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文檔簡介
1、公路工程試驗檢測課件 基層+瀝青路面檢測基層、底基層檢測路面基層和基層材料類型基層分類一:柔性基層、半剛性基層、剛性基層分類二:無機結合料穩(wěn)定類、有機結合料穩(wěn)定類、粒料類分類三:骨架密實型、骨架空隙型、懸浮密實型、均勻密實型 水泥穩(wěn)定土可適用于各級公路的基層和底基層,但水泥土不得用做二級和二級以上公路高級路面的基層。 石灰穩(wěn)定土可適用于各級公路的底基層,以及二級和二級以下公路的基層,但石灰土不得用做二級和二級以下公路高級路面的基層。 石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土可適用于各級公路的基層和底基層,但二灰、二灰土和二灰砂不應用做二級和二級以上公路高級路面的基層。 4基層、底基層檢測無機結合料振動擊實試驗無側限
2、抗壓強試驗振動成型法的概念振動成型法是由振動壓實成型機模擬現場振動壓路機,從而確定材料的組成比例、最大干密度及最佳含水量,并對各項性能指標進行檢測的一種水泥穩(wěn)定碎石混合料配合比設計方法。振動成型法得到的壓實效果與振動壓路機非常接近,是能更精確模擬現場壓實方式的室內試驗方法。傳統(tǒng)設計方法的現狀室內成型方式與現場碾壓方式不匹配在我國,無機穩(wěn)定結合料大部分是按公路工程無機結合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程(JTJ 057-94)的要求采用重型擊實試驗,與工程實際中振動壓路機的壓實不匹配,試驗得出的最大干密度太小,與工程實際差別較大。在水泥穩(wěn)定碎石基層施工中,由于室內重型擊實成型與室外振動壓實不匹配,造成了兩個嚴
3、重的后果:一是壓實度超百。在各級檢查及驗收中,不允許壓實度超百,這就迫使施工單位在施工過程中,通過減少壓實遍數來降低壓實度;二是裂縫嚴重。水泥劑量、細集料含量和含水量是引起水泥穩(wěn)定碎石裂縫的三大因素。由于試件成型方式與現場施工碾壓方式不同,施工單位往往為避免壓實度超百而減少壓實遍數,造成強度不滿足設計要求,于是為了增加強度便加大水泥劑量。質量控制指標單一規(guī)范對混合料路用性能要求相對簡單。除原材料性質以外,對混合料只要求7天齡期的飽水無側限抗壓強度達到要求即可,對混合料抗裂能力沒有標準試驗方法和評價指標,進而使得設計或者施工的時候,只注重提高強度,造成片面的強度過大而抗裂能力較差等負面影響。壓實
4、度標準偏低壓實度達到較高的標準對水泥穩(wěn)定碎石混合料強度、抗裂能力以及抗疲勞能力的提高有顯著的作用。壓實度的增加可以大幅提高半剛性材料強度,并可顯著提高混合料的抗裂能力;另一方面,壓實度的提高可以大大減少水泥穩(wěn)定碎石混合料中的微裂隙,從而提高混合料的抗疲勞能力。規(guī)范規(guī)定的級配范圍太寬,難以保證工程質量規(guī)范規(guī)定的級配范圍太寬,在此范圍內,不同級配的混合料其力學性能有很大差異,因此不同級配的水泥穩(wěn)定碎石混合料各種力學指標即使全部滿足規(guī)范要求,也很難說明這些混合料具有良好的抗裂性能。振動成型法的優(yōu)點改變了傳統(tǒng)的重型擊實法和靜壓法,采用更能夠模擬現場壓實方式的振動方法進行室內試驗及檢測。水泥劑量明顯降低
5、,同時強度提高、抗裂能力提高。水泥劑量降低1%1.5%,強度提高1.52倍,相同水泥劑量下,振動成型試件干縮抗裂系數是靜壓成型條件下的1.5倍。振動成型法設計的半剛性材料密度標準提高1.021.03倍。且實際工程經驗表明,用傳統(tǒng)的碾壓方式,在不增加設備投資的情況下,完全可以達到新的設計方法的壓實度要求。試驗室試件比較傳統(tǒng)設計方法試件振動成型法試件養(yǎng)生7天后現場取芯比較傳統(tǒng)設計方法基層7天芯樣振動擊實試驗水泥穩(wěn)定碎石采用振動壓實試驗方法確定各種混合料的最佳含水量和最大干密度,至少應做三個不同水泥劑量混合料的振動壓實試驗,即最小劑量,中間劑量和最大劑量。按規(guī)定壓實度分別計算不同水泥劑量的試件應用有
