沥青混合料试验方法介绍PPT

江苏省交通科学研究院二OO七年四月沥青混合料试验方法介绍沥青混合料取样方法和击实试件制作方法沥青混合料试件密度试验（表干法、水中重法、蜡封法、体积法）（浸水）马歇尔稳定度试验沥青含量及矿料级配检验最大理论密度试验（真空法）冻融劈裂试验沥青混合料车辙试验沥青与粗集料粘附性试验主要常规试验(JTJ052-2000)一、沥青混合料取样方法取样原则随机，具有充分的代表性。仪具准备主要是温度计，要求分度为1℃，量程0℃-300℃，数字显示或度盘指针的分度0.1℃。取样数量（宜不少于试验用量的2倍）抽提、马歇尔试验不少于12kg，车辙不少于40kg，浸水马歇尔和冻融不少于12kg。取样方法1、在检查拌和楼质量为目的时，应从拌和机一次放料的下方或提升斗中取样，不得多次混合后使用。2、以评定混合料质量为目的时，必须分几次取样，拌和均匀后作为代表性试样。1）在拌和厂取样宜用专用的容器(一次可装5-8kg）装在拌和机卸料斗下方，每放一次料取一次样，顺次装入试样容器中，每次倒在清扫的平板上，连续取几次样，混和均匀，按四分法取至足够数量。2）在运料车取样宜在汽车装料一半后开出去于汽车车厢内，分别用铁锹从不同方向的3个不同高度处取样，然后混在一起用手铲适当拌和均匀，取出规定数量。如车到达施工现场后取样，应在卸掉一半后将车开出去从不同方向的3个不同高度处取样。宜从三辆不同车取样混合使用。3）在道路施工现场取样应在摊铺后未碾压前于摊铺宽度的两侧1/2-1/3位置处取样，用铁锹将摊铺层的全厚铲出，但不得将摊铺层下的其它层料铲入。每摊铺一车料取一次样，连续3车取样后，混合均匀按四分法取至足够数量。乳化沥青常温沥青混合料取样与热拌沥青混合料相同，但宜在乳化沥青破乳水分蒸发后装袋，对袋装常温沥青混合料亦可直接从储存的混合料中随即取样，取样袋数不少于3袋，使用时将3袋混合料倒出做适当拌和，按四分法取出规定数量。二、击实试件制作方法适用范围标准击实法适用于马歇尔试验等使用的101.6mm×63.5mm圆柱体试件成型，大型击实法适用于152.4mm×95.3mm的大型圆柱体试件成型。一些规定（拌和场或施工现场采集)1、当集料公称最大粒径≤26.5mm时，可直接取样（直接法），一组试件的数量通常为4个。2、当集料公称最大粒径26.5mm，但≤31.5mm，宜将26.5mm的集料筛除后使用（过筛法），一组试件数量仍为4个，如采用直接法，一组试件数量应增至6个。3、当集料公称最大粒径31.5mm时，必须采用过筛法（26.5mm），一组试件仍为4个。仪器数字汇总1、自动击实仪击实速度为60次/min±5次/min。2、标准击实试模内径101.6mm±0.2mm，高87mm。大型击实试模内径152.4±0.2mm，总高115mm。3、温度计分度为1℃，量程0-300℃。准备工作1、根据沥青粘度绘制粘温曲线测定沥青混合料拌和与压实温度。1)适宜于拌和的沥青表观粘度(0.17±0.02)Pa.s2)适宜于击实的沥青表观粘度（0.28±0.02)Pa.s2、人工配置混合料步骤1）烘干－－干矿料烘干温度105±5℃，时间不少于4-6h。2）测集料及沥青密度。3）称取集料质量并加热－－集料加热温度在沥青拌和温度以上约15℃，一般按一组试件（4-6个）备料，但进行配合比设计时，应分别备料。4）沥青加热－－沥青加热温度一般加热至沥青混合料拌和温度，但不得超过175℃。5）试模、套筒加热－－加热温度在100℃左右，时间1h。拌制石油沥青混合料1、预热拌和机－拌和温度以上10度左右；2、拌和：先加矿料，再加沥青拌1-1.5min，再加矿粉直至拌和均匀。试验过程（分为7步）1、称料2、装料、插捣料3、测温度4、击实5、翻一面击实6、取纸算高度7、冷却、脱试件试件高度符合：标准击实试件：63.5mm±1.3mm大型击实试件：95.3mm±2.5mm三、试件密度试验方法分类及适用范围1、表干法：适用于测定吸水率不大于2％的各种试件毛体积密度。