一种水基高分子改性乳化沥青混合料二次击实时机确定方法
【专利摘要】本发明涉及一种水基高分子改性乳化沥青混合料二次击实时机确定方法，包括如下步骤：成型若干组水基高分子改性乳化沥青混合料马歇尔试件；成型若干组水基高分子改性乳化沥青混合料车辙板；分别称取每个未脱模的马歇尔试件和车辙板的初始质量；将马歇尔试件和车辙板置于常温条件下养生；测试马歇尔试件在不同养生时间下的水分挥发量和稳定度；测试车辙板在不同养生时间下的水分挥发量，并对其进行二次轮碾；将二次轮碾后的车辙板置养生后脱模；测试每块车辙板的密度；确定车辙板的最佳二次轮碾时间，进而确定水基高分子改性乳化沥青混合料的二次击实时机。该方法可以更准确的找到水基高分子改性乳化沥青混合料的二次击实时机，并且保证水基高分子改性乳化沥青混合料的密实度达到最大。
【专利说明】
一种水基高分子改性乳化沥青混合料二次击实时机确定方法
技术领域
[0001 ]本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种水基高分子改性乳化沥青混合料二次击 实时机确定方法。
【背景技术】
[0002] 水基高分子改性乳化沥青混合料是一种由水性环氧树脂E51及其胺类固化剂改性 后的乳化沥青制备的冷拌沥青混合料，其成型养生过程中需要二次击实，但传统的以时间 和温度为控制指标来确定的二次击实时机不太准确，因此有必要发明一种新的确定二次击 实时机方法。
[0003] 目前，人们主要进行了水性环氧树脂乳化沥青及其混合料性能的研究，在水性环 氧树脂乳化沥青混合料击实和养生方式上也有所研究。
[0004] 张庆等研究了水性环氧树脂改性乳化沥青储存稳定性、黏度、软化点、延度等指标 与水性环氧树脂用量之间的关系，发现水性环氧树脂掺量不能超过3%，水性环氧树脂改性 乳化沥青储存适用期为6_8h;利用图像分析软件对水性环氧树脂改性乳化沥青的黏附性进 行了量化研究，发现水性环氧树脂用量对提高乳化沥青的黏附性具有显著效果。
[0005] 何远航等对改性前后乳化沥青的高低温性能及耐久性能进行测试，发现经水性环 氧树脂乳液改性后的乳化沥青，其各项性能均优于普通乳化沥青，并且探讨了其在道路路 面裂缝、稀浆封层、透层和粘层等方面的应用。
[0006] 庞世华等采用经验法和修正马歇尔试验的方法对环氧乳化沥青冷补混合料进行 施工性能、初始强度、成型强度、水稳定性能分析，发现各项性能均优异，其击实和养生方式 为:一次击实35次，常温养生24h，再二次击实40次。
[0007] 惠丹丹等考察了环氧树脂、固化剂和乳化沥青对环氧乳化沥青的性能的影响，确 定了环氧乳化沥青的合理配方，并对环氧乳化沥青混合料配合比设计方法和路用性能进行 了系统研究，发现环氧乳化沥青混合料具有良好的高温性能。
[0008] 王锋等通过对环氧树脂进行增韧改性，制备水性环氧树脂改性乳化沥青及其混合 料，并对其路用性能进行了系统研究，发现增韧改性后的环氧乳化沥青混合料具有良好的 高低温性能及水稳定性能。
[0009] 冯亚军等探讨了水性环氧乳化沥青混合料马歇尔试件击实方法和养生条件，提出 了修正马歇尔试验方法，即：一次击实35次，60°C条件养生24h，二次击实40次，60 °C条件养 生 24h。
[0010] 人们普遍是对水性环氧树脂改性乳化沥青及其混合料的性能进行研究，而在水性 环氧树脂改性乳化沥青混合料的击实和养生方式方面还停留在以时间和温度为控制指标 的研究。由于水性环氧树脂E51是一种热固性树脂，固化后的水基高分子改性乳化沥青混合 料的强度大幅度提高，若二次击实时机掌握不好，不但对其密实度不利，反而会破坏混合料 的结构稳定性，因此有必要开发一种水基高分子改性乳化沥青混合料最佳二次击实时机确 定方法。
