高職實驗教材道路建筑材料試驗指導書——瀝青混合料試驗禹凱編浙江

1、道路建筑材料試驗指導書 瀝青混合料試驗 目 錄目錄 11、瀝青混合料試件制作方法 22、瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗 6 1、瀝青混合料試件制作方法（擊實法）（JTJ 052T 07022000） (一)目的與適用范圍 1本方法適用于標準擊實法或大型擊實法制作瀝青混合料試件，以供試驗室進行瀝青混合料物理力學性質試驗使用。 2標準擊實法適用于馬歇爾試驗、間接抗拉試驗(劈裂法)等所使用的 101.6mm×63.5mm圓柱體試件的成型。大型擊實法適用于 152.4mm×95.3mm的大型圓柱體試件的成型。 3瀝青混合料試件制作時礦料規(guī)格及試件數(shù)量應符合如下規(guī)定： (1)瀝青混合料配

2、合比設計及在試驗室人工配制瀝青混合料制作試件時，試件尺寸應符合試件直徑不小于集料公稱最大粒徑的4倍，厚度不小于集料公稱最大粒徑的11.5倍的規(guī)定。對直徑101.6mm的試件，集料公稱最大粒徑應不大于26.5mm。對粒徑大于26.5mm的粗粒式瀝青混合料，其大于26.5mm的集料應用等量的13.226.5mm集料代替(替代法)，也可采用直徑 152.4mm的大型圓柱體試件。大型圓柱體試件適用于集料公稱最大粒徑不大于37.5mm的情況。試驗室成型的一組試件的數(shù)量不得少于4個，必要時宜增加至56個。 (2)用拌和廠及施工現(xiàn)場采集的拌和瀝青混合料成品試樣制作直徑 101.6mm的試件時，按下列規(guī)定選用

3、不同的方法及試件數(shù)量： 當集料公稱最大粒徑小于或等于26.5mm時，可直接取樣(直接法)。一組試件的數(shù)量通常為4個。 當集料公稱最大粒徑大于26.5mm，但不大于31.5mm，宜將大于26.5mm的集料篩除后使用(過篩法)，一組試件數(shù)量仍為4個，如采用直接法，一組試件的數(shù)量應增加至6個。 當集料公稱最大粒徑大于31.5mm時，必須采用過篩法。篩的篩孔為26.5mm，一組試件仍為4個。 (二)儀器設備 1. 標準擊實儀：由擊實錘、98.5mm平圓形壓實頭及帶手柄的導向棒組成。用人工或機械將壓實錘舉起,從457.2mm±1.5mm高度沿導向棒自由落下?lián)魧?，標準擊實錘質量4 536

4、7;9g。 大型擊實儀：由擊實錘、 149.5mm平圓形壓實頭及帶手柄的導向棒(直徑15.9mm) 組成。用機械將壓實錘舉起，從457.2mm±52.5mm高度沿導向棒自由落下?lián)魧?，大型擊實錘質量10 210± 10g。 2標準擊實臺：用以固定試模，在200mmx200mmx 457mm的硬木墩上面有一塊305mmx305mmx25mm的鋼板，木墩用4根型鋼固定在下面的水泥混凝土板上。木墩采用青岡櫟、松或其它干密度為0.670.77gcm3的硬木制成。人工擊實或機械擊實均必須有此標準擊實臺。 自動擊實儀是將標準擊實錘及標準擊實臺安裝一體并用電力驅動使擊實錘連續(xù)擊實試件且可自

5、動記數(shù)的設備，擊實速度為60次min±5次min。大型擊實法電動擊實的功率不小于250W。 3試驗室用瀝青混合料拌和機：能保證拌和溫度并充分拌和均勻，可控制拌和時間，容量不小于10L，如試圖51所示。攪拌葉自轉速度7080rmin，公轉速度4050rmin。 4脫模器：電動或手動，可無破損地推出圓柱體試件，備有標準圓柱體試件及大型圓柱體試件尺寸的推出環(huán)。 5試模：由高碳鋼或工具鋼制成，每組包括內徑101.6mm±0.2mm，高87mm的圓柱形金屬筒、底座(直徑約120.6mm)和套筒(內徑101.6mm、高70mm)各1個。 大型圓柱體試件的試模與套筒如試圖5-2所示。套筒