6、的干密度。水泥穩(wěn)定碎石振動擊實路面基層無側限抗壓強度按最佳含水量和計算得到的干密度制備試件。進行強度試驗時,平行試驗的試件數量應符合下表規(guī)定。試件在202溫度下保濕養(yǎng)生7d,浸水24h后,進行無側限抗壓強度試驗。路面基層無側限抗壓強度1目的和適用范圍 本試驗方法適用于測定元機結合料穩(wěn)定土(包括穩(wěn)定細粒土、中粒土和粗粒土)試件的元側限抗壓強度,有室內配合比設計試驗及現場檢測,本試驗方法包括:按照預定干密度用靜力壓實法制備試件以及用錘擊法制備試件,試件都是高:直徑=1:1的圓柱體。應該盡可能用靜力壓實法制備等干密度的試件。室內配合比設計試驗和現場檢測兩者在試料準備上是不同的,前者根據設計配合比稱取
7、試料并拌和,按要求制備試件;后者則在工地現場取拌和的混合料作試料,并按要求制備試件。 2取樣頻率在現場按規(guī)定頻率取樣,按工地預定達到的壓實度制備試件。試件數量每2000m2或每工作班:無論穩(wěn)定細粒土、中粒土或粗粒土,當多次試驗結果的偏差系數Cv10時,可為6個試件;Cv=10-15%時,可為9個試件;Cv15時,則需13個試件。路面基層和基層材料無側限抗壓強度3試件制備1)試料準備將具有代表性的風干試料(必要時,也可以在50烘箱內烘干)用木錘和木碾搗碎,但應避免破碎粒料的原粒徑。將土過篩備用。在預定做試驗的前一天,取有代表性的試料測定其風干含水量。路面基層和基層材料無側限抗壓強度2)確定無機結
8、合料混合料的最佳含水量和最大干密度。 3)配制混合料對于同一元機結合料劑量的混合料,需要制備相同狀態(tài)的試件數量(即平行試驗的數量)與土類及操作的仔細程度有關。對于無機結合料穩(wěn)定細粒土,至少應該制6個試件;對于無機結合料穩(wěn)定中粒土和粗粒土,至少分別應該制9個和13個試件。路面基層和基層材料無側限抗壓強度稱取一定數量的風干土并計算干土的質量。對于細粒土,可以一次稱取6個試件的土;對于中粒土,可以一次稱取3個試件的土;對于粗粒土,一次只稱取一個試件的土。將稱好的土放在長方盤。向土中加水(對水泥穩(wěn)定土應預留3的水 )。將土和水拌和均勻后放在密閉容器內浸潤備用。如為石灰穩(wěn)定土和水泥、石灰綜合穩(wěn)定土,可將
9、石灰和土一起拌勻后進行浸潤(浸潤時間:粘性土12-24h粉性土6-8h;性土、砂礫土、紅土砂礫、級配砂礫等可以縮短到4h左右;含土很少的未篩分碎石、砂礫及砂可以縮短到2h)。路面基層和基層材料無側限抗壓強度在浸潤過的試料中,加入預定數量的水泥或石灰并拌和均勻。在拌和過程中,應將預留的3%的水(對于細粒土)加人土中,使混合料的含水量達到最佳含水量。拌和均勻的水泥穩(wěn)定土應在1h內制成試件。將試模的下壓柱放人試模的下部,但外露2cm左右,將稱量的規(guī)定數量的穩(wěn)定土混合料m1(g)分2-3次灌人試模中(利用漏斗),每次灌入后用夯棒輕輕均勻插實。如制的是小試件,則可以將混合料一次倒人試模中,然后將上壓柱放
10、人試模內,應使上壓柱也外露2cm左右(即上下壓柱露出試模外的部分應該相等)。路面基層和基層材料無側限抗壓強度將整個試模(邊同上下壓柱)放到反力框架內的千斤頂上(千斤頂下應放一扁球座),加壓直到上下壓柱都壓人試模為止。維持壓力1min,解除壓力后,取下試模,拿去上壓柱,并放到脫模器上將試件頂出(利用千斤頂和下壓柱)。稱試件的質量m2,小試件準確到1g;中試件準確到2g;大試件準確到5g。然后用游標卡尺量試件的高度h,準確到0.1mm。用擊錘制件步驟同前,只是用擊錘(可以利用做擊實試件的錘,但壓柱頂面需要墊一塊牛皮或膠皮,以保護錘面和壓柱頂面不受損傷)將上下壓柱打入試模內路面基層和基層材料無側限抗
