高性能实验室压力机在制备多孔沥青混合料中的主要作用是精确控制压实能量。通过严格控制压实循环次数——特别是诸如50次双面循环或分阶段的40次和35次循环等规程——压力机可确保试样达到18-25%的关键目标空隙率。只有通过这种精确度,才能制备出准确反映实际道路上开级配摩擦层(OGFC)路面密度和结构的实验室试样。
高性能压力机是混合料设计与现场性能之间至关重要的连接环节。通过复制道路施工的特定压实动力学,它创造了一个稳定、多孔的骨架结构,确保后续的实验室测试能产生有效、具有预测性的数据。
模拟真实路面条件
压实循环的精确性
为了模仿压路机在实际道路施工中施加的机械力,实验室压力机并非简单地施加静载荷。
它采用特定的循环规程,例如50次双面循环。或者,它也可以采用分阶段的方法,施加40次循环后接35次循环,以模拟现场压实的各个阶段。
达到目标空隙率
多孔沥青(OGFC)的定义特征是其高渗透性,这需要互联的孔隙结构。
压力机必须在空隙率达到18-25%的范围时精确停止压实。如果机器不精确,试样可能会变得太密实,失去排水能力,或者太疏松,缺乏结构完整性。
确保结构完整性
建立骨架结构
多孔沥青依靠石-石接触来提供强度,而不是致密的砂浆基体。
实验室压力机在不压碎石料的情况下将骨料稳定地堆积成型。这建立了处理交通荷载同时允许水通过混合料排出的多孔骨架结构。
性能测试的基础
压力机生产的试样很少是最终产品;它们是用于进一步测试的“样品”。
通过确保试样按照精确的规格制造,压力机保证了后续性能测试(如车辙或耐久性测试)的结果准确且可重复。
应避免的常见陷阱
过度压实的风险
试样制备中的一个重要权衡是稳定性和渗透性之间的平衡。
如果压力机缺乏精确控制,施加过大的力或过多的循环,骨料骨架可能会坍塌。这将导致试样密度不均,不再代表目标路面的开级配特性。
不均匀的孔隙分布
如果没有高性能压力机提供的均匀力施加,试样可能会出现密度梯度。
这意味着样品的一部分可能在18-25%的空隙目标范围内,而另一部分则过于密实。这种不一致性使得试样无法用于验证混合料设计。
根据目标做出正确选择
为了最大化实验室测试的价值,请将您的压实策略与您的具体分析目标相结合。
- 如果您的主要重点是水力渗透性:确保您的压力机设置经过校准,正好在18-25%的空隙范围内停止,以严格验证排水能力。
- 如果您的主要重点是机械耐久性:优先考虑压实循环的一致性(例如,40/35阶段),以确保在测试稳定性之前完全建立石-石骨架。
精确压实不仅仅是一个准备步骤;它是预测您的沥青在实际交通条件下表现如何的基线要求。
总结表:
| 参数 | 目标要求 | 实验室压力机作用 |
|---|---|---|
| 空隙率 | 18 - 25% | 精确终止压实能量 |
| 压实规程 | 50次双面或40/35分阶段循环 | 复制现场压路机机械力 |
| 材料结构 | 互联的石-石骨架 | 在不压碎石料的情况下稳定骨料 |
| 试样质量 | 均匀的密度分布 | 消除不均匀的密度梯度 |
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参考文献
- Nian Chen, Shaopeng Wu. The Production of Porous Asphalt Mixtures with Damping Noise Reduction and Self-Healing Properties through the Addition of Rubber Granules and Steel Wool Fibers. DOI: 10.3390/polym16172408
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .