沥青混凝土配合比设计PPT

集料试验方法及基本概念沥青混凝土配合比设计集料试验方法及基本概念沥青混合料原材料主要包括：集料；沥青；约占沥青混合料95%的集料按集料的粒径大小：粗集料：粒径大于2.36mm的碎石、破碎砾石、矿渣等。细集料：粒径小于2.36mm的天然砂、人工砂（包括机制砂）、及石屑。矿粉：由石灰岩等碱性石料碾磨而成，起填料作用。按集料的岩性：玄武岩石灰岩辉绿岩花岗岩安山岩集料试验反映集料原始面貌1.粗集料密度及吸水率试验（网篮法）2.粗集料压碎值试验3.粗集料磨耗值试验（洛杉矶法）4.集料坚固性试验5.粗集料磨光值试验6.细集料密度按反映集料加工工艺1.粗集料含泥量试验2.粗集料针片状颗粒含量试验（游标卡尺法）3.粗集料软弱颗粒含量试验4.细集料含泥量试验（筛洗法）5.细集料砂当量试验6.细集料棱角性试验（流动时间法）粗集料密度及吸水率试验目的与适用范围本方法适用于测定各种粗集料表观相对密度、表干相对密度、毛体积相对密度、表观密度、表干密度、毛体积密度，以及粗集料吸水率。试验步骤：对较粗的集料采用4.75mm筛，对2.36mm～4.75mm集料，或者混在4.75mm以下石屑中的粗集料，则用2.36mm标准筛过筛，用四分法缩分至要求的质量，分两份备用对沥青路面用粗集料，应对不同规格的集料分别测定，所取的每一份集料试样应基本上保持原有的级配经缩分后供测定密度和吸水率的粗集料质量应符合表的规定粗集料粗集料在沥青混合料中，粗集料是指粒4.75mm(2.36mm)的碎石、破碎砾石、筛选砾石和矿渣等。粗集料密度密度定义堆积密度：单位体积物质颗粒的质量。有干堆积密度及湿堆积密度之分。表观密度(视密度)：单位体积物质颗粒的干质量。表干密度(饱和面干毛体积密度)：单位体积物质颗粒的饱和面干质量。毛体积密度：单位体积物质颗粒的干质量。各密度的相对密度是该密度同同温度水的密度的比值。注：必须四分法取样，要求试样具有代表性。工程用途为沥青混凝土配合比设计提供参数。（密度的准确性）注意对粗集料的密度、相对密度的定义、测定、使用时很容易出现错误的理解。首先应特别注意各种相对密度和密度的不同用途，工程上常用相对密度而少用密度。例如在沥青混合料的配合比设计时，常用表观相对密度、毛体积相对密度。要点强调：试验时;试样清洗后在室温下保持浸水24h。试验时，水温控制在15-25℃，宜控制在23℃。在称取表干质量的过程中不得有集料颗粒丢失也可以采取先称表干重，再称水中重的方法进行试验，这样可以避免因集料丢失带来的问题。粗集料压碎值目的和适用范围集料压碎值用于衡量石料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力，是衡量石料力学性能的指标，以评定其在公路工程中的适用性。注意事项金属筒确定试验集料描述如下：将试样分3次(每1次数量大体相同)均匀装入试模中，每次均将试样表面整平，用金属棒的半球面端从石料表面上均匀捣实25次，最后用金属棒作为直刮刀将表面仔细整平。称取量筒中试样质量。平行试验三次，以三次平行试验的试样质量平均值进行压碎值的平行试验。粗集料压碎值试验方法简述：将要求质量的试样分3次(每次数量大体相同)均匀装入试模中，压头放入试筒内石料面上，均匀地施加荷载，在10min左右的时间内达到总荷载400kN，稳压5s，然后卸荷。取出试样用2.36mm标准筛筛分经压碎的全部试样，称取通过2.36㎜筛孔的全部细料质量，计算集料压碎值。以三个试样平行试验结果的算术平均值作为压碎值的测定。要点强调确定每次试验的石料数量。将石料分三层倒入量筒中，每层数量大致相同。每层夯击25次，落点均匀。试样分三层装入试筒后，最上层表面应仔细整平，防止因不平而使压柱在加载时卡住。使试验试样尽量密集接触，不会存留过大的集料间隙率，如试验中有较大的集料间隙率，将使得石料内部受力不均而导致压碎石料偏少，测得压碎值偏小。试样若较湿，应通过烘箱烘干，但烘箱温度不宜超过100℃，若温度过高，很可能会导致集料压碎值结果偏大。