6、外徑165.1mm，內徑155.6mm±0.3mm，總高83mm。試模內徑152.4mm±0.2mm，總高115mm，底座板厚12.7mm，直徑172mm。 6烘箱：大、中型各一臺，有溫度調節(jié)器。 7. 天平或電子秤：用于稱礦料的，感量不大于0.5g；用于稱瀝青的，感量不大于 0.1g。 8. 瀝青運動粘度測定設備：毛細管粘度計、賽波特重油粘度計或布洛克菲爾德粘度計。 9插刀或大螺絲刀。10溫度計：分度值不大于1 。宜采用有金屬插桿的熱電偶瀝青溫度計，。金屬插桿的長度不小于 300mm。量程0300，數(shù)字顯示或度盤指針的分 度0.1，且有留置讀，數(shù)功能。 11. 其它：電爐

7、或煤氣爐、瀝青熔化鍋、拌和鏟、標準篩、濾紙(或普通紙)、膠布、卡尺、秒表、 粉筆、棉紗等。 (三)試驗準備 1確定制作瀝青混合料試件的拌和與壓實溫度。 當缺乏瀝青粘度測定條件時，試件的拌和與壓實溫度可按試表5-1選用,并根據(jù)瀝青品種和標號作適當調整。針人度小、稠度大的瀝青取高限，針人度大、稠度小的瀝青取低限，一般取中值。對改性瀝青，應根據(jù)改性劑的品種和用量，適當提高混合料的 拌和和壓實溫度，對大部分聚合物改性瀝青，需要在基質瀝青的基礎上提高1530左右，摻加纖維時，尚需再提高10左右。 試表5-1 瀝青混合料拌和及壓實溫度參考表 瀝青結合料種類拌和溫度（）壓實溫度（）石油瀝青煤瀝青改性瀝青13

8、01609012016017512015080110140170 常溫瀝青混合料的拌和及壓實在常溫下進行。 2. 按規(guī)定方法在拌和廠或施工現(xiàn)場采集瀝青混合料試樣。將試樣置于烘箱中或加熱的砂浴上保溫，在混合料中插入溫度計測量溫度，待混合料溫度符合要求后成型。需要適當拌和時可倒人已加熱的小型瀝青混合料拌和機中適當拌和，時間不超過lmin。但不得用鐵鍋在電爐或明火上加熱炒拌。 3. 在試驗室人工配制瀝青混合料時，材料準備按下列步驟進行； (1)將各種規(guī)格的礦料置105±5的烘箱中烘干至恒重(一般不少于46h)。根據(jù)需要，粗集料可先用水沖洗干凈后烘干。也可將粗細集料過篩后用水沖洗再烘干備用。

9、 (2)按規(guī)定試驗方法，分別測定不同粒徑規(guī)格粗、細集料及填料(礦粉)的各種密度，按 JTJ 052T 0603測定瀝青的密度。 (3)將烘干分級的粗細集料，按每個試件設計級配要求稱其質量，在一金屬盤中混合均 勻,礦粉單獨加熱，置烘箱中預熱至瀝青拌和溫度以上約15 (采用石油瀝青時通常為163；采用改性瀝青時通常需180)備用。一般按一組試件(每組46個)備料，但進行配合比設計時宜對每個試件分別備料。當采用替代法時，對粗集料中粒徑大于26.5mm的部分,以13.226.5mm粗集料等量代替。常溫瀝青混合料的礦料不應加熱。 (4)將規(guī)定方法采集的瀝青試樣，用恒溫烘箱或油浴、電熱套熔化加熱至規(guī)定的瀝

10、青混合料拌和溫度備用，但不得超過175。當不得已采用燃氣爐或電爐直接加熱進行脫水時，必須使用石棉墊隔開。 4用沾有少許黃油的棉紗擦凈試模、套筒及擊實座等置100左右烘箱牛加熱1h備用。常溫瀝青混合料用試模不加熱。 (四)試驗步驟 1拌制粘稠石油瀝青或煤瀝青混合料 (1)將瀝青混合料拌和機預熱至拌和溫度以上10左右備用(對試驗室試驗研究、配合比設計及采用機械拌和施工的工程，嚴禁用人工炒拌法熱拌瀝青混合料)。 (2)將每個試件預熱的粗細集料置于拌和機中，用小鏟子適當混合，然后再加入需要數(shù)量的已加熱至拌和溫度的瀝青(如瀝青已稱量在一專用容器內時，可在倒掉瀝青后用一部分熱礦粉將沾在容器壁上的瀝青擦拭一