【发明内容】
[0011] 为了克服现有技术的不足，本发明提供一种水基高分子改性乳化沥青混合料二次 击实时机确定方法，该方法可以更准确的找到水基高分子改性乳化沥青混合料的二次击实 时机，使水基高分子改性乳化沥青混合料的密实度达到最大。
[0012] 本发明提供了如下的技术方案：
[0013] -种水基高分子改性乳化沥青混合料二次击实时机确定方法，包括如下步骤：
[0014] (1)成型若干组水基高分子改性乳化沥青混合料马歇尔试件；
[0015] (2)成型若干组水基高分子改性乳化沥青混合料车辙板；
[0016] (3)分别称取每个未脱模的所述马歇尔试件和所述车辙板的初始质量；
[0017] (4)将所有所述马歇尔试件和所有所述车辙板置于常温条件下养生；
[0018] (5)测试所述马歇尔试件在不同养生时间下的水分挥发量和稳定度；
[0019] (6)测试所述车辙板在不同养生时间下的水分挥发量，并对其进行二次轮碾；
[0020] (7)将二次轮碾后的所述车辙板置养生一段时间后脱模；
[0021] (8)测试每块车辙板的密度；
[0022] (9)确定所述车辙板的最佳二次轮碾时间，进而确定水基高分子改性乳化沥青混 合料的二次击实时机。
[0023] 在上述方案中优选的是，步骤(1)中，水基高分子改性乳化沥青混合料马歇尔试件 正反面各击实50次。
[0024] 50次能较好的将散料击实成型马歇尔试件，不至于在养生时期出现颗粒掉落现 象。
[0025] 在上述任一方案中优选的是，步骤(1)中，所述水基高分子改性乳化沥青混合料马 歇尔试件共20个，分成5组，每组4个。
[0026] 为了减少误差，马歇尔试件一般是至少4个为一组，分成5组是为了更好的找到水 分挥发和稳定度的变化规律，若多于5组则会增加实验量，少于5组则规律不明显。
[0027] 在上述任一方案中优选的是，步骤(2)中，所述水基高分子改性乳化沥青混合料车 辙板一次轮碾14次。
[0028] 在上述任一方案中优选的是，步骤(2)中，所述水基高分子改性乳化沥青混合料车 辙板共1 〇个，分成5组，每组2个。
[0029] 每组2个试件是为了减少误差，分成5组是为了更好的找到水分挥发和密度的变化 规律，若多于5组则会则会增加实验量，少于5组则规律不明显。
[0030] 在上述任一方案中优选的是，步骤(4)中，所述马歇尔试件和所述车辙板养生条件 均为常温。
[0031] 在上述任一方案中优选的是，步骤(5)中，所述5组马歇尔试件的养生时间分别为2 小时、6小时、12小时、20小时、30小时。
[0032] 30小时后水分挥发和稳定度增加较慢，再研究其变化规律无意义。以30小时为最 高限，水分挥发和稳定度变化都是越来越慢，因此所选5组养生时间间隔越来越长。
[0033] 在上述任一方案中优选的是，步骤(5)中，称取所述马歇尔试件在不同养生时间下 的质量，所述马歇尔试件的水分挥发量即为马歇尔试件的初始质量减去养生后马歇尔试件 的质量。
[0034] 在上述任一方案中优选的是，步骤(5)中，所述马歇尔试件养生后脱模测试其稳定 度。
[0035] 在上述任一方案中优选的是，步骤(6)中，所述5组车辙板的养生时间分别为2小 时、6小时、12小时、20小时、30小时。
[0036] 30小时后水分挥发和密度增加较慢，再研究其变化规律无意义。
[0037] 在上述任一方案中优选的是，步骤(6)中，称取所述车辙板在不同养生时间下的质 量，所述车辙板试件的水分挥发量即为车辙板试件的初始质量减去养生后车辙板试件的质 量。
[0038] 在上述任一方案中优选的是，步骤(6)中，对所述车辙板进行二次轮碾，轮碾次数 为6次。
