吉林大学学报(工学版) ›› 2023, Vol. 53 ›› Issue (1): 220-225.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20210541

• 交通运输工程·土木工程 • 上一篇    

沥青混合料的搅拌功率试验和黏度模型

刘聂玚子1(),荣鑫2,刘洪海2(),边庆华3,兰海2   

  1. 1.长安大学 运输工程学院，西安 710064
    2.长安大学 道路施工技术与装备教育部重点实验室，西安 710064
    3.甘肃路桥建设集团有限公司 公路建设与养护技术材料及装备交通运输行业研发中心，兰州 730030
  • 收稿日期:2021-06-18 出版日期:2023-01-01 发布日期:2023-07-23
  • 通讯作者: 刘洪海 E-mail:liunieyangzi@chd.edu.cn;liuhonghai@chd.edu.cn
  • 作者简介:刘聂玚子（1990-），女，博士研究生.研究方向：交通工程.E-mail：liunieyangzi@chd.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51878062);甘肃省交通运输厅科技项目(2019-12)

Mixing power test and viscosity model of asphalt mixture

Nie-yang-zi LIU1(),Xin RONG2,Hong-hai LIU2(),Qing-hua BIAN3,Hai LAN2   

  1. 1.School of Transportation Engineering，Chang'an University，Xi'an 710064，China
    2.Key Laboratory of Road Construction Technology and Equipment，Ministry of Education，Chang'an University，Xi'an 710064，China
    3.Research and Development Center of Highway Construction and Maintenance Technology，Materials and Equipment，Transportation Industry，Gansu Road and Bridge Construction Group Co. ，Ltd. ，Lanzhou 730030，China
  • Received:2021-06-18 Online:2023-01-01 Published:2023-07-23
  • Contact: Hong-hai LIU E-mail:liunieyangzi@chd.edu.cn;liuhonghai@chd.edu.cn

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摘要：

针对由沥青“黏度-温度”试验曲线确定的混合料理论施工温度与工程实际施工温度差距较大问题，通过进行沥青混合料的搅拌功率试验，对其施工温度确定方法进行了理论和试验研究。采用经过改制的搅拌机，测定不同温度与搅拌转速下的混合料搅拌功率，得到三者之间的关系，进而建立了由搅拌功率表征的沥青混合料广义塑性黏度模型。该模型表明：沥青混合料的广义塑性黏度决定于混合料的温度，以及矿料物理性质、级配、沥青类型和用量等材料因素，而与搅拌机的转速无关，代表了沥青混合料的流变特性；通过测定沥青混合料在不同温度下的广义塑性黏度，得到广义塑性黏度随温度的变化曲线，在该曲线中梯度变化明显变缓的温度可作为该种沥青混合料的施工控制温度。

关键词: 道路工程, 沥青混合料, 黏度模型, 搅拌功率, 施工温度

Abstract:

In view of the large gap between the theoretical construction temperature of mixture determined by asphalt viscosity-temperature test curve and the actual construction temperature of mixture， theoretical analysis and experimental research were carried out on construction temperature determination method based on the mixing power test of asphalt mixture. Through a modified mixer， measuring the mixing power of the mixture at different temperatures and stirring speeds， the relationship between the three could be obtained and the viscosity model of the asphalt mixture based on the mixing power was established. The model shows that： the generalized plastic viscosity of the asphalt mixture depends on the temperature of the mixture， physical properties of the aggregate， gradation， type and amount of asphalt and other material factors， and has nothing to do with the mixer rotating speeds， which represents the rheological properties of the asphalt mixture. By measuring the generalized plastic viscosity of the asphalt mixture at different temperatures， a curve of the generalized plastic viscosity with temperature is obtained. The temperature at which the gradient of the curve change slows down significantly can be used as the construction control temperature of the asphalt mixture.

Key words: road engineering, asphalt mixtures, viscosity model, mixing power, construction temperature

中图分类号: 

  • U414

图1

试验搅拌机组成图"

图2

搅拌机变频调速电路图"

表1

搅拌试验机参数"

参 数数 值备 注
容量/kg16?
转速/（r·min-1）0~50采用变频器调速

电机功率/kW

电机转速/（r·min-1）

0.75三相异步电动机
1480?
加热功率/kW0.4电加热自动控温

图3

试验搅拌机"

表2

沥青参数"

参 数试验结果技术 要求

方法

试验

针入度（5 ℃，5 s，100 g）/0.1mm7560~80T0604
延度（15 ℃）/cm150≥100T0605
软化点/℃49≥45T0606

表3

粗集料参数"

参 数

结果

试验

技术 要求

方法

试验

表观相对密度3.010≥2.6T0304
吸水率/%0.65≤3T0304
压碎值/%12.5≤25T0316
洛杉矶磨耗值/%16.5≤26T0317
针片状含量/%10.4≤20T0312
黏附性等级5≥4T0616
坚固性/%3.5≤12T0314
软石含量/%0.6≤5T0320
0.075 mm以下含量/%0.7≤5T0320

表4

细集料参数"

参 数试验结果技术 要求

试验

方法

表观相对密度2.934≥2.6T0328
砂当量/%75≥60T0334
棱角性（流动时间）/s46.7≥45T0344

表5

矿粉参数"

参 数结果试验技术要求试验方法
表观相对密度2.679≥2.5T0352
亲水系数0.80＜1.0T0353
0.075 mm筛孔通过率/%88.775~100T0351
0.15 mm筛孔通过率/%98.975~100T0351

表6

矿料级配"

筛孔尺寸/mm通过率/%筛孔尺寸/mm通过率/%
0.0755.04.7539.6
0.156.79.563.1
0.39.813.274.3
0.612.619.094.0
1.1817.526.5100
2.3626.0

表7

混合料参数"

参 数测试值技术要求
最大理论密度/（g·cm-3）2.736—
试件密度/ （g·cm-3）2.613—
空隙率/%4.53~6
马歇尔稳定度/kN9.7>8
流值/mm3.32~4
残留稳定度比/%86.3>75

表8

试验参数"

参 数数值
试验温度/℃130、140、150、160、170
搅拌转速/（r·min-1）20、30、40、50

图4

搅拌功率曲线图（P?N曲线）"

图5

沥青混合料广义塑性黏度与温度的关系曲线"

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