2、水中重法：适用于测定几乎不吸水的密实的试件的表观密度。3、体积法：适用于空隙率较大的沥青碎石混合料及大空隙透水性开级配沥青混合料（OGFC)试件的毛体积密度。4、蜡封法：适用于测定吸水率大于2％的试件毛体积密度。1、密度概念2、VV（混合料空隙率）VMA（矿料间隙率）VFA（沥青饱和度）3、有效沥青含量、粉胶比概念1、VV=(1-γf/γt)×1002、VMA=(1-γf/γsb×Ps）×1003、VFA=(VMA-VV)/VMA表干法试验步骤（四步）1、选秤2、称空气中重量ma3、称水中质量（3－5min）mw4、称表干质量mf毛体积密度公式ρf＝ma/(mf－mw）×ρw水中重法少第四步。ρf＝ma/(ma－mw）×ρw蜡封法试验步骤（七步）1、选秤2、称试件重量ma3、试件冰箱冷却4、石蜡溶化5、浸入石蜡并称取试件重量mp6、称取试件水中重mc7、测定石蜡对水的密度公式γf＝ma/mp－mc－（mp－ma）/γpγf＝（md－ma）/（(md－mg）-（m’d-m’g））四、（浸水）马歇尔稳定度试验目的评价沥青混合料水稳定性。仪具准备1、仪器加载速率50mm/min±5mm/min2、仪器最大荷载≥25kN(大马歇尔≥50kN）3、恒温水槽：控温准确度1℃试验准备工作1、成型马歇尔试件，一组不得少于4个。2、测定试件高度及体积指标，3、调节水槽温度60℃±1℃试验步骤1、保温试件和压头（30-40min)/(45-60min）2、将上下压头放入水中保温3、放入试件，启动设备，记录压力及变形数据4、取出试件（不超过30s）计算1、流值修正（293页）2、公式马歇尔模数：T=MS/FL残留稳定度：MSO=MS1/MS×100浸水马歇尔保温时间不一样（48h），其它一样。五、沥青含量及矿料级配检验目的测定沥青混合料中沥青含量及矿料级配。仪具离心机转速不小于3000r/min天平感量0.01g，0.1g各一台试验准备取样：从拌和厂或运输卡车上取样，放在金属盘内适当拌和，待温度稍降至100℃以下后，用大烧杯称取试样（m）1000g－1500g。沥青含量试验步骤1、向装有试样的烧杯中注入三氯乙烯，浸泡混合料30min，用玻璃棒适当搅拌，使沥青充分溶解。2、将混合料及溶液倒入离心分离器，用少量溶剂将烧杯及玻璃棒上的粘附物全部洗入分离容器中。3、称取洁净的圆环形滤纸质量，准确至0.01g。注意，滤纸不宜多次反复使用，破损者不能使用，石粉粘附时应用毛刷清除干净。4、将滤纸垫在分离器边缘上，加盖紧固，在分离器出口处放上回收瓶，上口应注意密封，防治流出液成雾状散失。5、开动离心机，转速逐渐增至3000r/min，沥青溶液通过排除口注入回收瓶中，待流出停止后停机。6、加入新溶剂，数量大体相同，稍停3-5min，重复上述步骤，直至流出的抽提液成清澈的淡黄色。7、卸下上盖，取下滤纸，在室内空气中蒸发干燥，然后放入105±5℃烘箱中干燥，称取质量，其增重部分m2为矿粉一部分。8、105℃±5℃烘干集料m1。9、用压力过滤器过滤回收瓶中的沥青溶液，得出漏入滤液中矿粉m3。计算公式ma＝m1+m2+m3Pa=(m-ma)/ma矿料级配试验步骤1、将抽提后的集料称重，精确至0.1g。2、用摇筛机筛集料10min，然后按筛孔大小顺序，在一清洁浅盘上，再逐个手筛，直至每分钟筛出量不超过筛上试样质量的0.1％时为止。3、称量各筛上筛余颗粒质量，准确至0.1g，并将沾在滤纸、棉花上的矿粉及抽提液中的矿粉计入矿料中通过0.075mm的矿粉含量中。所有各筛的分计筛余量和底盘中剩余质量的总和和筛分前试样总质量比，相差不得超过总质量的1％。计算公式分计筛余量：Pi＝mi/m×100累计筛余量：分计筛余百分率与大于该号筛的各号筛上的分计筛余百分率之和，准确至0.1％通过筛分百分率：用100减去该号筛上累计筛余百分率，准确至0.1％画图五、最大理论密度试验适用范围本方法不适用于吸水率大于3％的多孔性集料的沥青混合料。