[0039] 在上述任一方案中优选的是，步骤(7)中，二次轮碾后的所述车辙板置养生条件为 常温。
[0040] 在上述任一方案中优选的是，步骤(7)中，二次轮碾后的所述车辙板常温养生时间 为2-3天。
[0041] 车辙板二次压实2-3天后水分挥发基本完全，强度也形成了，因此可以取芯测其密 度。
[0042] 在上述任一方案中优选的是，步骤(8)中，将每块车辙板钻取4个直径为IOOmm的芯 样，并分别测其密度。
[0043]在上述任一方案中优选的是，步骤(9)中，通过所述车辙板的最大密度来确定最佳 二次轮碾时间。
[0044] 在上述任一方案中优选的是，步骤(9)中，所述水基高分子改性乳化沥青混合料的 二次击实时机以最佳二次轮碾时间马歇尔试件达到的水分挥发量和稳定度来确定。
[0045] 本发明主要是要保持马歇尔试件与车辙板试件养生条件的一致性，马歇尔试件一 次击实养生测稳定度后已经被破坏，无法进行二次击实，将车辙板最佳二次轮碾时间所对 应的马歇尔试件的水分挥发量和稳定度定为最佳二次击实时机。本发明用水分挥发量和稳 定度这样混合料的具体指标来确定二次击实时机，从而使水基高分子改性乳化沥青混合料 的密实度达到最大。因此，本发明能够更准确的控制水基高分子改性乳化沥青混合料在施 工过程中二次压实时机，为新建道路质量的提高提供了一套实用的技术方法。
【附图说明】
[0046] 图1是本发明一种水基高分子改性乳化沥青混合料二次击实时机确定方法的一优 选实施例中马歇尔试件养生时间与水分挥发、稳定度的关系曲线图；
[0047] 图2是本发明图1所示的优选实施例中车辙板养生时间与水分挥发、毛体积密度的 关系曲线图。
【具体实施方式】
[0048] 为了进一步了解本发明的技术特征，下面结合具体实施例对本发明进行详细地阐 述。实施例只对本发明具有示例性的作用，而不具有任何限制性的作用，本领域的技术人员 在本发明的基础上作出的任何非实质性的修改，都应属于本发明的保护范围。
[0049] 本发明提供了一种水基高分子改性乳化沥青混合料二次击实时机确定方法，包括 如下步骤：
[0050] (1)成型若干组水基高分子改性乳化沥青混合料马歇尔试件；
[0051 ] (2)成型若干组水基高分子改性乳化沥青混合料车辙板；
[0052] (3)分别称取每个未脱模的所述马歇尔试件和所述车辙板的初始质量；
[0053] (4)将所有所述马歇尔试件和所有所述车辙板置于常温条件下养生；
[0054] (5)测试所述马歇尔试件在不同养生时间下的水分挥发量和稳定度；
[0055] (6)测试所述车辙板在不同养生时间下的水分挥发量，并对其进行二次轮碾；
[0056] (7)将二次轮碾后的所述车辙板置养生一段时间后脱模；
[0057] (8)测试每块车辙板的密度；
[0058] (9)确定所述车辙板的最佳二次轮碾时间，进而确定水基高分子改性乳化沥青混 合料的二次击实时机。
[0059]进一步地，步骤（1)中，水基高分子改性乳化沥青混合料马歇尔试件正反面各击实 50次。
[0060] 更进一步地，步骤（1)中，所述水基高分子改性乳化沥青混合料马歇尔试件共20 个，分成5组，每组4个。
[0061] 更进一步地，步骤(2)中，所述水基高分子改性乳化沥青混合料车辙板一次轮碾14 次。
[0062] 更进一步地，步骤(2)中，所述水基高分子改性乳化沥青混合料车辙板共10个，分 成5组，每组2个。
[0063] 更进一步地，步骤(4)中，所述马歇尔试件和所述车辙板养生条件均为常温。
[0064] 更进一步地，步骤(5)中，所述5组马歇尔试件的养生时间分别为2小时、6小时、12 小时、20小时、30小时。
