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瀝青與瀝青混合料
檢測試驗技術(shù)培訓(xùn)主講人:蘇忠高
密碼:123456福建博海工程技術(shù)有限公司12/7/20221第一頁,共一百二十三頁。1.瀝青組分及分類主要組分:油分、樹脂、瀝青質(zhì)分類:天然瀝青、石油瀝青、瀝青膠結(jié)料、乳化瀝青2.石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)(1)粘滯性:在外力作用下抵抗變形能力,用針入度表示。在規(guī)定溫度、荷重、時間的條件下,以0.1mm表示。針入度用于劃分瀝青的標(biāo)號,針入度越小表示瀝青越稠,反之亦然。(2)塑性—用延度表示。在一定的溫度下,按一定的速度拉伸至斷裂。低溫延度值大,在低溫環(huán)境下瀝青的開裂性相對較小。(3)溫度敏感性—以軟化點表示:是瀝青材料熱穩(wěn)定性的指標(biāo)也是瀝青條件粘度的表示方式。(4)加熱穩(wěn)定性-抗老化性老化的影響因素,氧化、揮發(fā)、接觸時間、光照、加熱。一、瀝青技術(shù)性能與試驗方法12/7/20222第二頁,共一百二十三頁。
(5)瀝青感溫性:用針入度指數(shù)表示,在不同溫度條件下,瀝青粘度隨溫度的改變而產(chǎn)生一定的改變,呈現(xiàn)出明顯的狀態(tài)變化,這種隨溫度的改變產(chǎn)生變化的特點稱為瀝青的感溫性——針入度指數(shù)(6)粘附性:瀝青克服外界不利影響因素,在集料表面的附著能力稱為瀝青的粘附性,是評價瀝青技術(shù)性能的一項重要指標(biāo)3.瀝青取樣與試樣準(zhǔn)備(1)瀝青取樣方法適用范圍:用于生產(chǎn)廠、儲存或交貨驗收地點為檢查瀝青產(chǎn)品質(zhì)量而采集各種瀝青材料的樣品。取樣數(shù)量:常規(guī)檢驗的取樣粘稠或固體瀝青>1.5Kg液體瀝青>1L瀝青乳液>4L非常規(guī)應(yīng)根據(jù)實際確定。(2)取樣儀具與材料盛樣器、瀝青取樣器12/7/20223第三頁,共一百二十三頁。
(3)取樣方法和步驟取樣和盛樣器應(yīng)干凈、干燥仲裁樣應(yīng)采用未使用過的新容器存放,且由雙方人員共同取樣。A、儲油罐中取樣按液面上、中、下位置各取規(guī)定數(shù)量將取出的3個樣品混合后取規(guī)定數(shù)量樣品作為試樣b、從槽車、罐車、瀝青油布車中取樣旋開取樣閥待流出4kg或4L時取樣僅有放料閥,放出全部瀝青的一半時取樣在裝料或卸料過程取樣,按時間間隔均勻取樣至少3個規(guī)定數(shù)量混勻再取規(guī)定試樣C、從瀝青儲存池中取樣分間隔每鍋至少取3個樣品,混勻再取規(guī)定試樣D、從瀝青運輸船取樣每個艙從不同的部位取3個樣品,混勻再取規(guī)定試樣E、從瀝青桶中取樣選取瀝青樣品桶數(shù)12/7/20224第四頁,共一百二十三頁。選取瀝青樣品桶數(shù)瀝青桶總數(shù)選取桶樣瀝青桶總數(shù)選取桶樣2-82217-34379-273344-512828-644513-729965-1255730-100010126-21661001-133111(4)瀝青試樣制備方法目的:為瀝青的各項試驗做準(zhǔn)備,以確保試驗結(jié)果的代表性和準(zhǔn)確性。適用范圍:道路石油瀝青、煤瀝青等需要加熱后才能進(jìn)行試驗的瀝青樣品。儀器:烘箱:200℃(有濕度調(diào)節(jié))加熱爐具:電爐、燃?xì)鉅t石棉墊:不小于爐具加熱面積濾篩:篩孔孔徑為0.6mm12/7/20225第五頁,共一百二十三頁。