11、壓強度4養(yǎng)生試件從試模內脫出并稱量后,應立即放到密封濕氣箱和恒溫室內進行保溫保濕養(yǎng)生。養(yǎng)生期的最后一天,應該將試件浸泡在水中,水的深度應使水面在試件頂上約2.5m。在浸泡水前,應再次稱試件的質量m3。在養(yǎng)生期間,試件質量的損失應該符合下列規(guī)定:試件不超過1g;中試件不超過4g;大試件不超過10g。質量損失超過此規(guī)定的試件,應該作廢。路面基層和基層材料無側限抗壓強度5、無側限抗壓強度試驗選擇合適量程的測力計或壓力機(20%80%)將已浸水一晝夜的試件從水中取出,用軟的舊布吸試件表面的可見自由水,并稱試件的質量m4。用游標卡尺量試件的高度h1,準確到0.1mm。將試件放到路面材料強度試驗儀的升降臺
12、上(臺上先放一扁球座),進行抗壓試驗。試驗過程中,應使試件的形變等速增加,并保持速率約為lmmmin記錄試件破壞時的最大壓力P(N)。從試件內部取有代表性的樣品(經過打破)測定其含水量w1。路面基層和基層材料無側限抗壓強度6計算試件的無側限抗壓強度Rc。精密度或允許誤差若干次平行試驗的偏差系數Cv(%)應符合下列規(guī)定:小試件 不大于10中試件 不大于15大試件 不大于20%瀝青面層檢測26基層、底基層檢測瀝青混合料瀝青含量瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗瀝青混合料車轍試驗3m直尺測平整度瀝青路面抗滑性能檢測(抗滑值、構造深度)路面滲水性能檢測瀝青含量-抽提法(離心分離法)2.4瀝青含量試驗(離心分離
13、法、射線法、燃燒法)注意點:離心分離法礦粉的處理瀝青含量測定的內容與要求 內容:用離心儀法進行瀝青含量測定。 要求:掌握離心儀的工作原理;掌握試驗方法;能正確計算出瀝青含量。瀝青含量測定的目的意義 瀝青混合料中瀝青含量的高低直接影響瀝青混合料的抗剪強度,因此施工中必需嚴格控制瀝青含量。本試驗用于檢查瀝青混合料的瀝青含量,以便控制瀝青混合料的配比、拌和質量,或瀝青路面經一定使用年限后礦料組成的變化情況。 瀝青含量-抽提法(離心分離法)10.28三、抽提試驗 離心分離器能迅速地測定瀝青混合料中的瀝青含量,被用于瀝青抽提試驗。所用溶劑是三氯乙烯和四氧化碳等?;旌狭系臑r青被這些溶液所溶解,利用離心分離
14、器將骨料分離出來,根據所余骨科重量與原始混合料重量的差值,求出瀝青重量。 (一)、試驗目的與原理(二)、儀器設備 1.離心分離裝置所需電動機的轉數為3000轉分鐘,應檢查轉數是否降到所需值以下。檢查容器與容器蓋的滑配部分是否完全整、容器蓋是否變形。 2.環(huán)形濾紙(濾環(huán))準備符合容器蓋外形尺寸的濾紙。 3.干燥爐 從鋪筑現場鉆取圓柱形試樣時用以干燥抽提的骨料和松土,溫度能升到110的恒溫干燥爐。 4.天平稱量5kg,感量0.5g的天平。 5.藥品 使用三氯乙烯作為瀝青的溶劑。使用三氯乙烯時,應當避免直接與皮膚接觸,以免臭味長時間不消。 瀝青混合料瀝青含量試驗 (離心抽提法) 錄象 (三)、工作準
15、備 1.試樣:瀝青混合料中骨料最大粒徑小于6.5mm時,備料1000g;最大粒徑為13mm時,備料2000g;最大粒徑25mm以上時,備料3000g。不能一次進行時可分兩次進行。 2.稱量瀝青混合料重量 當瀝青混合料中有水分時,利用另外的試樣進行含水量試驗,扣除水分重??鄢趾蟮幕旌狭系闹亓繛椋?W=W (1- ) 式中: W 扣除水分后的混合料的重量(g); W 含有水分之混合料的重量(g); 含水量(%)。 3.環(huán)形濾紙的重量測定 由于濾紙的吸濕性強,如在干燥后放于室內其重量會發(fā)生變化,所以,干燥后裝入干燥器中,稱量其符合要求時再使用。 (四)、試驗步驟 1.將混合料移入容器內,不要撒落
16、,此時所用的鐵鏟或刮勺上附著的混合料,用溶劑將其全部洗進容器內。2.加入溶劑.用燒杯慢慢地將溶劑注入容器直至浸沒混合料為止。 3.容器上放上環(huán)形濾紙,蓋上蓋。將稱量過的環(huán)形濾紙安放在容器蓋上,將蓋安放在容器上,用螺絲把中央部緊固住,此時,不能用管鉗緊固,只能用手緊固,因緊固過緊,易引起蓋變形,甚至出現裂紋。注入溶劑后停放1530min。 4.使容器旋轉。接通電源開關,利用3000nmin的轉數使抽提液排除,直至排除口再不往外排除抽提液時為止。排除口流出的抽提液中含有粉塵,應防止其灑落到接收器外面。5.注入新溶劑,開動電機進行抽提 4項的操作完畢后,通過容器蓋緊定部位的注入口,重新注入200cc