技术性质集料的压碎值对于沥青混凝土路面的耐久性有着重要的意义。沥青混凝土路面在摊铺碾压过程中有部分集料被压碎，形成新的破碎面，而新的破碎面没有沥青胶浆裹附，很容易被水浸入。而在行车时候产生的泵吸作用下集料会慢慢脱落，导致路面出现松散或坑槽，形成水损坏影响路面的耐久性。集料的压碎值越大，磨耗值越大，磨光值越小。对路面的耐摩擦、抗撞击及抗滑性能也有显著影响。因此在沥青混凝土选用集料的时候，集料的压碎值越小越好。即使石料场的压碎值符合规范要求，但在不影响工程经济性的情况下，最好还是选则压碎值小的石料场。粗集料磨耗值目的和适用范围测定标准条件下粗集料抵抗摩擦、撞击的能力，以磨耗损失（%）表示。本方法适用于各种等级规格集料的磨耗试验简述试验步骤操作过程试样的准备将不同规格的试样用水冲洗干净，置烘箱中烘干至恒重。按规定准备试样，筛分。对于沥青路面及各种基层、底基层的粗集料，试验条件应符合表的要求.粒度类别粒集组成（mm）试样质量（g）试样总质量（g）钢球数量（个）钢球总质量（g）次数（转）B19.0～26.516.0～19.02500±102500±105000±10114850±25500C4.75～9.59.5～16.02500±102500±105000±1083330±20500D2.36～4.755000±105000±1062500±15500粗集料洛杉矶磨耗试验条件取出钢球，将经过磨耗后的试样从投料口倒入接受容器中。将试样用1.7mm的方孔筛过筛。用水冲干净留在筛上的碎石，置温度为105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重。要点强调：加入钢球时要称量钢球的总质量（不符合要求应及时更换）过筛时在1.7mm方孔筛加上2.36mm和4.75mm的标准筛，以防止1.7mm方孔筛的损坏磨耗后的试样要用用水冲干净，烘干至恒重后称量简述试验步骤技术性质粗集料的洛杉矶磨耗损失是集料使用性能的重要指标，尤其是沥青混合料和基层集料，它与沥青路面的抗车辙能力、耐磨性，耐久性密切相关，一般磨耗损失小的集料，集料坚硬，耐磨，耐久性好。软弱颗粒含量多、风化严重的石料经过磨耗试验，粉碎严重，这个指标很难通过。所以沥青路面规范都对粗集料的洛杉矶磨耗损失提出了要求。对要求粗集料嵌挤能力强的SMA等。磨耗损失的要求更有所提高。洛杉矶磨耗试验也是优选石料的一个重要手段。集料磨光值试验方法简述：将集料过筛，剔除针片状颗粒，取9.5㎜～13.2㎜的集料颗粒用水洗净后置于温度为105℃±5℃的烘箱中烘干（注：根据需要，也可采用4.75㎜～9.5㎜的粗集料进行磨光值试验），根据规范规定进行试件制备，试件通常在40℃烘箱中养护3h，再自然冷却9h拆模，经过加速磨光机磨光后，用摆式仪对其进行磨光值的测读。技术性质集料磨光值是利用加速磨光机磨光集料，用摆式摩擦系数测定仪测定的集料经磨光后的摩擦系数值，以PSV表示。集料磨光值是关系到一种集料能否用于沥青路面抗滑磨耗层的重要决定性指标，所以在工程上选取集料品种时应对此特别重视。集料的磨光值越小，路面的抗滑性能越不好。目的与适用范围用于评价集料的形状和抗压碎能力简述试验步骤：四分法取样。用4.75mm标准筛将试样过筛，取筛上部分供试验用，用四分法缩分至要求的质量，对粒径4.75mm～9.5mm每份取不少于800g,对粒径大于9.5mm每份取不小于1200g，且试样数量不少于100颗。粗集料针片状颗粒含量试验非针片状颗粒针片状颗粒注意：亚针片状颗粒1）针片状颗粒对沥青混合料所造成的影响当集料中含有较多的针片状颗粒,就会导致颗粒之间相互搭架,小颗粒没有进入其空隙中去,致使混合料不密实。针片状颗粒在沥青混合料施工和使用过程中,会产生不同程度的破损,使级配细化、沥青混合料内部出现损伤,影响混合料的强度。骨架密实结构沥青混合料对针片状颗粒比较敏感,应严格控制其针片状含量,细型密级配沥青混合料对针片状颗粒不太敏感,但针片状含量的增加会使混合料技术性能下降。