烧杯法试验效果的偏小以及搪瓷盘法试验效果的偏大更为合理
，并且人为滋扰因素更少
。

渗透性能

室内渗透性丈量要领

室内渗透性一样平常接纳透水系数表征
，单位为cm/s或m/s
。透水系数的测试要领可以分为常水头法和变水头法
。变水头测试法中水头是时间的函数
，不适于丈量透水系数大的大逍遥质料
，主要是由于水头下降过快
。别的
，在测试历程中
，水力梯度的转变规模很大
，达西定律的适用性保存疑问
。因此大部分国家针对排水沥青混淆料接纳的室内渗透性丈量要领均为常水头法
。

中国《排水沥青路面设计与施工手艺细则》(报批稿)中划定的测定要领主要参照日本《铺筑试验法便览》制订
，接纳常水头渗水试验
。试验办法为：①成型马歇尔试件
，冷却后不脱模
，在其上增添一个套筒
，套筒和试模之间应密封
，不得透水
；②翻开外部水源向套筒内供水
，调理水阀巨细
，直至溢流孔坚持常水位
；③进水在常水压条件下向下渗透
，渗透通过试件的水用量筒网络
，测定5ｓ左右的透水量
；④透水系数凭证式(1)盘算：

欧洲关于渗透性试验要领收录于EN12697-19
，包括了水平透水系数以及笔直透水系数两种测试要领
，透水系数装置示意图见图1
。试验最先前
，为排尽试件中心的空气
，坚持让水流流过试件约10min
。通过丈量每秒通过试件的水的体积
，基于达西定律
，笔直透水系数接纳下式盘算：

在排水沥青路面设计中
，笔直透水系数决议了雨水渗入路面的速率
，水平透水系数决议了雨水横向倾轧的速率
。该要领思量了排水沥青路面碾压的偏向性
，水平透水系数与笔直透水系数保存差别
，划分丈量这两个系数有利于合理举行排水沥青路面的排水设计
。

现场渗透性试验

现场渗水试验一定意义上多属于变水头试验
，由于现场渗透性试验水流处于一种三维的流动状态并且流动得不稳固
，无法与透水系数建设优异的相关性
。现场渗透性的丈量通常是一个履历指标
，一样平常用渗水系数举行表征
，单位多为mL/s
。下面先容几种各国常用的渗水仪
。

JTG E60-2008《公路路基路面现场测试规程》使用的渗水仪与日本《铺装试验法便览》概略相似
。主要差别在于中国规范中盛水量筒的高度由日本的342mm变为315mm
，下部支持结构的高度由263mm变为200mm
，也就是说丈量时施加在路面上的水头比日本规范更大
。西班牙举行现场渗透性测试接纳一种经LCS装备改动后称为Zarauz的透水仪
，测试历程水从特定高度落下
，自由流入铺装外貌
，可以测定水渗入路面之前前进的zui大径向距离
，以及水在路表完全消逝所需的总时间
，有用模拟了雨水的作用
。瑞士接纳Yverdon透水仪丈量现场渗透性
，试验装置与路面之间的误差接纳合成玛蹄脂制成的质料举行关闭
，用70~80kg的重物压住装置
。试验首先变换水压力以消除基座中的气泡
，然后在10s内稳固住170mm的水高
，用带刻度的容器丈量水流
，取两次重复丈量的算术平均值
，单位为L/min
。丹麦接纳了一种称为Bec-ker管的较为简朴的测试仪器
，排水沥青路面上安排一直径为140mm的透明管
，关闭误差后向管中注水
，纪录100mL水排到路面中所需要的时间
，若时间凌驾75s
，则阻止丈量
，路面被视为梗塞
，效果取测点重复3次的平均值
。美国得克萨斯透水仪使用内径为152.4mm的圆柱体用于贮存丈量用水
，透水仪的水量到吸液管顶部标记上方25~50mm
，纪录4.63L水流出需要的时间来测得其渗透性
。美国国家沥青手艺中心(NCAT)开发了一种三层式现场透水仪
，装置由三层蹊径式立管组成
，接纳变水头的要领
。zui小直径的立管位于顶部
，zui大直径的立管位于底部
。这种透水仪能够适用于较宽的渗透性规模
，关于渗透性较差的路面
，水在小直径顶层立管中着落较慢
，关于渗透性较好的路面
，水平面将快速通过顶层
，当水平面抵达大直径立管时
，水位下降速率变慢
。

