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稀浆混合料负荷轮粘砂试验检测

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发布时间：2025-05-30 16:00:22 更新时间：2025-05-29 16:00:22

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

稀浆混合料负荷轮粘砂试验检测概述

稀浆混合料，特别是微表处和稀浆封层混合料，作为重要的道路预防性养护和表面处治技术，其路用性能至关重要。其中，抵抗车轮作用下的松散、掉粒和抗变形能力是评价其耐久性与使用效果的关键指标。负荷轮粘砂试验（Loaded Wheel Test, LWT）正是专门设计用于模拟车轮碾压作用，定量评价稀浆混合料在特定条件下抵抗松散和粘附集料能力的标准化试验方法。该试验通过测量在规定碾压次数后，混合料表面粘附的标准砂量（即粘砂量）来表征其抗松散性能。粘砂量越低，表明混合料中的集料粘结越牢固，抵抗车轮剥蚀的能力越强，混合料的耐久性预期越好。此试验结果对于优化混合料设计（如乳化沥青用量、填料类型与用量、添加剂选择等）、确保施工质量满足设计要求以及预测实际路面使用寿命具有直接的指导意义。

检测项目

本试验的核心检测项目是：稀浆混合料的粘附砂量。

具体而言，是在标准化的试验条件下（特定的试样尺寸、成型方式、固化条件、环境温度、碾压荷载、碾压次数和用砂规格），对已成型的稀浆混合料试件进行规定次数的负荷轮碾压后，精确测定粘附在试件表面的标准砂的质量。该粘砂量（通常以克每平方米, g/m² 表示）直接量化反映了混合料抵抗车轮作用导致集料松散脱离的能力。

检测仪器

进行负荷轮粘砂试验需要一套专门的仪器设备，主要包括：

1. 负荷轮试验仪： 这是核心设备。它包含一个能施加规定垂直荷载（通常为 56.7 kg，通过轮子施加 725 N 的线荷载）的橡胶轮（宽度通常为 50 mm 或 80 mm，取决于标准要求），以及驱动该轮在试件表面做水平往复运动的机构。设备应能精确控制碾压速度和碾压次数。

2. 试模： 用于成型规定尺寸（常见为长 280-300 mm，宽 50-80 mm，厚 6-12 mm）的矩形板状试件。

3. 标准砂： 经过严格筛分、清洗和烘干的特定粒径范围（如 ASTM 标准常用 0.15-0.30 mm，国内标准常用 0.15-0.6 mm）的石英砂。

4. 撒砂和吸砂装置： 包括用于在碾压前均匀撒布一层标准砂的装置（撒砂器），以及试验结束后用于吸除未粘附砂粒的强力吸尘器。

5. 天平： 精度至少达到 0.1 g，用于称量试件试验前后的质量。

6. 固化烘箱： 能将温度控制在规定范围（通常为 60±3°C），用于试件的加速固化。

7. 温度控制装置： 确保试验在规定的环境温度（通常为 25±1°C）下进行。

检测方法

负荷轮粘砂试验遵循标准化的操作流程：

1. 试件制备： 将设计好的稀浆混合料（乳化沥青、集料、填料、水、外加剂等）按比例拌和均匀，倒入试模中刮平，制成规定尺寸的矩形板状试件。

2. 试件固化： 将成型的试件连同试模（有时需脱模）放入规定温度的烘箱（如 60±3°C）中固化至规定时间（通常 16-24 小时）。固化完成后，将试件冷却至室温（约 25°C）。

3. 初始称重： 将冷却后的试件在试验环境温度下放置一段时间后，称取其质量（M1），精确至 0.1 g。

4. 试验准备： 将试件牢固安装在负荷轮试验仪的试验台上。调整负荷轮位置，使其接触试件表面并施加规定的垂直荷载。

5. 撒砂： 在试件表面需要碾压的区域均匀撒布一层规定量（如 200-300 g）的标准砂。

6. 碾压： 启动负荷轮试验仪，使橡胶轮在撒砂的试件表面做规定次数（通常为 1000 次）的往复碾压（标准碾压速度通常为 44 次/分钟）。碾压过程中，砂粒在车轮作用下不断冲击、摩擦试件表面。

7. 吸砂与最终称重： 碾压结束后，关闭仪器。小心取下试件，用强力吸尘器彻底吸除试件表面所有未粘附的松散砂粒。避免触碰粘附的砂粒。再次称取试件质量（M2），精确至 0.1 g。

8. 结果计算： 计算粘附砂量：粘砂量 (g/m²) = (M2 - M1) * 1000 / A。其中，A 是试件被碾压区域的面积（m²）。

检测标准

负荷轮粘砂试验的执行和结果判定需严格依据相关的国家、行业或国际标准规范。主要标准包括：

1. 中国国家标准/行业标准： * JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》：其中的“T0756-2011 稀浆混合料负荷轮粘砂试验”是国内最常用的标准方法。详细规定了仪器要求、试验条件、操作步骤、结果计算和要求（如试件尺寸、轮载、碾压次数、用砂规格、粘砂量限值等）。 * JTG/T F40-02-2005《公路沥青路面施工技术规范》（微表处和稀浆封层部分）：引用了T0756试验，并规定了不同类型混合料（如MS-2, MS-3型微表处）的粘砂量技术要求（通常要求不大于450-550 g/m²）。

2. 国际标准： * ASTM D6372 / D6372M：Standard Practice for Design, Testing, and Construction of Microsurfacing。该标准是美国材料与试验协会制定的微表处规范，其中详细规定了负荷轮试验（LWT）作为微表处混合料设计验证和性能评价的必做试验之一，明确了试验方法和粘砂量要求（通常要求不大于 538 g/m² (80 g/ft²)）。 * ISSA A143：Recommended Performance Guidelines for Micro-Surfacing。国际稀浆封层协会（ISSA）的指南，也包含了负荷轮试验的要求和粘砂量限值。

进行检测时，必须明确所依据的标准版本，并严格按照该标准的具体要求执行仪器校准、试验操作和结果判定，以保证数据的可比性和可靠性。粘砂量结果需与标准规定的技术要求进行对比，以评价稀浆混合料的抗松散性能是否合格。