乳化劑燒杯:1000ml濕度計:0℃~100℃及200℃分度0.1℃天平:稱量2000g感量不大于1g,稱量100g感量不大于0.1g瀝青盛樣器皿玻璃拌、溶劑、洗油、棉紗等方法與步驟放入烘箱、脫水、過0.6mm篩4.瀝青的標(biāo)號劃分(1)道路石油瀝青A、道路石油瀝青的適用范圍應(yīng)符合下表路道石油瀝青的適用范圍瀝青等級適用范圍A級瀝青各個等級的道路,適用于任何場合和層次B級瀝青1.快速路、主干道瀝青下面層及以下的層次,次干道及其他等級道路的各個層次;2.用做改性瀝青、乳化瀝青、改性乳化瀝青、稀釋瀝青的基質(zhì)瀝青。C級瀝青市政道路不使用12/7/20226第六頁,共一百二十三頁。B、道路石油瀝青的標(biāo)號160號130號110號90號70號50號30號C、當(dāng)缺乏所需標(biāo)號的瀝青時可參配,但質(zhì)量應(yīng)符合下表要求。D、道路石油瀝青的主要技術(shù)要求道路石油瀝青的主要技術(shù)要求試驗項目70(A)50(A)針入度(25℃,100g,5s)(0.1mm)60~8040~60延度(5cm/min,15℃)不小于(cm)100100軟化點(環(huán)球法)(℃)>46>49閃點(COC)不小于(℃)260含蠟量(蒸餾法)不大于(%)2.0密度(15℃)(g/cm3)實測記錄溶解度(三氯乙烯)不小于(%)99.5薄膜加熱試驗163℃5h質(zhì)量損失不大于(%)0.80.8針入度比不小于(%)6163延度(10℃)不小于(cm)6412/7/20227第七頁,共一百二十三頁。(2)道路用乳化石油瀝青PC-1PC-2PC-3BC-1BC-2BC-3PA-1PA-2PA-3BA-1BA-2BA-3PC—灑布型陽離子;BC—灑布型陰離子;PA—拌和型陽離子;BA—拌和型陰離子。道路用乳化石油瀝青的技術(shù)要求項
目PC-3,PA-3PC-2,PA-2
粘層用透層用篩上剩余量
不大于
(%)0.10.1電荷
陽離子帶正電(+)陰離子帶負(fù)電(-)陽離子帶正電(+)陰離子帶負(fù)電(-)破乳速度試驗
快裂慢裂粘度瀝青標(biāo)準(zhǔn)粘度計C25,3(s)8~208~20恩格拉度E251~61~6蒸發(fā)殘留物含量不小于
(%)5050蒸發(fā)殘留物性質(zhì)針入度(100g,25℃,5s)(0.1mm)45~15050~300殘留延度比(25℃)不小于(%)4040溶解度(三氯乙烯)
不小于(%)97.597.5貯存穩(wěn)定性5d不大于(%)551d不大于(%)11與礦料的粘附性裹覆面積不小于2/32/3日低溫貯存穩(wěn)定度(-5℃)無粗顆?;蚪Y(jié)塊無粗顆?;蚪Y(jié)塊12/7/20228第八頁,共一百二十三頁。指標(biāo)要求試驗方法1.18mm篩上剩余量(%)<0.3JTJ052-2000貯存穩(wěn)定性(5d,CH5)(%)<5粘度(瀝青標(biāo)準(zhǔn)粘度計C25,3)(s)≥16蒸發(fā)殘留含量(%)≥55蒸發(fā)針入度(100g,25℃,5s)(0.1mm)40~100JTJ052-2000殘留延度(15℃)(cm)>50物性延度(5℃)(cm)>10質(zhì)軟化點TR&B(℃)>50粘層用改性乳化瀝青,一般采用SBR膠乳進(jìn)行改性,應(yīng)符合下表的技術(shù)要求12/7/20229第九頁,共一百二十三頁。(3)道路用液體石油瀝青快凝中凝慢凝AL-(R)1~2AL-(M)1~6AL-(S)1~6液體石油瀝青技術(shù)指標(biāo)要求見下表試驗項目單位慢裂AL(S)-3試驗方法粘度C60,5S16~25T0621蒸餾體積,360℃前%<25T0632蒸餾后殘留物,浮漂度,5℃S<30T0631閃點,TOC法℃>100T0633含水量