17、左右的溶劑,然后令其旋轉,直至抽提液不再流出時為止。 6.卸下蓋,將抽提過的骨料放入干燥爐,抽提完畢,卸下容器蓋,將蓋上附著的骨料用鐵鏟刮人容器內,然后將環(huán)形濾紙與容器原封不動地放入干燥護,干燥十分鐘左右后,再向準備好的桶里轉移。以免因濕氣重影響操作,骨料撒落到桶外。 7.抽提液中的粉塵回收。 (六)、結果計算 1.瀝青混合料重量W(干重) W=W (1- ) W 混合料總量濕重 含水量(%) 2.混合料中瀝青重量P P=W-W1-W2 W1混合料骨料重; W2加壓過濾法中濾紙增加的重3.瀝青含量B 瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗馬氏指標定義與關系穩(wěn)定度標準尺寸的試件在規(guī)定溫度和加載速度下,在馬氏
18、儀上測得的試件最大破壞荷載(KN);流值達到最大破壞荷載時試件的徑向壓縮變形值(0.1mm);空隙率壓實瀝青混合料內礦料與瀝青體積之外的空隙(不含礦料本身或表面被瀝青封閉的孔隙)的體積與試件總體積的百分率;礦料間隙率壓實瀝青混合料內礦料實體之外的空間體積與試件總體積的百分率,它等于試件空隙率與有效瀝青體積百分率之和。飽和度壓實瀝青混合料試件內有效瀝青實體體積占礦料骨架實體之外的空間體積的百分率。穩(wěn)定度和流值表征混合料的熱穩(wěn)性,空隙率、礦料間隙率和飽和度表征混合料的耐久性。馬歇爾試件制作確定一個標準馬歇爾試件拌和物用量計算方法1、確定集料的級配組成。2、計算各種規(guī)格集料的用量。3、根據級配填料所
19、占比例,確定填料用量。4、瀝青根據確定的油石比,計算瀝青用量。瀝青混合料馬氏試件成型方法1、均勻稱取一個試件所需的用量 當已知瀝青混合料的密度時,可根據試件的標準尺寸計算并乘以1.03得到要求的混合料數量,幾個試件同時拌和時,宜分樣、分別取用、并保溫。瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗錄象瀝青混合料馬氏試件成型方法2、安裝模具、裝料 取出預熱的試模及套筒,用沾有少許黃油的棉紗擦試套筒、底座及擊實錘底面,放試模于底座上,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入試模中,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途圓弧面。對大型馬歇爾試件,混合料分兩次加
20、入,每次插搗次數同上。瀝青混合料馬氏試件成型方法3、測溫、擊實 插入溫度計至混合料中心附近,檢查混合料溫度。待混合料溫度符合壓實的溫度要求后,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)魧嵒旌狭弦?guī)定的次數。對大型馬歇爾試件,擊實次數為75次或112次。瀝青混合料馬氏試件成型方法4、換面擊實 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擊實另一面。5、檢驗試件高度 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
21、此計算試件高度。如果高度不符合要求時,試件應作廢,并調整試件的混合料質量,以保證高度符合63.5mm1.3mm或95.3mm2.5mm的要求。瀝青混合料馬氏試件成型方法6、脫模備用 卸去套筒和底座,將裝有試件的試模側向放置冷卻至恒溫(不少于12h),置脫模機上脫出試件,逐一編號,將試件仔細置于干燥潔凈的平面上,供試驗用。瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗1)制備試件制備符合要求的馬歇爾試件,一組試件的數量最少不得少于4個2)量測試件的直徑和高度 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四個方向量測離試件邊緣10mm處的高度,準確至0.01mm。并以其平均值作為試件的高度。高
