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第三章SHRP沥青结合料及沥青混合料测试技术•1.现行规范沥青分类依据是沥青的物理性能：•25℃的针入度（稠度）、60℃和135℃时粘度和15℃时的延伸率等。•2.现行规范的局限性：•1）测定三大指标的温度范围（15～135℃）比实际路面沥青应用的温度范围窄。•2）按现行规范，相同等级的沥青路用性能相差可能会很大。•3）各地选用沥青仅凭经验确定等级。同一粘度级的三种沥青的温度-稠度变化图一、现行结合料规范存在的问题二、SHRP开发的指标与试验开发的指标应起到控制作用，使在当地自然环境条件下，在使用期限内各种使用条件下，路面不致发生各种形式的破坏。•1.沥青路面的破坏形式与原因•1）疲劳开裂：老化后抗拉强度不够；•2）低温开裂：低温抗拉强度不够，孔隙率不当；•3）永久变形：高温时抗剪强度不够；•4）水损害：孔隙率不当、沥青与矿料粘结能力差。沥青路面的主要破坏类型疲劳开裂疲劳开裂温度开裂温度开裂纵向开裂纵向开裂国际平整度指数国际平整度指数车辙车辙水损害水损害车辙水损害•2.沥青的使用阶段与要求•第一阶段：沥青的泵送与运输•要求：135℃的粘度≯3PaS—﹒旋转粘度计•第二阶段：沥青混合料拌和与摊铺•高温下以薄膜形式包裹石料表面•要求：薄膜烘箱老化质量损失≯1％。•第三阶段：路面使用过程中沥青的长期老化•用沥青在压力老化箱中的老化来模拟•要求：PAV后的抗破坏能力满足要求（抗永久变形、疲劳开裂、低温开裂及水损害）PG76-10，PG76-16，PG76-22，PG76-28，PG76-34PG82-10，PG82-16，PG82-22，PG82-28，PG82-34三、路用性能指标及结合料等级1.路用性能与指标1)安全性—用闪点＞230℃控制。2)泵送与操作—用最大粘度控制,要求135℃时粘度＜3Pas。3)过度老化—用沥青质量损失控制,要求:质量损失≯1.0%。4)永久变形—用G*/sin控制,试验温度为高温等级的温度。对未老化沥青,要求G*/sin≥1KPa;对经RFTO沥青,要求G*/sin≥2.2KPa。G*越大,越小,抗车辙能力越强。5)疲劳开裂—用G*sin控制,要求经PAV沥青G*sin≤5MPa。G*和值越小,材料越具柔性,抗疲劳开裂的能力越强。对PG64-10沥青，试验温度为(64-10)/2加4，即(64-10)/2+4=31℃。6)低温开裂—对蠕变劲度低于300MPa的经PAV老化的沥青,其劲度随时间的变化率m≥0.3(60s加载后),对300≤S(t)≤600MPa，且m＞0.3的结合料,要求直接拉伸的破坏应变≥1.0%。试验温度为低温等级加10℃，如PG64-28，试验温度为-28+10＝-18℃。PG沥青等级调整2.结合料等级选择1)结合料性能分级—高低温各7个等级。高温等级:46,52,58,64,70,76,82低温等级:-10,-16,-22,-28,-34,-40,-46如PG58-34,指沥青在-34～58℃温度范围内物理性能满足路用要求。高温等级由动力剪切流变仪测定,低温等级由弯曲梁流变仪或直接拉伸仪测。2)沥青等级的选择—高温等级的温度指距路表20mm处的温度T20：T20=0.9545(Tair*-0.00618Lat2+0.2289Lat+42.2)-17.78式中:Tair*—20-30年内连续7天的平均高气温；Lat—项目所在地区的纬度。低温等级的温度则指路表面的温度Tsuf，Tsuf=0.859Tair-+1.7。式中：Tair-为20-30年内某一天的最低温度。据项目重要性选定设计温度可靠度,即增减若干倍标准差。•四、旋转粘度试验•将圆柱形纺锤体浸入135℃的沥青试样中，测定某一转速时的扭矩来确定粘度。•要求：135℃粘度≯3PaS﹒，同时测165℃、175℃时粘度作粘-温曲线以决定压实与拌和温度范围。100初始质量老化后质量初始质量•五、旋转薄膜烘箱老化试验（RTFOT）•将各装有35g结合料的8个样品瓶放入薄膜烘箱中，在163℃条件下用15转/分的速度旋转，同时用喷嘴吹入4000ml/min的热空气使沥青老化，旋转85分钟后称两个试样瓶的质量，计算质量损失率：•质量损失率（%）=六、压力老化箱（PAV）试验将经过RTFOT试验的试样置于PAV中，在2.07MPa压力及90℃（100℃或110℃）温度下老化20小时后再作DSR、BBR。七、动力剪切流变试验（DSR）•动态剪切流变仪（DynamicShearRheometer，简称DSR）是研究粘弹性材料的基本试验仪器。由于美国战略公路研究计划（SHRP）在沥青结合料路用性能规范中首次采用DSR评价沥青结合料的高温性能与中温疲劳性能，这一...