仪具准备真空负压装置：4kPa（30mmHg）负压恒温水槽：水温控制25℃±0.5℃温度计：分度为0.5℃试验准备1、取样：最小试样数量（26.5mm－2500g），往下以500g递减。2、将混合料分散，粗集料不破碎，细集料团块分散到小于6.4mm。3、负压容器标定：A类容器称取水中重m1(25±0.5℃)试验步骤1、称容器及混合料质量，得到试样净质量ma2、注入约25℃水，浸没混合料3、开动真空泵，真空度达到97.3kPa（730mmHg）持续15min±2min。4、强烈振荡负压容器，排除气泡5、浸入保温至25℃±0.5℃的恒温水槽，10min后，称取容器与混合料的水中质量m2。计算公式γt＝ma/(ma－（m1－m2））同一试样至少平行试验两次。六、冻融劈裂方法目的评价沥青混合料水稳定性。仪具准备试验机加载速度：50mm/min采用50次击实马歇尔试件恒温冰箱：-18℃恒温水槽：准确度0.5℃试验方法1、制作马歇尔试件，不少于8个2、测定试件直径和高度，测定试件密度等物理指标3、随机分组，每组不少于4个，有1组放置室温内保存4、第二组饱水（真空条件下15min，恢复常压，在水中放置0.5h）5、取出试件放入塑料袋，加入10ml水，扎紧口袋，将试件放入冰箱中，冷却温度-18℃±2℃，保持16±1h。6、取出试件，立即放入60℃±0.5℃恒温水浴槽中，撤去塑料袋，保温24h。7、将第一组和第二组全部试件浸入温度为25℃±0.5℃的恒温水槽不少于2h。8、取出试件进行劈裂试验。计算公式Rt1＝0.006287Pt1/h1Rt2＝0.006287Pt2/h2TSR=(Rt2/Rt1）×100六、车辙试验方法目的评价沥青混合料高温稳定性。仪具准备试验轮加载压力：0.7MPa±0.05MPa试验路速度：42次/min±1次/min恒温室温度：60℃±1℃试件内部温度：60℃±0.5℃试验准备工作1、试件成型（轮碾法252页）注意：试件尺寸：300×300×50mm按马歇尔试件密度100±1％成型。2、压强测定：测定在60度进行，在试验台上放置一块50mm厚的钢板，其上铺一张毫米方格纸，上铺一张新的复写纸，以规定的700N荷载厚试验轮静压复写纸，即可在方格纸上得出轮压面积，由此求得压强。3、测定试件的体积指标，试件成型后放置的时间不少于12h，对聚合物改性沥青不少于48h，但也不能长于1周。试验方法1、将试件连同试模一起，置于已达到试验温度60度±1度的恒温室中，保温不少于5h，也不得多于24h。在试件的试验轮不行走的部位上，粘贴一个热电偶温度计（也可在试件制作时预先将热电偶导线埋入试件一角），控制试件温度稳定在60度±0.5度。211212)(CCddNttDS2、将试件连同试移置于轮蔗试验机的试验台上，试验轮在试件的中央部位，其行走方向须与试件碾压或行车方向一致。开动车辙变形自动记录仪，然后启动试验机，使试验轮往返行走，时间约移1h，或最大变形达到25mm时为止。试验时，记录仪自动记录变形曲线及试件温度。计算1、沥青混合料试件的动稳定度按下式计算：DS=(t2－t1）×N/(d2-d1）×c1×c2同一沥青混合料或同一路段的路面，至少平行试验3个试件，当3个试件动稳定度变异系数小于20％，取其平均值作为试验结果，变异系数大于20％时应分析原因，并追加试验，如计算结果动稳定度值大于6000次/mm，记做6000次/mm。目的适用于检验沥青与粗集料表面的粘附性及评定粗集料的抗水剥落能力。对于最大粒径大于13.2mm的集料应用水煮法，对最大粒径小于或等于13.2mm的集料应用水浸法进行试验。准备工作1、过筛集料，取13.2-19mm5个，用105±5℃烘干2、加热水七、沥青与粗集料粘附性试验水煮法试验方法1、系集料，置105℃±5℃烘箱内1h。准备沥青试样。2、取出集