22、度不符合63.51.3mm或兩測高差大于2mm的試件應作廢。3)安裝穩(wěn)定度儀壓頭 將馬歇爾實驗儀的上下壓頭放入水槽或烘箱中達到同樣溫度(601)。將上下壓頭從水槽或烘箱中取出擦試干凈內面。為使上下層壓頭活動自如,可在壓下頭的導棒上涂少量黃油。再將試件取出置于上壓頭,然后裝在加載設備上。在壓頭的球座上放委剛球,并對準荷載測定裝置的壓頭。瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗4)安裝流值計 將流值測定裝置安裝于導棒上,使導向套管輕輕地壓住上壓頭,同時將流值汁讀數調零。在上壓頭的球座上放妥鋼球,并對準荷載測定裝置(應力環(huán)或傳感器)的壓頭,然后調整應力環(huán)中百分表對準零或將荷重傳感器的讀數復位為零。5)啟動儀器,讀
23、取穩(wěn)定度與流值 啟動加載設備,使試件承受荷載,加速速度為(505)mmmin。當試驗荷載達到最大值的瞬間,取下流值計,同時讀取應力環(huán)中百分表(或荷載傳感器)讀數和流值計的流值讀數 從恒溫水槽中取出試件至測出最大荷載值的時間,不應超過30s。瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗6)試驗結果和計算穩(wěn)定度由荷載測定裝置讀取的最大值即試樣的穩(wěn)定度。當用應力環(huán)百分表測定時,根據應力環(huán)表測定曲線、將應力壞中百分表的讀數換算為荷載值,即試件的穩(wěn)定度(MS),以kN計。流值由流值計及位移傳感器測定裝置讀取的試件垂直變形,即為試件的流值(FL),以0.1mm計。馬歇爾模數瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗7)試驗結果報告當一組測
24、定值中某個數據與平均值之差大于標準差的k倍時,該測定值應予舍棄,并以其余測定值的平均值作為試驗結果。當試驗數n為3、4、5、6個時,k值分別為1.15、1.46、1.67、1.82。試驗結果報告馬歇爾穩(wěn)定度、流值、馬歇爾模數以及試件尺寸、試件的密度、空隙率。瀝青含量、瀝青體積百分率、瀝青飽和度、礦料間隙率等各項物理指標。 瀝青混合料馬歇爾試驗(一)計算礦料混合料的合成毛體積相對密度sb。 式中:P1、P2、Pn為各種礦料成分的配比,其和為100;1、2、n為各種礦料相應的毛體積相對密度,粗集料按T 0304方法測定,機制砂及石屑可按T 0330方法測定,也可以用篩出的2.36mm4.75mm部
25、分的毛體積相對密度代替,礦粉(含消石灰、水泥)以表觀相對密度代替。注:1 瀝青混合料配合比設計時,均采用毛體積相對密度(無量綱),不采用毛體積密度,故無需進行密度的水溫修正。 2生產配合比設計時,當細料倉中的材料混雜各種材料而無法采用篩分替代法時,可將0.075mm部分篩除后以統(tǒng)貨實測值計算。瀝青混合料馬歇爾試驗(二)計算礦料混合料的合成表觀相對密度sa。 式中:P1、P2、Pn為各種礦料成分的配比,其和為100, r1,r2.rn 為各種礦料按試驗規(guī)程方法測定的表觀相對密度。瀝青混合料馬歇爾試驗(三)預估瀝青混合料的適宜的油石比Pa或瀝青用量為Pb。 式中:Pa預估的最佳油石比(與礦料總量的
26、百分比),(); Pb預估的最佳瀝青用量(占混合料總量的百分數),(); Pa1 已建類似工程瀝青混合料的標準油石比,(); sb集料的合成毛體積相對密度; sb1已建類似工程集料的合成毛體積相對密度。注:作為預估最佳油石比的集料密度,原工程和新工程也可均采用有效相對密度。瀝青混合料馬歇爾試驗(四) 確定礦料的有效相對密度 1、對非改性瀝青混合料,宜以預估的最佳油石比拌和2組的混合料,采用真空法實測最大相對密度,取平均值。然后由下式反算合成礦料的有效相對密度se。 式中:se合成礦料的有效相對密度; Pb試驗采用的瀝青用量(占混合料總量的百分數),();t試驗瀝青用量條件下實測得到的最大相對密
