水煮法评价指标量化研究

摘要：目前国内外评价沥青与石料之前粘附性的试验方法有很多种，我国规范规定了水煮法与水浸法。水煮法因其具有试验方法简单、操作简便的特点而被广泛应用，但其同时具有评价指标不定量，试验结果受人为因素影响大的缺点。本文改进了传统的水煮试验方法，在我国规范规定的水煮法基础上引用了测量沥青质量损失率的概念，将水煮法评价指标量化，并将沥青损失率与规范规定的粘附性等级建立联系，确立了一种新的粘附性评价方法。

关键词：粘附性；水煮法；定量评价；沥青质量损失率

中图分类号： TQ522.65文献标识码：A 文章编号：

近些年来随着我国经济的不断快速发展，公路建设也突飞猛进，我国公路里程逐年增加。沥青路面因其具有平整度优良、抗滑、耐久和易于施工并且便于维修等优点，成为了我国高等级公路的主要结构类型之一。随着沥青路面在我国公路建设中的比例不断增高，沥青路面的早期破坏现象也不断的显现，尤其在南方高温多雨的地区，沥青路面的水损害已然成为新建高等级公路的主要早期破坏类型之一。国内外评价沥青混合料水稳定性的方法有很多种，而沥青与石料之间的粘附性是极为重要的一项指标。

目前我国交通行业规范中的水煮法和水浸法、光电比色法、SHRP净吸附法、溶剂洗脱法等是评价沥青与石料粘附性的主要方法。光电比色法、SHRP净吸附法、溶剂洗脱法等均为定量化试验方法，其试验操作严格，试验过程受人为因素干扰较小，但同时具有试验过程复杂、试验结果与我国现行规范没有建立联系的缺点，因此难以在实践中推广使用。而水煮法具有操作简便、测试速度快的优点，是我国现行粘附性评价试验中最为常用的方法，但其评价指标不定量，评价结果受人为因素影响较大。本文在水煮法试验的基础上进行了改进，以裹附在石料上的沥青经水煮后的质量损失率作为评价指标，从而可以定量的评价沥青与石料的粘附性等级。

1. 水煮法评价指标量化试验方案

1.1原材料

本试验采用沥青为中海油70#重交通沥青，其各项技术指标检测结果见表1。

为使试验效果更加明显，集料采用与沥青粘附性较差的酸性破碎砾石和与沥青粘附性较好的碱性石灰岩碎石进行对比，集料的各项技术指标检测结果见表2。

为改善沥青与石料之间的粘附性，采用重庆海木AMR抗剥落剂，以0.4%的剂量添加到沥青中。

表1 中海油70#重交通沥青

表2 粗集料性质试验

1.2试验方案

本试验方案以规范中水煮法试验作为基础，以评价指标量化作为研究方向，引入测量沥青质量损失率的方法，将裹附在石料表面的沥青经水煮后的质量损失率作为粘附性等级评价标准，并与现行规范标准进行关联。

试验步骤如下：

（1）每种集料取13.2～19mm规格的石料各5颗，注意颗粒形状要规整、棱角性好，每颗材料大小相近，并编号1#～5#，分别测其质量用表示。

（2）将沥青加热至试验温度，将1#～5#石料分别浸入沥青中45s，轻轻取出后在室温下冷却15min，待冷却后称其质量用表示。

（3）按规范标准将1#～5#裹附有沥青的石料颗粒进行水煮试验，并根据规范要求评定其粘附性等级。

（4）水煮后的颗粒在室温下干燥24h至恒重，再次秤其质量。

由以上测定结果可以得出水煮前裹附在石料上的沥青与石料比值：，并且得到水煮后裹附在石料上的沥青质量损失百分率：，其中=1～5。

2.试验结果与分析

2.1试验结果

通过新的水煮法试验方案，所得试验数据见表3.

表3 新水煮法试验结果

2.2试验结果分析

根据以上试验结果可得出下列结论

（1）破碎砾石与沥青之间的粘附性较差，按照规范要求通过目测石料表面沥青剥落程度一般为3级左右，通过计算裹附在石料表面的沥青质量损失率在30%～50%之间。石灰岩与沥青之间的粘附性较好，通过目测粘附性等级一般在4级左右，经计算裹附在石料表面的沥青质量损失率在10%～30%之间。

（2）为改善石料与沥青之间的粘附性能，在沥青中加入0.4%的重庆海木AMR抗剥落剂，石料与沥青之间粘附性改善效果明显。破碎砾石经改善后目测其粘附性等级在4～5之间，经计算裹附在石料表面的沥青质量损失率在10%～30%之间。石灰岩经改善后目测其粘附性等级可以达到5级，经计算裹附在石料表面的沥青质量损失率在0%～10%之间。

（3）通过新的水煮法试验方案，将裹附在石料表面的沥青经水煮后的质量损失率即剥落率，与我国规范规定的粘附性等级建立联系，确立新的粘附性评价标准如下：

表4 沥青与石料粘附性等级评价新标准

3.结语

（1）本文对水煮法试验进行了创新性的改进，给出了一种评价指标量化的沥青与石料粘附性等级评价方法。

（2）通过试验数据分析，将裹附在石料表面的沥青经水煮后的质量损失百分率，同我国规范规定的水煮法评价指标建立联系，给出了沥青质量损失率与传统粘附性等级的一一对应关系。

（3）裹附沥青的石料经水煮后，水分可能会被的石料表面或沥青薄膜所吸收，这一部分的结合水在称量之前如果不能得到充分的挥发，将会对实验结果造成一定的影响。

参考文献

1 李剑飞，水煮法定量研究初探，公路工程， 2009，34（5）。

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