11、起倒人拌和鍋中)，開動拌和機一邊攪拌一邊將拌和葉片插入混合料中拌和11.5min，然后暫停拌和，加入單獨加熱的礦粉，繼續(xù)拌和至均勻為止，并使瀝青混合料保持在要求的拌和溫度范圍內。標準的總拌和時間為3min。 2馬歇爾標準擊實法的成型步驟如下： (1)將拌好的瀝青混合料，均勻稱取一個試件所需的用量(標準馬歇爾試件約1 200g，大型馬歇爾試件約4 050g)。當已知瀝青混合料的密度時，可根據(jù)試件的標準尺寸計算并乘以1.03得到要求的混合料數(shù)量。當一次拌和幾個試件時，宜將其倒人經(jīng)預熱的金屬盤中，用小鏟適當拌和均勻分成幾份，分別取用。在試件制作過程中，為防止混合料溫度下降，應連盤放在烘箱中保溫。 (

12、2)從烘箱中取出預熱的試模及套筒，用沾有少許黃油的棉紗擦拭套筒、底座及擊實錘底面，將試模裝在底座上，墊一張圓形的吸油性小的紙，按四分法從四個方向用小鏟將混合料鏟人試模中，用插刀或大螺絲刀沿周邊插搗15次，中間10次。插搗后將瀝青混合料表面整平成凸圓弧面。對大型馬歇爾試件，混合料分兩次加入，每次插搗次數(shù)同上。 (3)插入溫度計，至混合料中心附近，檢查混合料溫度。 (4)待混合料溫度符合要求的壓實溫度后，將試模連同底座一起放在擊實臺上固定，在裝好的混合料上面墊一張吸油性小的圓紙，再將裝有擊實錘及導向棒的壓實頭插入試模中，然后開啟電動機或人工將擊實錘從457mm的高度自由落下?lián)魧嵰?guī)定的次數(shù)(75、5

13、0或35次)。對大型馬歇爾試件，擊實次數(shù)為75次(相應于標準擊實50次的情況)或112次(相應于標準擊實75次的情況)。 (5)試件擊實一面后，取下套筒，將試模掉頭，裝上套筒，然后以同樣的方法和次數(shù)擊實另一面。 (6)試件擊實結束后，立即用鑷子取掉上下面的紙，用卡尺量取試件離試模上口的高度并由此計算試件高度，如高度不符合要求時，試件應作廢，并按下式調整試件的混合料質量，以保證高度符合63.5mm±1.3mm(標準試件)或95.3mm±2.5mm(大型試件)的要求。 要求試件高度 × 原用混合料質量 調整后混合料質量 = 所得試件的高度 3卸去套筒和底座，將裝有試件

14、的試模橫向放置冷卻至室溫后(不少于12h)，置脫模機上脫出試件。用于作現(xiàn)場馬歇爾指標檢驗的試件，在施工質量檢驗過程中如急需試驗，允許采用電風扇吹冷1h或浸水冷卻3min以上的方法脫模，但浸水脫模法不能用于測量密度、空隙率等各項物理指標。 4. 將試件仔細置于干燥潔凈的平面上，供試驗用。 2、瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗（JTJ 052T 07092000） (一)目的與適用范圍 1本方法適用于馬歇爾穩(wěn)定度試驗和浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗，以進行瀝青混合料的配合比設計或瀝青路面施工質量檢驗。浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗(根據(jù)需要，也可進行真空飽水馬歇爾試驗)供檢驗瀝青混合料受水損害時抵抗剝落的能力時使用，通過測