27、度,無量綱;b瀝青的相對密度(25/25) ,無量綱。瀝青混合料馬歇爾試驗2、對改性瀝青及SMA等難以分散的混合料,有效相對密度宜直接由礦料的合成毛體積相對密度與合成表觀相對密度按式計算確定,其中瀝青吸收系數C值根據材料的吸水率由式求得,材料的合成吸水率按式計算: C = 0.033 wx 2 - 0.2936 wx + 0.9339式中:se合成礦料的有效相對密度; C合成礦料的瀝青吸收系數,可按礦料的合成吸水率求?。?wx合成礦料的吸水率,; sb材料的合成毛體積相對密度,無量綱;sa 材料的合成表觀相對密度,無量綱。瀝青混合料馬歇爾試驗(五) 以預估的油石比為中值,按一定間隔(對密級配瀝
28、青混合料通常為0.5%,對瀝青碎石混合料可適當縮小間隔為0.3%0.4),取5個或5個以上不同的油石比分別成型馬歇爾試件。每一組試件的試樣數按現行試驗規(guī)程的要求確定,對粒徑較大的瀝青混合料,宜增加試件數量。注:5個不同油石比不一定選整數,例如預估油石比4.8,可選3.8、4.3、4.8、5.3、5.8等。B.5.6.1中規(guī)定的實測最大相對密度通常與此同時進行。瀝青混合料馬歇爾試驗(六)測定壓實瀝青混合料試件的毛體積相對密度f和吸水率,取平均值。測試方法應遵照以下規(guī)定執(zhí)行:1、通常采用表干法測定毛體積相對密度;2、對吸水率大于2的試件,宜改用蠟封法測定的毛體積相對密度。注:對吸水率小于0.5的特
29、別致密的瀝青混合料,在施工質量檢驗時,允許采用水中重法測定的表觀相對密度作為標準密度,鉆孔試件也采用相同方法。但配合比設計時不得采用水中重法。瀝青混合料馬歇爾試驗(七)確定瀝青混合料的最大理論相對密度1、對非改性的普通瀝青混合料,在成型馬歇爾試件的同時,按要求用真空法實測各組瀝青混合料的最大理論相對密度ti。當只對其中一組油石比測定最大理論相對密度時,下式計算其他不同油石比時的最大理論相對密度ti。2、對改性瀝青或SMA混合料宜按下式(計算各個不同瀝青用量混合料的最大理論相對密度。 式中:ti相對于計算瀝青用量Pbi時瀝青混合料的最大理論相對密度,無量綱;Pai所計算的瀝青混合料中的油石比,;
30、 Pbi所計算的瀝青混合料的瀝青用量,PbiPai /(1+ Pai),; Psi所計算的瀝青混合料的礦料含量,Psi100Pbi,;se礦料的有效相對密度,無量綱;b瀝青的相對密度(25/25) ,無量綱。瀝青混合料馬歇爾試驗(八) 按下式計算瀝青混合料試件的空隙率、礦料間隙率VMA、有效瀝青的飽和度VFA等體積指標,取1位小數,進行體積組成分析。 式中:VV試件的空隙率,; VMA試件的礦料間隙率,; VFA試件的有效瀝青飽和度(有效瀝青含量占VMA的體積比例),;f按B.5.8測定的試件的毛體積相對密度,無量綱;t瀝青混合料的最大理論相對密度,按B.5.9的方法計算或實測得到,無量綱;
31、Ps各種礦料占瀝青混合料總質量的百分率之和,即Ps =100-Pb,;sb礦料混合料的合成毛體積相對密度,按式(B.5.3)計算。(九)進行馬歇爾試驗,測定馬歇爾穩(wěn)定度及流值。瀝青混合料高溫性能-車轍試驗車轍試驗目的與適用范圍 用于測定瀝青混合料的高溫抗車轍能力,供瀝青混合料配合比設計的高溫穩(wěn)定性檢驗使用。動穩(wěn)定度定義 用標準成型方法,制成300mm300mm50mm的瀝青混合料試件,在60的溫度條件下, 以一定荷載的輪子在同一軌跡上作一定時間的反復行走,形成一定的車轍深度,然后計算試件變形1mm所需試驗車輪行車次數,即為動穩(wěn)定度。 瀝青混合料輪碾法制備車轍試件的步驟(1)將預熱的試模從烘箱中
