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歐美大地 行業新聞
充分挖掘設備潛能,推動瀝青混合料性能試驗創新研發
發布時間:2023-10-10 瀏覽次數:3068 來源:歐美大地

20238月初,歐美大地邀請了意大利CONTROLS公司的技術工程師Jesse Bedra來華進行了為期一周的內部培訓。此次培訓旨在進一步提高歐美大地國內技術服務團隊對于UTM等瀝青混合料多功能道路材料試驗機的操作水平和培訓水平,更好的服務國內客戶。自歐美大地2018年成為意大利CONTROLS公司的中國合作伙伴以來,雙方一直致力于提高為中國用戶服務的水平,此次實地培訓也是時隔3年,雙方組織的一次重要技術培訓活動。



此次培訓首先由Jesse在會議室內進行了動態試驗機控制技術的理論培訓,為大家深入講解PID控制的理論和注意事項。隨后的幾天,在山東高速集團有限公司,山東建筑大學和山東省交通科學研究院3個用戶的實驗室內,使用各種類型的動態試驗機(液壓的UTM-30UTM-130,電動的AsphaltQube),及傳統的UTS軟件和新版的UTS Neutron軟件實際開展了多個試驗方法的實際操作培訓。

在此次培訓的試驗方法中,不但選擇了國內用戶目前普遍熟悉的單軸壓縮動態模量試驗(JTG E20-T0738)和四點小梁彎曲疲勞壽命試驗(JTG E20-T0739),還關注了其他應用不普遍,但今后可能借鑒的美國、歐洲的方法體系及歐美標準,并了解了低溫性能試驗新方法的研究進展。這三個方面的培訓內容,即針對目前國內客戶普遍關心的試驗方法,又涵蓋了瀝青路面材料未來的研究發展方向,對于歐美大地更好的協助客戶,推動創新研發起著重要作用。

方向1:歐盟方法

歐盟在確定瀝青路面材料設計參數時,除法國主要使用梯形梁2點彎曲試驗方法外,其他主要使用間接拉伸的試驗方法,2018年更新的EN 12697-26剛度模量試驗方法中增加了方法F間接拉伸動態模量試驗方法(德國AL-SP-Asphalt-09)。在評價疲勞性能時,則可以使用EN-12697-24疲勞試驗方法中的方法E

與我國交通行業標準選擇的單軸壓縮動態模量和四點小梁疲勞試驗方法相比,間接拉伸試驗方法的主要優點在于試件獲取更加方便,甚至能夠直接使用現場取芯的試件和馬歇爾試件進行試驗。相比之下,單軸壓縮動態模量和四點小梁彎曲疲勞的試件獲取要麻煩一些,這也是目前制約方法推廣普及的原因之一。因此,提高間接拉伸試驗的操作和培訓水平,有助于我們滿足國內眾多歐洲留學歸來的專家學者的研究需要,也可以在部分情況下試件獲取困難時使用現場芯樣或馬歇爾試件來對路面性能給予評價。



方向2:美國方向

繼我們邀請Richard Kim教授在國內就基于AMPT的瀝青混合料性能評價體系開展理論教學推廣后,我們再次請Jesse就試驗的實際操作進行了深入培訓。而且,基于目前國內AMPT用戶數量較少,而UTM類型的動態試驗機較多的現狀,我們此次培訓AASHTO T400 S-VECD(原TP105,目前已成為正式試驗標準)和AASHTO TP134 SSR試驗是基于AsphaltQubeUTM試驗機進行的,實測結果表明:即使用戶沒有AMPT,也可以成功開展相關試驗研究(AMPT作為開發整套體系的試驗設備基礎,操作上要更加方便)。




基于目前國內試驗方法體系仍重視四點小梁疲勞試驗,以及要兼顧低溫性能評價的現狀,資金預算有限的用戶,可以考慮購買AsphaltQube系列電動多功能動態試驗機。AsphaltQube系列通過將AMPT的三軸室改變為環境箱,增加了荷載量程(最大±30KN動態),擴大了溫控范圍(最大-40~+80℃),并可以進行四點小梁彎曲疲勞試驗,以及低溫性能試驗。同時還具有環保,集成度高,移動性強,操作便利等優勢,是用于替代UTM-30的動態試驗機產品。



方向3:低溫性能評價新方法

目前我國行業標準中評價瀝青混合料低溫性能的試驗方法是JTG E20 T0715瀝青混合料彎曲試驗方法,一般稱作“三點小梁彎曲試驗”。但該試驗方法因為數據離散性大,業內同行普遍對這種試驗方法感到不滿意。因此,近年來國內外同行提出了多種試驗方法希望替代三點小梁彎曲試驗。這些主要的方法有:

(1)      AASHTO T394(原TP105 SCB,低溫半圓彎曲試驗;

(2)      AASHTO TP10-93 TSRST,約束試件溫度應力試驗;

(3)      ASTM D8303 UTSST,單軸溫度應力應變試驗;

(4)      ASTM D7313 DCT,碟型試件偏心拉伸試驗;

(5)      EN 12697-46低溫性能試驗方法。

在這些方法中,我們主要選擇了方法12作為了此次培訓的主要內容。原因在于:

(1)      低溫SCB試驗方法與DCT試驗方法大同小異,都是基于斷裂能理論來評價瀝青混合料的低溫性能。相比低溫SCBDCT試驗方法目前沒有進入AASHTO試驗規范體系,試件制備過于復雜(需要特制的切縫機和鉆芯機),全球應用也不夠多。

(2)      TSRST試驗方法在美國和歐盟都是行業標準的一部分,國內對此方法比較熟悉,有很多單位開展過相關研究。UTSST試驗方法是在TSRST試驗的基礎上增加了測量瀝青混合料在低溫條件下無約束的收縮應變,因此,試驗操作是類似的,理解了TSRST,也就理解了UTSST



此次在山東高速集團有限公司,山東建筑大學和山東省交通科學研究院的3個實驗室進行培訓,使得制造商、技術服務工程師與用戶,有了更多現場交流的機會。在歐美大地的技術服務團隊加強了對動態試驗機的理解、對以上試驗方法的理解、提高了試驗的操作水平、提高數據質量,為今后幫助用戶充分挖掘設備潛能,順利開展試驗研究打下了堅實的基礎的同時,還解答了全國用戶遇到的各種問題。也與現場用戶進行了溝通,加深了用戶對于動態試驗機的認知,對于將動態試驗機更好的應用于瀝青混合料未來發展與研究中,起到了積極作用。


結語:

在此,感謝山東高速集團有限公司,山東建筑大學和山東省交通科學研究院3個用戶在場地,設備,試件等基礎條件方面的大力支持。





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