不大于%2T061212/7/202210第十頁,共一百二十三頁。(4)道路用煤瀝青T1~T95.瀝青的試驗(1)針入度○適用于測定道路石油瀝青、改性瀝青以及液體石油瀝青、乳化瀝青蒸發(fā)后殘留物的針入度;
○本方法測定聚合物改性瀝青的改性效果時,僅適用于融混均勻樣品;
○針入度指數(shù)PI,用于描述瀝青的溫度敏感性,宜用15℃、25℃、30℃3個溫度條件測定;○當(dāng)量軟化點T800是相當(dāng)于瀝青針入度為800時的溫度,用以評價瀝青的高溫穩(wěn)定性;○當(dāng)量脆點T1.2是相當(dāng)于瀝青針入度為1.2時的溫度,用以評價瀝青的低溫抗裂性。針入度試驗的三次關(guān)鍵性條件分別是溫度(25℃)時間(5S)荷重(100g)試驗精密度或允許差針入度為0~49(0.1mm)允許差值為2(0.1mm)針入度為50~149(0.1mm)允許差值為4(0.1mm)12/7/202211第十一頁,共一百二十三頁。(2)軟化點○(環(huán)與球軟化點法)適用于測定道路石油瀝青、煤瀝青的軟化點,也適用于測定液體石油瀝青經(jīng)蒸餾或乳化瀝青破乳蒸發(fā)后殘留物的軟化點。軟化點在80℃以下者用新煮沸冷卻至5℃的蒸餾水3mm以內(nèi)調(diào)節(jié)至維持每分鐘上升5℃±0.5℃軟化點在80℃以上者用32℃±1℃甘油,其他步驟同上試驗精密度或允許差軟化點小于80℃時允許差值為1℃準(zhǔn)確度0.5℃軟化點大于80℃時允許差值為2℃準(zhǔn)確度0.5℃(3)延度○適用于測定道路石油瀝青、液體瀝青蒸發(fā)殘留物和乳化瀝青蒸發(fā)殘留物等材料的延度;
○通常采用的試驗溫度為25℃、15℃、10℃或5℃;
○拉伸延度為5cm/min±0.25/min,當(dāng)?shù)蜏夭捎?cm/min±0.05cm/min;試驗精密度或允許差試驗結(jié)果小于100cm時允許差值為平均值的20%12/7/202212第十二頁,共一百二十三頁。(4)密度與相對密度○為瀝青混合料配合比設(shè)計和瀝青原材料質(zhì)量與體積之間換算提供必要的參數(shù);○測定瀝青密度的標(biāo)準(zhǔn)溫度為15℃;
○瀝青與水的相對密度(25℃/25℃)=瀝青的密度(15℃)×0.996;○瀝青密度試驗結(jié)果準(zhǔn)確至3位小數(shù),重復(fù)性試驗的允許差為0.003g/cm3(石油瀝青及液體瀝青);○對固體瀝青重復(fù)性試驗的允許差為0.01g/cm3;
○比重瓶的水值應(yīng)經(jīng)常校正,一般每年至少進(jìn)行一次。(5)閃點與燃點○適用于克利夫蘭杯測定粘稠石油瀝青、煤瀝青及閃點在79℃以上液體石油瀝青材料的閃點和燃點,以評價安全性時使用;預(yù)期閃點前28℃能使升溫速度控制在5.5℃/min±0.5℃/min;試樣溫度達(dá)到預(yù)期閃點前28℃時開始,每隔2℃將點火器的試焰沿試驗杯口中心以150mm半徑作弧水平掃過1次;12/7/202213第十三頁,共一百二十三頁。當(dāng)試樣液面上最初出現(xiàn)一瞬即滅的藍(lán)色火焰立即從溫度計上讀記溫度,作為試驗的閃點;當(dāng)試樣接觸火焰立即著火,并能繼續(xù)燃燒不小于5S時,停止加熱,并讀記溫度計上的溫度,為燃點;精密度或允許差:閃點8℃燃點8℃(6)溶解度○適用于測定石油瀝青、液體石油瀝青或乳化瀝青蒸發(fā)后殘留物的溶解度;溶劑—三氯乙烯(化學(xué)純)。○同一試樣至少平行試驗2次,取其平均值作為試驗結(jié)果,當(dāng)2次試驗結(jié)果之差大于0.1%時,對于溶解度>99%的試驗結(jié)果,準(zhǔn)確至0.01%;對于≤99%的試驗結(jié)果,準(zhǔn)確至0.1%。