２０１４年第１期 广东公路交通 ＧｕａｎｇＤｏｎｇ ＧｏｎｇＬｕ ＪｉａｏＴｏｎｇ 总第１３０期 文章编号：１６７１—７６１９（２０１４）０１—００１０－０３ 沥青混合料高温 稳定性能评价方法 王甲辰，方 杨 （广东华路交通科技有限公司，广州５１０４２０） 摘要：介绍和对比了ｉ种沥青混合料高温稳定性能的评价方法。车辙试验应用广泛，其不足也比较明显；旋转 压实剪切试验机（ＧＴＭ）试验和单轴贯人试验能够简便快速地检测沥青混合料剪切性能，两者具有较高的相关 性，可以作为评价高温稳定性能的有效手段。 关键词：道路工程；高温稳定性能；车辙；旋转压实剪切试验机；单轴贯入 中图分类号：Ｕ４１６．２１７ 文献标识码：Ｂ ０ 引言 车辙病害是沥青路面的主要病害之一，通常 如美国的沥青路面分析仪（ＡＰＡ）、德国汉堡车辙 试验仪，对试验结果有很大的影响，荷载、温度等 发生在沥青路面表面１００ｍｍ以内，由沥青混合料 剪切变形所致¨Ｊ，因此设计沥青混合料时，高温稳 定性能受到格外重视。为客观准确评价沥青混合 试验条件不同，试验结果也不同。不同的温度、荷 载、车速与标准条件之间不存在固定的换算关系， 不同沥青品种、不同沥青混合料的换算公式相差 较大，个别研究得到的换算关系没有通用性 １。 由于沥青路面车辙病害因素复杂，温度、交通 料的高温稳定性能，科技工作者研究开发了各种 试验方法和评价手段。 １ 车辙试验 车辙试验是目前使用最为广泛的评价沥青混 合料抗车辙能力的试验方法之一。车辙试验是试 件在规定温度及荷载条件下测定试验轮往返行走 所形成的车辙变形速率，以车辙动稳定度为试验 量、荷载、行车速度均有可能造成车辙，这些因素 无法在室内试验中逼真模拟。实际车辆轮胎压力 也时常超过标准试验采用的０．７ＭＰａ，车辙试验也 在经受挑战。仅仅用车辙试验不能全面评价沥青 混合料的高温稳定性能 ’。 结果，单位为次／ｍｍ。试验温度６０％，标准荷载 ０．７ＭＰａ，速率４２ ７￣／ｍｉｎ。车辙试验曲线见图１。 ２ ＧＴＭ试验 ＧＴＭ（Ｇｙｒａｔｏｒｙ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ）是美国工程兵 于上世纪６０年代为解决空军重型轰炸机机场跑道 的设计而研究发明的试验系统，并于１９７８年列入 匕凸型 言 一Ｅ 瑚 映 甄 ． ｄ’／，／。 －●一 了美国ＡＳＴＭ规范。上世纪９０年代，ＧＴＭ设计方 法与理论又被应用于现代高速公路沥青路面在车 辆荷载剧增下的车辙、泛油等病害的防治与设计， ＧＴＭ原理见图２。ＧＴＭ试验采用科学推理的方 法，采用应力应变原理进行设计，克服了马歇尔等 时间 ｎ） 经验方法的不足，并采用试验时在一定的压力下 对试件揉搓旋转成型，使其对试件的作用和汽车 轮胎与路面的作用力十分相似，减少了在旋转成 型过程中骨料的破碎；ＧＴＭ采用旋转成型方式，精 图１沥青混合料车辙变形曲线 车辙试验源于英国ＴＲＲＬ，现已成为欧洲、日 本、澳大利亚等世界大多数国家的通用试验。但 是不同国家各有不同的车辙试验方法和设备，比 确模拟现场碾压工况，能够得到与现场混合料结 构基本相同的室内试件，从而准确预测与控制现 场工程质量；利用ＧＴＭ设计沥青混凝土时，充分考 作者简介：王甲辰（１９６４．１２一），男，大学本科，高级工程师，从事公路工程技术管理工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｃｈ＿ｗａｎｇ＠１６３．ｃｏｍ ・１０・ ２０１４年第１期 广东公路交通 总第１３０期 ４ 案例分析 单轴贯入试验，已经不具备验证和区分样品性能 ４．１ 案例１ 优劣的功能。现场检测中仅用车辙试验不能准确 分别采用７０号普通沥青和ＳＢＳ改性沥青制 判断车辙病害成因。 备ＧＡＣ一１３沥青混合料，用车辙试验、ＧＴＭ试验 ５ 结语 和单轴贯人试验进行了高温稳定性能检验，试验 传统的车辙试验直接模拟混合料车辙深度随 结果如表ｌ。 温度的变化率，先进的ＧＴＭ试验、最新的单轴贯入 表１ ＧＡＣ一１３混合料高温稳定性能试验结果 试验完全从力学原理角度分析混合料的抗剪性 能，三种试验方法均有各自特点，条件允许的情况 下应采用多种试验方法评价沥青混合料高温稳定 性能。 参考文献： ［１］陈祥义，吴剑编译．国外沥青混合料抗车辙性能 试验方法评价［Ｊ］．中外公路，２００７，２７（１）：１４１—１４６． 三种试验方法均表明改性沥青混合料的高温稳 ［２］公路沥青路面施工技术规范ＪＴＧ １７４０—２００４［Ｓ］． 定性能优于普通沥青混合料。车辙试验认为改性沥 北京：人民交通出版社，２００４． 青混合料抗车辙性能是普通沥青混合料的数倍， ［３］公路工程沥青及沥青混合料试验规程ＪＴＧ Ｅ２０— ＧＴＭ试验与单轴贯人试验结论相近，改性沥青混合 ２０１１［Ｓ］．北京：人民交通出版社，２０１１． 料的抗剪能力比普通沥青混合料提高７％一１７％。 ［４］曹林涛，李立寒，孙大权，等．沥青混合料车辙试 ４．２案例２ 验评价指标研究［Ｊ］．