路面材料检测技术PPT

路面材料检测技术重庆交通大学土木建筑学院凌天清教授、博导2008.9提纲第一讲试验检测数据处理第三讲路基土的试验检测第三讲基层、底基层材料试验检测方法第四讲沥青和沥青混合料试验检测技术第五讲路面检测新技术简介•（1）土——细粒土的塑性指数、均匀系数、控制好硫酸盐与有机质含量•（2）集料压碎值•（3）集料级配•（4）结合料(石灰、水泥)质量•（5）其他材料——粉煤灰、煤渣、钢渣第三讲基层、底基层材料试验检测方法一．基层、底基层材料的技术要求1.半刚性基层、底基层•（6）混合料配合比设计与强度标准、压实度标准•半刚性基层、底基层的配合比设计采用7天龄期（25℃6天湿养、1天浸水）的无侧限抗压强度作为强度标准第三讲基层、底基层材料试验检测方法一．基层、底基层材料的技术要求注：①在低塑性土(塑性指数小于10)地区，石灰稳定砂砾土和碎石土的7d浸水抗压强度应大于0.5MPa。②低限用于塑性指数小于10的土，高限用于塑性指数大于10的土。③三、四级公路，压实机具有困难时压实度可降低2％。重、中交通轻交通使用层次强度（MPa）压实度％强度（MPa）压实度%集料－≥97基层细粒土－－≥0.8①≥95③集料≥97≥96底基层细粒土≥0.8≥95≥0.7②≥95石灰稳定细粒土稳定类材料的7d无侧限抗压强度及压实度标准第三讲基层、底基层材料试验检测方法一．基层、底基层材料的技术要求•（1）有机结合料稳定类——要求同沥青路面2.柔性类基层、底基层•有机结合料稳定类——热拌沥青混合料[ATB、ATPB、LSM、AM]或乳化沥青碎石混合料、沥青贯入式•粒料类——级配碎（砾）石、填隙碎石等试验指标单位密级配基层(ATB)半开级配面层(AM)排水式开级配基层(ATPB)公称最大粒径mm26.5mm等于或大于31.5mm等于或小于26.5mm等于或小于26.5mm马歇尔试件尺寸mmφ101.6mm×63.5mmφ152.4mm×95.3mmφ101.6mm×63.5mmφ152.4mm×95.3mm击实次数(双面)次751125075空隙率VV①％3～66～10不小于18稳定度，不小于kN7.5153.5－流值mm1.5～4实测－－沥青饱和度VFA％55～7040～70－设计空隙率(％)ATB-40ATB-30ATB-2541111.51251212.513密级配基层ATB的矿料间隙率VMA不小于(％)61313.514沥青稳定碎石混合料马歇尔试验配合比设计技术标准粒料类基层、底基层材料的CBR与压实度标准第三讲基层、底基层材料试验检测方法一．基层、底基层材料的技术要求混合料类型层位CBR值（％）压实度（％）级配碎石基层18098底基层10096级配砾石和天然砂砾基层16098底基层60（特种、重型交通）40（中、轻交通）96填隙碎石基层——85（固体体积率）底基层——83（固体体积率）（2）粒料类——集料压碎值、集料级配、针片状颗粒含量、CBR与施工压实度K•半刚性基层、底基层的配合比设计以7天龄期（25℃6天湿养、1天浸水）的无侧限抗压强度作为强度标准，据此来确定稳定剂的必需或最佳用量，以及最佳含水量和最大干密度。•粒料类柔性基层混合料的组成设计包括：集料的级配选择、确定混合料的最佳含水量与最大干密度第三讲基层、底基层材料试验检测方法二．基层、底基层混合料组成设计方法•1.半刚性基层根据无侧限抗压强度标准值，选定合适的结合料用量（或者比例），此剂量试件室内试验结果的平均强度应满足：第三讲基层、底基层材料试验检测方法二．基层、底基层混合料组成设计方法R)1(vadCZRRaZ——保证率系数，高速公路取1.645，其他公路取1.282•2.粒料类基层、底基层集料类混合料的最佳含水量与最大干密度的确定方法采用重型击实法——同路基土第三讲基层、底基层材料试验检测方法二．基层、底基层混合料组成设计方法•1.水泥或石灰剂量测定方法•所谓水泥或石灰剂量是指水泥或石灰占干土重的百分率•目前测定水泥或石灰剂量的方法主要有EDTA滴定法、直读式测钙仪测定石灰土中石灰剂量等方法•1）EDTA滴定法第三讲基层、底基层材料试验检测方法三．