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FEATURES|特稿
路面灌缝胶低温拉伸力学行为研究
Research on Low Temperature Tensile Properties of Crack Sealants
汪德才,孟旭
河南省交通科学技术研究院有限公司,河南郑州450003
0引言
1.1水泥混凝士块的制作
(1)材料。集料应由破碎的石灰石组成,其质量
裂缝是沥青路面最严重的病害形式之一,不仅会成
技术指标应符合《公路沥青路面施工技术规范》(TG
为路表雨水进入基层的通道,使基层直接受到冲刷、浸
F40-2004)的要求,级配应符合表1的规定。采用32.5
泡,影响路基的强度与稳定性,还会对行车舒适度及安
或更高标号的普通硅酸盐水泥。
全性造成危害。路面灌缝胶作为修补裂缝的主要材料,
(2)配合比。水灰比为0.49~0.55,1m混凝土的
已被各地道路养护部门大量使用;但由于中国路面灌缝
水泥用量为(335±30)kg:m2。
胶的标准规范较少,现有的标准规范不能准确评价灌
(3)水泥混凝土块制作。采用金属模具和金属底
缝胶的路用性能,造成市场上的灌缝胶路用性能参差不
板,将水泥混凝土灌入试模,略高于试模,放入振动台
齐。冬季,在路面车辆荷载作用下,很多灌缝胶与裂缝
振动120s,置于室内24h后拆除模具,将混凝土块放入
壁界面处开裂,失去防水的效果。低温拉伸试验的结果
标准混凝土养生室至少28d。用切割机把水泥混凝土件
是对灌缝胶材料分类的依据,是灌缝胶材料性能最重要
切割成小块,每块尺寸为75mm×55mm×25mm,如
的指标。因此展开灌缝胶材料的低温拉伸性能研究,对
图1所示。水泥混凝土块切割后用水冲洗,晾干备用。
于保证灌缝胶在冬季的路用性能,延长其使用寿命至关
1.2低温拉伸试件制作
重要
制作低温拉伸试件时,需要预先准备金属模块,如图2
所示。图2中,下垫块尺寸为7万mm×25mmx10m:上垫
1低温拉伸试验方法
块尺寸为7万mmx15mmx10mm;立柱尺す为100m
mm×125mm;由空隙灌入灌缝胶。
低温拉伸试验的原理是:将灌鏠胶浇注到2块固定
对将与灌缝胶接触的金属模块表面进行隔离处理
尺寸、材料组成和性质有严格要求的水泥混凝土块中
然后用金属模块和水泥混凝士块围出一个50mm×50
间,制成低温拉伸试件;在低温条件下,按规定程序将
mm×15mm的空隙,如图2所示。在空隙内浇注灌缝
试件拉伸3次,通过观察灌缝胶与水泥混凝土块的开裂
胶,高度须高于水泥混凝土块顶面,在室温中冷却的时
情况,评价灌缝胶的低温拉伸性能。
间应大于2h;拆除金属模块,用热刮刀刮除顶面和底面
FEATURES特福
多余的灌缝胶,得到如图3所示的拉低温装置,按规定温度降温不少缩回原样
伸试件。
于4h后,安装在拉伸试验机上。
(4)重拉伸。重复(2)、(3)
值得注意的是,《路面橡胶沥以(3.1士03)mmh-'的速度拉伸过程,达到规定循环次数。
青灌缝胶》(TT70-200中推试样,试验过程保持规定的试验温
(5)结果评价。在30min内将
荐用甘油滑石粉隔离剂隔离金属「度。完成规定拉伸量后,在30min「试样从拉伸试验机中取出,趁着试
模块与水泥混凝土块。作者认为,
内把试样取出。
件未恢复常温状态立即检查,确认
在金属模块上涂刷甘油滑石粉隔离
(3)重压缩。取出试样后,立试样没有明显扭曲,灌鏠胶内部或
剂,隔离剂难免渗透到水泥混凝士「即检查试样中、试样与水泥混凝土「灌缝胶与水泥混凝土块之间没有明
块中,致使灌缝胶与水泥混凝士块块之间有无明显的开裂。如果有开「显开裂现象。否则,评定灌缝胶低
接触的边角上粘结力小,成为试件裂现象,则评定灌縫胶低温试验结温试验结果不合格。
缺陷,即最先拉断的位置。因此采果不合格。否则,将试样侧(即132ASTM灌缝胶分类及其低温拉
用打印版纸隔离,使用时将塑料薄
块水泥混凝士块在底面,一块水仲试验结果评定
膜的一面和灌缝胶接触,纸的一面泥混凝士块在顶面),用两块立柱支
在ASTM新版灌缝胶技术要求体
包覆在金属模块上。在灌入灌缝胶撑,室温保持2h,使灌鏠胶在顶面系中,D5239为沥青路面灌缝胶的试
后,打印版纸上的塑料薄膜一面遇水泥混凝土块的重力作用下重新压「验标准,D5078和D690为灌缝胶材
热与灌缝胶粘结在一起,纸的一面
表1集料级配
可以直接揭下。这样灌注的试件不
存在边角缺陷。
筛孔/mm」19161329.54752361.180603015
通过率%100188~9278-8258-62138~4231~35124~28116~206-1012-4
此外,灌注灌缝胶时,灌注高
度应超过水泥混凝土块高度8mm
以上。因为灌缝胶冷却后收缩量很
大,如灌注高度不够,刮除顶面灌
缝胶后容易造成表面中部凹陷,成
为试件缺陷
1.3美国ASTM低温拉伸试验
目前美国对灌缝胶已有深入
废弃
的研究,并制订了一系列完整的灌
缝胶试验方法和技术规范,其中以
ASTM体系的试验方法最为完善。
8
ASTM D5329中采用低温拉伸
的方法评价灌缝胶的低温性能。它
废弃
提出未浸润、浸水和浸油3种低温拉
单位:mm
伸试验方案,即分别在未浸润、浸国1水泥混凝土块切割
水和浸油3种条件下进行低温拉伸试
验。其中浸水和浸油试验分别是将
混凝土块
立柱
灌缝胶
50×50X15
试件浸润到蒸馏水或油(异辛烷:甲
上垫块
苯=7:3)中96h,用湿布擦试件至
混凝土块
表干状态,做低温拉伸试验。
1.31未浸润低温拉伸试验步骤
(1)制备试件。按要求制备灌
下垫块
缝胶试件。
单位:mm
(2)低温拉伸。把试样置于图2低温拉伸试验模具
式件
图3拉伸试