武汉理工大学学报，２００９，２９（１１）：１４ ２０１３年，广东省ＳＳ高速公路进行了车辙病害 —１７． 路段和无车辙病害路段对比检测，对比路段通车７ ［５］吴传海，刘仰韶．基于ＧＴＭ的抗车辙沥青混合料 年，具有相同路段结构。其中现场车辙深度数据 配合比设计方法［Ｊ］．武汉理工大学学报（交通科学与工程 版）２０１２，３６（１）：５１—５５． 采用多功能检测车采集；挖取有代表性路段的大 ［６］旋转压实剪切实验法（ＧＴＭ）沥青混合料设计与 块面板，切割加工成合格尺寸后进行车辙试验；钻 施工技术规范ＤＢＩ３／Ｔ ９７８—２００８［ｓ］．河北：河北省质量技 取芯样切割加工后进行单轴贯人试验；将样品加 术监督局，２００８． 热软化后进行ＧＴＭ试验。室内试验对象为沥青路 ［７］ＧＴＭ法沥青混合料设计与施工技术规范ＴＪＧ Ｆ４０ 面中面层样品，试验结果统计见表２。 ０２—２０１１［ｓ］．天津：天津市市政公路管理局，２０１１． 表２对比路段高温稳定性能检测 ［８］谭巍，周刚．沥青混合料高温稳定性能试验的对 比研究［Ｊ］．石油沥青２００９，２３（４）：４—８． ［９］孙立军．沥青路面结构行为理论［Ｍ］．北京：人民 交通出版社，２００５． ［１０］崔鹏，邵敏华，岳雷，等．沥青混合料抗剪试验标 准研究［Ｊ］．建筑材料学报，２００８，１１（３）：２９９—３０５． 三种试验方法均表明无车辙路段的中面层具 ［１１］毕玉峰，孙立军．沥青混合料抗剪试验方法研究 有较好的高温稳定性能。但是此时车辙试验结果 ［Ｊ］．同济大学学报（自然科学版），２００５，３３（８）：１０３６—１０４０． 非常接近，与车辙深度相关性要低于ＧＴＭ试验与 （收稿日期：２０１３—１２—１１） Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｌＩｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ＳｔａｂｉＨｔｙ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ａｓｐｈａｌｔ Ｍｉｘｔｕｒｅ ＷＡＮＧ Ｊｉａｃｈｅｎ，ＦＡＮＧ （Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｈｕａｌｕ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０４２０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｅｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ａｓｐｈａｌｔ ｍｉｘｔｕｒｅ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｒｕｔｔｉｎｇ ｔｅｓｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ，ｉｔｓ ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ ｉｓ ａｌｓｏ ｏｂｖｉｏｕｓ；Ｇｙｒａｔｏｒｙ ｔｅｓｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ（ＧＴＭ）ａｎｄ Ｕ— ｎｉａｘｉａｌ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ ｃｏｕｌｄ ｅａｓｉｌｙ ａｎｄ ｆａｓｔ ｄｅｔｅｃｔ ｓｈｅａｒ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅｒｅ’Ｓ ａ ｇｏｏｄ ｌｉｎｅａｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｔｗｏ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ．Ｂｏｔｈ ｏｆ ｔｈｅｍ ａｒｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｎｓ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｈｉ ｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ａｓｐｈａｌｔ ｍｉｘｔｕｒｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｏａｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｒｕｔｔｉｎｇ；ｇｙｒａｔｏｒｙ ｔｅｓｔｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ；ｕｎｉａｘｉａｌ ｐｅｎ— ｅｔｒａｔｉｏｎ ．１ ２．