[0065] 更进一步地，步骤(5)中，称取所述马歇尔试件在不同养生时间下的质量，所述马 歇尔试件的水分挥发量即为马歇尔试件的初始质量减去养生后马歇尔试件的质量。
[0066] 更进一步地，步骤(5)中，所述马歇尔试件养生后脱模测试其稳定度。
[0067] 更进一步地，步骤(6)中，所述5组车辙板的养生时间分别为2小时、6小时、12小时、 20小时、30小时。
[0068] 更进一步地，步骤(6)中，称取所述车辙板在不同养生时间下的质量，所述车辙板 试件的水分挥发量即为车辙板试件的初始质量减去养生后车辙板试件的质量。
[0069 ]更进一步地，步骤(6)中，对所述车辙板进行二次轮碾，轮碾次数为6次。
[0070] 更进一步地，步骤(7)中，二次轮碾后的所述车辙板置养生条件为常温。
[0071] 更进一步地，步骤(7)中，二次轮碾后的所述车辙板常温养生时间为2-3天。
[0072] 更进一步地，步骤(8)中，将每块车辙板钻取4个直径为IOOmm的芯样，并分别测其 密度。
[0073] 更进一步地，步骤(9)中，通过所述车辙板的最大密度来确定最佳二次轮碾时间。
[0074] 更进一步地，步骤(9)中，所述水基高分子改性乳化沥青混合料的二次击实时机以 最佳二次轮碾时间马歇尔试件达到的水分挥发量和稳定度来确定。
[0075]本发明主要是要保持马歇尔试件与车辙板试件养生条件的一致性，马歇尔试件一 次击实养生测稳定度后已经被破坏，无法进行二次击实，将车辙板最佳二次轮碾时间所对 应的马歇尔试件的水分挥发量和稳定度定为最佳二次击实时机。本发明用水分挥发量和稳 定度这样混合料的具体指标来确定二次击实时机，从而使水基高分子改性乳化沥青混合料 的密实度达到最大。因此，本发明能够更准确的控制水基高分子改性乳化沥青混合料在施 工过程中二次压实时机，为新建道路质量的提高提供了一套实用的技术方法。
[0076] 实施例1
[0077] -种水基高分子改性乳化沥青混合料二次击实时机确定方法，包括如下步骤：
[0078] 1)制备含水率为5.3 %的水基高分子改性乳化沥青混合料；
[0079] 2)成型20个水基高分子改性乳化沥青混合料马歇尔试件，正反两面各击实50次， 分成5组，每组4个；
[0080] 3)成型10个水基高分子改性乳化沥青混合料车辙板，一次轮碾14次，分成5组，每 组2个；
[0081] 4)分别称取每个未脱模的马歇尔和车辙板试件的初始质量；
[0082] 5)将5组马歇尔和5组车辙板试件置于常温条件下养生；
[0083] 6)称取5组马歇尔试件在不同养生时间下（2、6、12、20、30小时）的质量，马歇尔试 件的水分挥发量即为马歇尔试件的初始质量减去养生后马歇尔试件的质量，并脱模测试其 稳走度；
[0084] 7)称取5组车辙板在不同养生时间下（2、6、12、20、30小时）的质量，车辙板试件的 水分挥发即为车辙板试件的初始质量减去养生后车辙板试件的质量，并对其进行二次轮 碾，轮碾次数为6次；
[0085] 不同养生时间的马歇尔试件水分挥发和稳定度状况见表1.1、不同养生时间的车 辙板试件水分挥发状况见表1.2。
[0086] 表1.1不同养生时间马歇尔试件的水分挥发和稳定度
[0091] 马歇尔试件养生时间与水分挥发、稳定度的关系曲线见图1，从图1可以看出，一次 击实后的马歇尔试件随着养生时间的增加，水分挥发速度和稳定度增长速度逐渐变缓。
[0092] 8)将二次轮碾后的所述车辙板置养生2-3天；
[0093] 9)将二次轮碾养生后的车辙板脱模，再对每个车辙板钻芯成4个直径为IOOmm的芯 样，并用表干法测其密度，结果见表1.3,车辙板养生时间与水分挥发、毛体积密度的关系曲 线见图2。