基层、底基层材料的相关试验方法简介（1）选取有代表性的水泥土或石灰土混合料，称300g放在搪瓷杯中，用搅拌棒将结块搅散，加600mL10％氯化铵溶液，然后进行试验。（2）利用事前所绘制的标准曲线，根据所消耗的乙二胺四乙酸二钠（简称：EDTA二钠）毫升数，确定混合料中的水泥或石灰剂量。第三讲基层、底基层材料试验检测方法三．基层、底基层材料的相关试验方法简介•1.水泥或石灰剂量测定方法•2）直读式测钙仪测定石灰土中石灰剂量的方法钙电极和干汞电极构造示意•1）从施工现场同一位置取约1000g具有代表性的石灰土试样，经进一步拌匀之后，使其全部通过2mm或2．5mm筛孔。•2）用感量0．5g的架盘天平称取两份石灰土试样各300g，并分别放入两个1000mL具塞三角瓶中，每个三角瓶中加10％氯化铵溶液600mL。盖紧塞子用手振荡（或用不锈钢棒搅拌）2min，保持每分钟120次±5次。静止4min后将25～30mL待测液倒入干燥、洁净的50mL烧杯中。加入一只搅拌子并放在直读式测钙仪上，仪器开始搅拌后，放入钙电极和甘汞电极，待停止搅拌后，仪器显示的数值即为该样品的石灰剂量。再重复测试一次，取两次测试结果的平均值。测试示意图第三讲基层、底基层材料试验检测方法三．基层、底基层材料的相关试验方法简介第三讲基层、底基层材料试验检测方法三．基层、底基层材料的相关试验方法简介•压碎值是指集料在连续加载的情况下，抵抗压碎的能力。作为评定集料强度的一个指标，用以评价公路路面或基层用集料的质量。•集料的压碎性与石料的单轴抗压强的含义不同，石料抗压强度的检测对象是单独一块试件，而集料压碎性的检测对象是一个集合体（一堆）。因此，集料的压碎性不仅与原岩石的性质及作用压力大小有关，而且还与集料的级配有关，即对于岩性相同的集料，级配良好者其抗压碎的性能就好，级配差且针、片状颗粒含量多的集料，其抵抗压碎的性能就差。2.压碎值第三讲基层、底基层材料试验检测方法三．基层、底基层材料的相关试验方法简介•2.压碎值第三讲基层、底基层材料试验检测方法三．基层、底基层材料的相关试验方法简介（2）试样准备1）选取13.2mm～9.5mm试样三份（各300g），试样可以采用风干试样，如需加热烘干时，烘箱温度不应超过100℃，烘干时间不超过4h，试验前，石料应冷却至室温。2）每次试验的石料数量应按下述方法夯击后，集料在筒内的深度恰为10cm。•在金属筒中确定筒中数量的方法如下：将集料分三层装入筒中，每层数量大致相同。每层都用夯棒（用具有半球面端）从石料表面上约50mm的高度处自由下落夯击25次（击数在集料表面均匀分布）。最后用夯棒作为直刮刀将表面刮平，称取量筒中的试样质量（m0）。以后用此相同数量的试样进行压碎值的平行试验。•2.压碎值第三讲基层、底基层材料试验检测方法三．基层、底基层材料的相关试验方法简介•（3）检测方法•1）将试筒安放在底板上。•2）将上面所得的试样分三次（每次数量相同）倒入试筒中，每次均将试样表面整平，并用夯棒按上述程序对试样夯击25次，最上一层表面应仔细整平。•3）将压柱放入试筒内集料面上，注意使压柱摆平，切勿楔挤试筒壁。•4）将装有试样的试筒连同压柱放到压力机上，均匀地施加荷载，在10min时达到总荷载400kN。•5）达到总荷载400kN后稳压5s，立即卸载，将试筒从压力机上取下。•6）将筒内试样取出，注意勿进一步压碎试样。•7）用2.36mm筛孔筛，筛分经过压碎的全部试样，可分几次筛分，均需筛到在1min内没有明显数量的细料通过筛孔为止。•8）称取通过2.36mm筛孔的全部细料质量（m1）。•2.压碎值第三讲基层、底基层材料试验检测方法三．基层、底基层材料的相关试验方法简介•4）结果计算及精度要求集料压碎值按下式计算，精确至0．1％。•式中：m0———试验前试样质量（g）；•m1———试验后通过2.36mm筛孔的细料质量（g）。•以两次试验结果的算术平均值作为本压碎值的测定值。%10001mm压碎值＝•2.压碎值第三讲基层、底基层材料试验检测方法三．基层、底基层材料的相关试验方法简介水泥混凝土用集料的压碎值试验方法有所不同（水泥混凝土路面施工技术规范JTGF30-2003）。采用下式换算•2.压碎值5816.0压碎值压碎指标值＝谢谢