2）不论是悬浮密实结构还是骨架密实结构,当针片状含量增加时,混合料的水稳定性、高温稳定性、抗疲劳性能都会降低,车辙深度和集料的破碎率也相应会有所增大。从实际工程中考虑,针片状的含量增加也会造成不容易压实,需要增大压实功,增大压实功不仅影响经济性，又会造成针片状颗粒的破坏,形成恶性循环。技术性质试验目的与适用范围测定碎石、砾石及破碎砾石中的软弱颗粒含量。简述试验步骤：将每份中每一个颗粒大面朝下稳定平放在集料软弱颗粒试验机压头中心，按颗粒大小分别加以0.15kN、0.25kN、0.34kN荷载，放于压头中心，破裂之颗粒即属于软弱颗粒，将其弃去，称出未破裂颗粒的质量。粗集料软弱颗粒含量试验放于压头中心施加应力软软弱颗粒对沥青混凝土路面面层的力学性能、强度及耐久性影响很大，因为骨料颗粒太软,车在路面行驶时，使路面受损，骨料将慢慢脱落，路面开裂及路面容易老化，所以沥青混凝土的骨料必符合规范才能用，才能保证质量。我们选择石料场的时候，尽可量避免软弱颗粒多的石料场。技术性质各种破裂颗粒集料含泥量水洗法0.075mm颗粒含量简述试验步骤.含泥量的测定：用四分法取样，称取一定质量的粗集料水中浸泡24h，在水中对粗集料表面进行充分清洁，过程中应尽量小心不要将浊液溅出或被手带出；将浊液用1.18mm与0.075mm筛过筛，并重复加水洗料过筛的步骤，直至清洗液清澈。在过筛之前一定要用洁净水将两个筛浸润，在倒浊液的过程中应控制浊液缓缓地流出，不可过猛，应小心有颗粒损失；整个实验过程中所用的水应用蒸馏水或洁净水，不可使用含杂质多的不洁净水。技术性质粗集料清洁度对沥青混合料的影响:对于密级配沥青混合料，随着粗集料混合料水洗法＜0.075mm颗粒含量的增大，矿料级配最佳油石比呈显著的线性增大。对于密级配沥青混合料，随着粗集料混合料水洗法＜0.075mm颗粒含量的增大，沥青混合料马歇尔稳定度、劈裂强度、车辙、浸水残留和低温弯曲呈显著的线性减小。随着粘附在粗集料表面上的泥粉含量增大，沥青与粗集料的粘附等级降低，粗集料表面粘附的沥青剥落面积增大。导致路面松散破裂。细集料密度及吸水率试验目的与适用范围本方法适用于测定各种细集料的表观相对密度、表干相对密度、毛体积相对密度、表观密度、表干密度、毛体积密度，以及以及饱和面干状态时的吸水率。试验步骤简述：将来样在潮湿状态下用四分法缩分至每份约1000g，装入浅盘或其它适合的容器中。泡水，排除气泡，静置24h。细心的倒去试样上部的水。将试样在盘中摊开，用吹风机（或用电磁炉），不断翻拌试样，使试样表面的水在各部位均匀的蒸发。将试样松散的一次装入饱和面干试模中，如留有空隙亦不必再装满。从垂直方向徐徐提起试模，试样达到半塌落状态时，说明已达到饱和面干状态.立即称取饱和面干试样约300g，迅速放入容量瓶中仔细加水至500mL刻度处，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称水+瓶+试样总重用同样的水（每次需测量水温，宜为23℃±1.7℃），加至500mL刻度处，称水+瓶重将倒出的试样置于置温度为105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重，并在干燥器内冷却至室温后，得干试样得质量。试验步骤简述:称取饱和面干试样质量称取瓶+水+样品质量装入试模轻捣饱和面干状态技术性质细集料的表观相对密度、表干相对密度、毛体积相对密度、表观密度、表干密度、毛体积密度，是沥青混凝土配合比设计重要的依据。以及饱和面干状态时的吸水率。对于使用坍落度法时必须要掌握好饱和面干时坍落状态。吸水率以两次平行试验结果的算术平均值作为测定值，两次结果与平均值的差值超过0.02％时，应重新取样进行试验细集料的表观密度、毛体积密度以两次平行试验结果的算术平均值为测定值，如两次结果之差大于0.01时应重新取样进行试验。3/gcm注意饱和面干状态不要误判!!!试验目的与适用范围测定细集料中所含粘性土或杂质的含量以评定其洁净程度。试样准备：将样品通过孔