32、取出,裝上試橫框架,在試模中鋪一張裁好的普通紙,使底面及側面均被紙隔離,將拌和好的全部瀝青混合料,用小鏟稍加拌和后均勻地沿試模由邊至中按順序轉圈裝入試模,中部要略高于四周。(2)取下試??蚣埽妙A熱的小型擊實錘由邊至中轉圈夯實一遍,整平成凸圓弧形。(3)插入溫度計,待混合料稍冷至規(guī)定壓實溫度時,在表面鋪一張裁好尺寸的普通紙。(4)用輪碾機碾壓時,先將碾壓輪預熱至100左右。然后將盛有瀝青混合料的試模置于輪碾機的平臺上,輕輕放下碾壓輪,調整總荷載為9KN。瀝青混合料輪碾法制備車轍試件的步驟(5)啟動輪碾機,先在一個方向碾壓2個往返(4次),卸荷,再抬起碾壓輪,將試件調轉方向,再加相同荷載碾壓至馬
33、歇爾標準密度1001%為止。試件正式壓實前,應經試壓,決定碾壓次數,一般12個往返(24次)左右可達到要求。如試件厚度為100mm時,宜按先輕后重的原則分兩層碾壓。(6)壓實成型后,揭去表面的紙,用粉筆在試件表面標明碾壓方向。(7)盛有壓實試件的試模,置室溫下冷卻,至少12h后方可脫模。 瀝青混合料車轍試驗操作步驟1、準備工作測定試驗輪壓強,應符合(0.70.05)MPa,將試件裝于原試模中。連同試模一起在常溫下放置12h以上(聚合物改性瀝青以24h為宜,但不得超過一周)。瀝青混合料2、車轍試驗試驗過程試件連同試模一起置于(601)的恒溫室中,保溫5h24h。在試驗輪不行走的試件部位上粘貼一個
34、熱電偶溫度計,控制試件溫度穩(wěn)定在(600.5)將試件連同試模置于車轍試驗機的試件臺上,試驗輪在試件的中間部位,其行走方向須與試件碾壓方向一致。開動車轍變形自動記錄儀,然后起動試驗機,使試驗輪往返行走約1h,或最大變形達到25mm時為止。試驗時自動記錄變形曲線及時間、溫度。注意:對于300mm寬且試驗時變形較小的試件,也可對一塊試件在兩側1/3位置進行兩次試驗取平均值。瀝青混合料車轍試驗結果計算 DSc1c2(t2-t1)*N/(d2-d1)式中: d1時間為t1的變形量(mm,精確到0.01) d2時間為t2的變形量(mm ,精確到0.01 ) t1 45min或達到25mm變形量前15min
35、的時間 t2 60min或達到25mm變形量的時間 N 試驗輪每分鐘行走次數(42次/min)現場測試平整度(三米直尺測定)1、 定義三米直尺基準面距離路表面的最大間隙表示路基路面的平整度,以mm計。 本方法適用于測定壓實成型的路面各層表面的平整度,以評定路面的施工質量,也可用于路基表面成型后的施工平整度檢測。2 儀具與材料技術要求 3、測試路段的測試地點選擇: 當為瀝青路面施工過程中的質量檢測時,測試地點應選在接縫處,以單桿測定評定;除高速公路以外,可用于其它等級公路路基路面工程質量檢查驗收或進行路況評定,每200m測2處,每處連續(xù)測量10尺。除特殊需要者外,應以行車道一側車輪輪跡(距車道線
36、0.81.0m)作為連續(xù)測定的標準位置。對舊路已形成車轍的路面,應取車轍中間位置為測定位置,用粉筆在路面上作好標記。 交通學院 道路工程系635.2 3m直尺測量方法儀器與材料:3m直尺,楔形塞尺,皮尺,粉筆等;適用:壓實成型的路面各層表面的平整度,評定施工質量及使用質量;路基表面成型后的施工平整度檢測。交通學院 道路工程系643m直尺測量方法方法單尺測定最大間隙,常用于施工質量控制,要求計算除測定段的合格率;等距離(1.5m)連續(xù)測量,用于施工質量檢查驗收,要求計算出標準差。交通學院 道路工程系653m直尺測量方法步驟:選點:連續(xù)測量應以行車道一側車輪輪跡(距車道線80100cm)作為連續(xù)測
37、定的標準位置;清掃測定位置的污物;按測量方向擺放直尺;目測直尺地面與路面間隙情況,確定間隙最大的位置;塞尺塞進間隙讀數,量記最大間隙高度,準確至0.2mm,單尺測量每100m至少3次,連續(xù)檢測10尺時要記10個最大間隙;交通學院 道路工程系663m直尺測量方法計算: 單尺測量以最大間隙為測定結果; 連續(xù)測量要計算10個最大間隙的平均值,合格率或標準差。Xi 測量值,mm;X測量值平均值,mm;N測量讀數的次數,m?,F場測試平整度(連續(xù)式平整度儀測定)1、本方法規(guī)定用連續(xù)式平整度儀量測路面的不平整度的標準差(),以表示路面的平整度,以mm計。 2、測試步驟 (4)確認連續(xù)式平整度儀工作正常。牽引