结论

梳理了中国、美国、欧洲以及日本等国的排水沥青混淆料试验要领
，发明从混淆料试件的成型到排水沥青混淆料要害性能的试验要领均保存一定的差别
。详细体现在以下几个方面：

(1)在试件成型中旋转压实成型具有的揉搓特征
，相比马歇尔击实成型越发靠近路面现实压真相形
。

(2)飞散试验的碰撞机理与现实路面磨耗作用保存较大差别
，平板飞散试验能够模拟轮胎对路外貌的损坏作用
，并且关于温度的控制也更为jing确
，相比肯塔堡飞散试验更为准确、合理
。

(3)关于析漏试验
，网篮法相比于烧杯法以及搪瓷盘法具备人为因素滋扰较小的优点
，且试验效果更为合理
。

(4)渗透性试验由于差别国家接纳的试验要领以及仪器的差别
，导致控制指标无法统一
。建议开发基于达西定律差别使用条件下的测试装备
，以期获得较小误差的试验效果
。

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全文完 宣布于《中外公路》2020年第6期
。作者简介：徐瑞刚
，男
，硕士研究生.E-mail：674379691＠qq.com

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装备名称：B045 Superpave旋转压实仪 (SGC)

型号：B045/B045-01

制造商：意大利Matest公司

沥青旋转压实仪由意大利Matest研发制造
，用于仿真复制现实蹊径铺设历程真实的压实条件
，从而确定沥青的压实特征
。这样的压实通过全自动模式实现
，连系旋转行动和机械压头施加笔直荷载
。压实机由强度结构钢框架组成
，确保优良的角度控制
。意大利Matest旋转压实仪具有优异的性能
，是市场上很是具立异性的旋转压实仪
，沥青混淆料旋转压实仪有两种型号适用型旋转压实仪和科研型旋转压实仪
，旋转压实仪在混凝土和沥青行业有多种用途
。模拟和再现现实蹊径铺设的现实压实条件
，以测试切合ASTM、EN和AS标准的沥青压实特征
。凭证NT Build 427规范
，模拟和再现混凝土预制生产线中混凝土混淆料压实特征
。

荷载通过电控汽缸
，压力调理阀伺服控制
，高度接纳线性传感器丈量
。旋转运动由高精度的偏心轮系统爆发
，易于准确设置、坚持角度恒定
，旋转速率由盘算机通过变频器控制
。使用合适的带孔模具
，GYROTRONIC 沥青旋转压实仪可以压实测试冷拌乳化沥青混淆料
，压实效果也可用于研究沥青混淆料的体积和机械特征
。

产品特点：

▍ 强度钢架
，包管优良的角度控制
，知足 ASTM/ AASHTO 和 EN 欧洲规范严酷的误差要求

▍ 全彩色7英寸触摸屏控制器
，与电脑相似

▍ 电脑软件
，控制数据收罗和处置惩罚

▍ 电子角度调解定位

▍ 双角度标定选项
，AASHTO、EN和AS规范划分标定在装备旋转内角角度定位点2（0.82°）和3（1.16°）

▍ 旋转角由用户软件设置（科研型）

▍ 剪切应力和压实度丈量（科研型）

▍ 纯电动
，无需压缩空气

▍ 试样自动压平（0°角旋转）

▍ 可选配集成电动脱模器

▍ 可选配集成电子天平

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