15、試其水穩(wěn)定性檢 驗配合比設計的可行性。 2本方法適用于標準馬歇爾試件圓柱體和大型馬歇爾試件圓柱體。 (二)儀器設備 1瀝青混合料馬歇爾試驗儀：符合國家標準瀝青混合料馬歇爾試驗儀(GBT11823)技術要求的產(chǎn)品，對用手高速公路和一級公路的瀝青混合料宜采用自動馬歇爾試驗儀，用計算機或Xy記錄儀記錄荷載一位移曲線，并具有自動測定荷載與試件垂直變形的傳感器、 位移計， 能自動顯示或打印試驗結果。 對 63.5mm的標準馬歇爾試件，試驗儀 最大荷載不小于2 5kN，測定精度為100N，加載速率應能保持50mmmin 5mmmino鋼球直徑16mm，上下壓頭曲率半徑為50.8mm。當采用152.4mm大

16、型馬歇爾試件時,試驗儀最大荷載不得小于50kN，讀數(shù)準確度為100N。上下壓頭的曲率內徑為152.4mm±0.2mm，上下壓頭間距19.05mm±0.1mm。 大型馬歇爾試件的壓頭尺寸如試圖5-4所示。 2恒溫水槽：控溫準確度為l ，深度不小于150mm。 3真空飽水容器：包括真空泵及真空干燥器。 4烘箱。 5天平：感量不大于0.1g。 6溫度計：分度為1 。 7卡尺。 8其它：棉紗，黃油。 (三)試驗準備和試驗步驟 1標準馬歇爾試驗方法 1)試驗準備 (1)按標準擊實法成型馬歇爾試件，標準馬歇爾尺寸應符合直徑101.6mm ± 0.2mm、高63.5mm

17、7;1.3mm的要求。對大型馬歇爾試件，尺寸應符合直徑152.4mm±0.2mm，高 95.3mm±2.5mm的要求。一組試件的數(shù)量最小不得少于4個，并符合規(guī)定。 (2)量測試件的直徑及高度：用卡尺測量試件中部的直徑，用馬歇爾試件高度測定器或用卡尺在十字對稱的4個方向量測離試件邊緣10mm處的高度，準確至0.1mm，并以其平均值作為試件的高度。如試件高度不符合63.5mm±1.3mm或95.3mm±2.5mm要求或兩側高度差大于2mm時，此試件應作廢。 (3)按本規(guī)程規(guī)定的方法測定試件的密度、空隙率、瀝青體積百分率、瀝青飽和度、礦料間隙率等物理指標。 (

18、4)將恒溫水槽調節(jié)至要求的試驗溫度，對粘稠石油瀝青或烘箱養(yǎng)生過的乳化瀝青混合料為60±1，對煤瀝青混合料為33.813±1。 2)試驗步驟 (1)將試件置于已達規(guī)定溫度的恒溫水槽中保溫,保溫時間對標準馬歇爾試件需3040min，對大型馬歇爾試件需4560min。試件之間應有間隔，底下應墊起，離容器底部不小于5cm。 (2)將馬歇爾試驗儀的上下壓頭放入水槽或烘箱中達到同樣溫度。將上下壓頭從水槽或烘箱中取出擦拭干凈內面。為使上下壓頭滑動自如，可在下壓頭的導棒上涂少量黃油。再將試件取出置于下壓頭上，蓋上上壓頭，然后裝在加載設備上。 (3)在上壓頭的球座上放妥鋼球，并對準荷載測定裝

19、置的壓頭。 (4)當采用自動馬歇爾試驗儀時，將自動馬歇爾試驗儀的壓力傳感器、位移傳感器與計算機或Xy記錄儀正確連接，調整好適宜的放大比例。調整好計算機程序或將XY記錄儀的記錄筆對準原點。 (5)當采用壓力環(huán)和流值計時，將流值計安裝在導棒上，使導向套管輕輕地壓住上壓頭，同時將流值計讀數(shù)調零。調整壓力環(huán)中百分表，對零。 (6)啟動加載設備，使試件承受荷載，加載速度為(50±5)mmmin。計算機或XY記錄儀自動記錄傳感器壓力和試件變形曲線并將數(shù)據(jù)自動存人計算機。 (7)當試驗荷載達到最大值的瞬間，取下流值計，同時讀取壓力環(huán)中百分表讀數(shù)及流值計的流值讀數(shù)。 (8)從恒溫水槽中取出試件至測出最大荷載值的時間，不得超過30s。 2浸水馬歇爾試驗方法 浸水馬歇爾試驗方法與標準馬歇爾試驗方法的不同之處在于，試件在已達規(guī)定溫度恒溫水槽中的保溫時間為48h，其余均與標準