[0094] 表1.3不同养生时间车辙板二次轮碾后的密度
[0097] 从图2可以看出，一次轮碾后的车辙板随着养生时间的增加水分挥发也逐渐变慢， 说明马歇尔试件和车辙板试件具有一致性;车辙板在常温条件养生7小时左右后再进行二 次轮碾后其毛体积密度最大，说明7小时是车辙板的最佳二次轮碾时间。
[0098] 实例中马歇尔试件与车辙板养生条件一样，因此7小时也是马歇尔试件的最佳二 次击实时间。一次击实后的马歇尔试件常温养生7小时其稳定度达到10KN，水分挥发15g，占 混合料总水分的25%，所以水分挥发达到25%和稳定度达到IOKN为最佳二次击实时机，因 此当水基高分子改性乳化沥青混合料的水分挥发达到25%，稳定度达到IOKN再进行二次击 实其效果会最佳。
【主权项】
1. 一种水基高分子改性乳化沥青混合料二次击实时机确定方法，包括如下步骤： (1) 成型若干组水基高分子改性乳化沥青混合料马歇尔试件； (2) 成型若干组水基高分子改性乳化沥青混合料车辙板； (3) 分别称取每个未脱模的所述马歇尔试件和所述车辙板的初始质量； (4) 将所有所述马歇尔试件和所有所述车辙板置于常温条件下养生； (5) 测试所述马歇尔试件在不同养生时间下的水分挥发量和稳定度； (6) 测试所述车辙板在不同养生时间下的水分挥发量，并对其进行二次轮碾； (7) 将二次轮碾后的所述车辙板置养生一段时间后脱模； (8 )测试每块车辙板的密度； (9)确定所述车辙板的最佳二次轮碾时间，进而确定水基高分子改性乳化沥青混合料 的二次击实时机。2. 根据权利要求1所述的水基高分子改性乳化沥青混合料二次击实时机确定方法，其 特征在于:步骤(1)中，水基高分子改性乳化沥青混合料马歇尔试件正反面各击实50次。3. 根据权利要求2所述的水基高分子改性乳化沥青混合料二次击实时机确定方法，其 特征在于:步骤（1)中，所述水基高分子改性乳化沥青混合料马歇尔试件共20个，分成5组， 每组4个。4. 根据权利要求1所述的水基高分子改性乳化沥青混合料二次击实时机确定方法，其 特征在于:步骤(2)中，所述水基高分子改性乳化沥青混合料车辙板一次轮碾14次。5. 根据权利要求4所述的水基高分子改性乳化沥青混合料二次击实时机确定方法，其 特征在于:步骤(2)中，所述水基高分子改性乳化沥青混合料车辙板共10个，分成5组，每组2 个。6. 根据权利要求1所述的水基高分子改性乳化沥青混合料二次击实时机确定方法，其 特征在于:步骤(4)中，所述马歇尔试件和所述车辙板养生条件均为常温。7. 根据权利要求3所述的水基高分子改性乳化沥青混合料二次击实时机确定方法，其 特征在于：步骤(5)中，所述5组马歇尔试件的养生时间分别为2小时、6小时、12小时、20小 时、30小时。8. 根据权利要求7所述的水基高分子改性乳化沥青混合料二次击实时机确定方法，其 特征在于:步骤(5)中，称取所述马歇尔试件在不同养生时间下的质量，所述马歇尔试件的 水分挥发量即为马歇尔试件的初始质量减去养生后马歇尔试件的质量。9. 根据权利要求8所述的水基高分子改性乳化沥青混合料二次击实时机确定方法，其 特征在于:步骤(5)中，所述马歇尔试件养生后脱模测试其稳定度。10. 根据权利要求5所述的水基高分子改性乳化沥青混合料二次击实时机确定方法，其 特征在于：步骤(6)中，所述5组车辙板的养生时间分别为2小时、6小时、12小时、20小时、30 小时。
【文档编号】G01N5/04GK105891043SQ201610219497
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】季节, 许鹰, 刘禄厚, 杨松
【申请人】北京建筑大学