【沥青试验系列】第七章：——沥青性能试验下篇

     新规程删除了AASHTO T314，JTG E20 T 0629沥青直接拉伸试验方法，我们也不再继续提供沥青直接拉伸仪。美国近些年开发了一种新的沥青低温性能试验方法，用于替代直接拉伸试验，这种设备称为Asphalt Binder Cracking Device，简称ABCD。这种试验方法如今已经成为美国的标准试验方法AASHTO T387，俄罗斯也将该方法写入行业标准，即ГОСТР58400.11-2019，我们也在中国引进了首台ABCD试验仪，今后也将该设备作为主要的沥青低温开裂温度的测试设备进行推荐。

      当开裂发生时，沥青对殷钢的压力突然变小，产生应变跃迁，因此在温度-应变上可准确的判断沥青的开裂温度。因此，与Superpave PG分级的BBR低温弯曲梁流变试验和DT直接拉伸试验相比，ABCD试验方法更加直接的得到沥青的开裂温度，而无需任何假设和计算。

      ABCD试验得到的结果Tcr将用于和BBR试验得到的结果Tc(S)进一步用于计算新的沥青低温性能指标△Tf，计算公式为：

△Tf=Tc(S)-Tcr.

      在新一代PG分级指标要求中，△Tf指标与△Tc指标被用于共同评价沥青的低温性能。

目前拟定的判断准则为：

• 当△Tc≥-2.0℃时，沥青低温性能判定为合格；

• 当△Tc＜-6.0℃时，沥青低温性能判定为不合格；

• 当△Tc处于-6℃到-2℃时，建议通过ABCD试验测量得到的低温开裂温度Tcr和BBR试验得到的Tc(S)来计算△Tf，当△Tf的最小值超过规范要求时，沥青判定为合格，否则判定为不合格。△Tf最小值的计算公式如下：

△Tf≥5.5-0.75△Tc

以上的判定准确还可以用下侧的坐标图更直观的进行表示：

      ABQT（或BQT）全称“Asphalt Binder Quality Tester”，沥青胶结料质量测试仪，是美国联邦公路局（FHWA）与美国Laser Technology Inc.公司近年来合作开发的一款采用空气加载和激光测量技术来快速评价沥青性能的测试设备，其开发的目的是为了替代传统的PG分级试验来确定沥青的PG等级。ABQT的研发工作始于2010年，LTI的创始人访问FHWA的特纳菲尔班克公路研究中心（TFHRC）时，受沥青针入度试验仪的启发和路面施工时快速确定沥青PG等级的需求，产生了开发ABQT的想法。在之后的2年里，LTI开发了第一台ABQT，在2012年到2016年期间，FHWA的研究人员基于大量的沥青PG试验数据，开发了神经网络算法的PG等级预测模型。之后，FHWA开始在全美和欧洲推广该技术。

      ABQT试验是在常温下进行的，标准的处理方式是将沥青样品放置在25±0.1℃的环境箱中保温1个小时，无需老化即可测试。测试时，空气管路喷射气流对沥青试样加载20秒，恢复70秒，在2分钟内即完成测试，并得到沥青的变形-恢复曲线。当配备“PGPredictor”软件功能后，软件可以根据内置的算法模型自动计算出PG等级，PG XX-XX。

      ABQT试验目前还不能替代PG分级试验，但是这种快速的测试方法更有利于在现场进行质量控制，是能够反映沥青物理力学性能最快捷的试验方法。目前的研究方向之一是与红外光谱仪和荧光显微镜结合，从而在最短的时间内测试沥青的物理性能，化学性能以及均匀性和稳定性。为此，山东省交通科学研究院作为国内最早引进该技术和设备的单位，已经主持编写中国公路学会团体标准《沥青蠕变回弹变形快速测试法（环形气压法）》，为该技术的大范围推广进行技术储备。

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