38、連續(xù)式平整度儀的速度應保持勻速,速度宜為5km/h,最大不得超過12km/h。3、連續(xù)式平整度儀測定后,可按每10cm間距采集的位移值自動計算得每100m的計算區(qū)間的平整度標準差(mm),還可記錄測試長度(m)?,F場測試平整度(車載式顛簸累積儀測定) 設備承載車要求 根據設備供應商的要求選擇測試系統(tǒng)承載車輛。準備工作測試車輛有下面條件之一:在正常狀態(tài)下行駛超過20000km;標定的時間間隔超過1年;減震器、輪胎等發(fā)生更換、維修,都應進行儀器測值與國際平整度指數IRI的相關性標定,相關系數R應不低于0.99?,F場測試平整度(車載式顛簸累積儀測定)測試步驟 (1)測試開始之前應讓測試車以測試速度行
39、駛510km,按照設備操作手冊規(guī)定的預熱時間對測試系統(tǒng)預熱。(2)測試車停在測試起點前300500m處,啟動平整度測試系統(tǒng)程序,按照設備操作手冊的規(guī)定和測試路段的現場技術要求設置完畢所需的測試狀態(tài)。(3)駕駛員在進入測試路段前應保持車速在規(guī)定的測試速度范圍內,沿正常行車軌跡駛入測試路段?,F場測試平整度(車載式顛簸累積儀測定)顛簸累積儀測值與國際平整度指數IRI相關關系對比試驗5.1 基本要求5.2 試驗條件5.3 試驗步驟5.4 試驗數據處理VBI VS. IRIVBI VS現場測試平整度(車載式激光平整度儀測定) 目的與適用范圍 本方法適用于各類車載式激光平整度儀在新、改建路面工程質量驗收和
40、無嚴重坑槽、車轍等病害及無積水、積雪、泥漿的正常通車條件下連續(xù)采集路段平整度數據。測試步驟(1)測試開始之前應讓測試車以測試速度行駛510km,按照設備使用說明規(guī)定的預熱時間對測試系統(tǒng)預熱。(3)駕駛員應按照設備操作手冊要求的測試速度范圍駕駛測試車,宜在5080km/h之間,避免急加速和急減速,急彎路段應放慢車速,沿正常行車軌跡駛入測試路段。計算 激光平整度儀采集的數據是路面相對高程值,應以100m為計算區(qū)間長度用IRI的標準計算程序計算IRI值,以m/km計?,F場測試抗滑性能抗滑性能是路面的表面安全技術性能,是指車輛輪胎受到制動時,路面防止輪胎滑移的能力影響因素路面表面特性、路面潮濕程度、
41、行車速度摩擦系數直接表征了道路表面防滑性能水平的高低。構造深度體現的是當道路表面有水存在時,路面防止車輛高速行駛情況下摩擦系數下降的能力不同概念,指標雙控抗滑性能擺式儀測抗滑值擺式儀測試原理 擺式儀的擺錘底面裝一橡膠滑塊,當擺錘從一定高度自由下擺時,滑塊面同試驗表面接觸。由于兩者之間的摩擦而損耗部分能量,使擺錘只能擺到低于起始位置的高度。表面摩擦阻力越大,回擺高度越小,擺值越大。適用于瀝青路面和水泥混凝土路面在潮濕狀態(tài)下的抗滑性能測試擺值受路面溫度影響很大,一般以20為標準溫度,當路面為其他溫度時應進行修正。擺式儀測抗滑值錄象現場測試抗滑性能擺式儀試驗步驟1)準備工作 (1)檢查擺式儀的調零靈
42、敏情況,必要時,對儀器進行標定; (2)隨機選擇測點位置。 2)現場測試 (1)儀器調平,旋轉調平螺栓,使水準泡居中。(2)調零,調整擺的調節(jié)螺母,使擺釋放后,能自由擺動(與路表無接觸)至另一側水平位置(即指針指向零),調零允許誤差為1BPN。現場測試抗滑性能(3)校核滑動長度,轉動立柱上升降把手,使擺在路表的接觸長度為126mm。(4)灑水澆洗測試路面。(5)測試,再次灑水,按下釋放開關,使擺在路面滑過,指針所指刻度,即為擺值(BPN)。不記錄第1次測量值。(6)重復測定5次,5次數值中最大值與最小值的差值應3BPN,取5次測定的平均值作為該測點的摩擦擺值。(7)溫度修正,把非標準溫度測得的擺值換算為標準溫度(20)的擺值。交通學院 道路工程系76微觀構造 表面水平方向0.5mm以下,垂直方向0.2mm以
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