(7)蠟含量○適用于裂解蒸餾法測定道路石油瀝青的蠟含量;○蠟的存在對石油瀝青的路用性質(zhì)造成極為不利的影響,確切掌握瀝青中的蠟含量對了解瀝青品質(zhì)非常重要;○瀝青含蠟量的試驗過程裂解分餾脫蠟回收蠟12/7/202214第十四頁,共一百二十三頁。(8)老化試驗○測定瀝青的質(zhì)量變化、針入度比、延度、軟化點等性質(zhì)的變化,以評定瀝青的老化性能;瀝青蒸發(fā)損失試驗:試驗條件{(溫度163℃、5h)總時間不超過5.25h}適用于B級(中、輕交通)道路石油瀝青。薄膜加熱試驗:(標(biāo)準(zhǔn)法)試驗條件{(溫度163℃±0.1℃、5h)總時間不超過5.25h}適用于A級(重交通)道路石油瀝青。旋轉(zhuǎn)薄膜加熱試驗:試驗條件{(溫度163℃±0.5℃、75min)若10min內(nèi)達(dá)不到試驗溫度,試驗終止}適用于A級(重交通)道路石油瀝青。(9)其它性能○標(biāo)準(zhǔn)粘度、脆點、燃點等。12/7/202215第十五頁,共一百二十三頁。6.改性瀝青的技術(shù)性能與試驗及標(biāo)號劃分(1)概念基質(zhì)瀝青加入改性劑,用于改善結(jié)合料性能改性劑:在瀝青或瀝青混合料中加入天然或人工的有機或無機材料可溶融、分散在瀝青中,改善和提高瀝青路面性能的材料(2)改性劑分類無機:抗剝落劑、抗老化劑、礦物添加劑(如:硫磺、碳黑、石棉)有機:SBS—熱塑性彈性體類(Ι)、SBR—橡膠類(Π)、PE、EVA—熱塑性樹脂類(Ш)(3)改性瀝青的目的防止和減輕瀝青路面出現(xiàn)早期損壞提高路面的適用性能,減少維護(hù)費用減少維修養(yǎng)護(hù)對交通的影響,延長使用壽命(4)技術(shù)性能與試驗
○針入度○針入度指數(shù)○延度○軟化點○運動粘度○閃點
○溶解度○離析,軟化點差○彈性恢復(fù)○粘韌性○韌性
○RTFOT后殘留物質(zhì)量損失%針入度比延度
○粘溫曲線:普通瀝青結(jié)合料的施工溫度宜通過在1350C及1750C條件下測定的粘度~溫度曲線按下表的規(guī)定確定。
○在粘溫曲線上,粘度為(0.17±0.02)Ps·s時的溫度為拌和溫度范圍,粘度為(0.28±0.03)Ps·s時的溫度范圍為壓實成型溫度。12/7/202216第十六頁,共一百二十三頁。粘度適宜于拌和的瀝青結(jié)合料粘度適宜于成型的瀝青結(jié)合料粘度測定方法表觀粘度(0.17±0.02)Pa.s(0.28±0.03)Pa.sT0625運動粘度(170±20)㎜2/s(280±30)㎜2/sT0619賽波特粘度(85±10)s(140±15)sT0623瀝青混合料拌和及成型的適宜溫度相應(yīng)的粘度12/7/202217第十七頁,共一百二十三頁。2.缺乏粘溫曲線數(shù)據(jù)時瀝青混合料拌制工藝及拌和溫度應(yīng)符合下表的要求。項目熱拌瀝青混合料(普通石油瀝青)改性瀝青混合料集料加熱溫度165℃~180℃180℃~200℃拌和階段加集料和結(jié)合料加礦粉后加集料和纖維加結(jié)合料加礦粉后拌和時間15s20s15s15s20s拌和溫度150℃~160℃175℃~185℃出料溫度150℃~160℃170℃~180℃瀝青加熱溫度150℃~160℃160℃~175℃試件制作溫度145℃~155℃165℃~175℃注:SBS改性瀝青加熱溫度為170℃~175℃,SBS改性瀝青加熱溫度為160℃~165℃。12/7/202218第十八頁,共一百二十三頁。(5)標(biāo)號劃分根據(jù)改性劑劃分為三類:
①SBS(Ι):Ι-A;Ι-B;Ι-C;Ι-D
②SBR(Π):Π-A;Π-B;Π-C
③EVA,PE(Ш):Ш-A;Ш-B;Ш-C;Ш-D(6)改性瀝青使用注意事項基質(zhì)瀝青應(yīng)與改性劑有良好的配伍性;天然瀝青與石油瀝青混合使用或與其他改性瀝青混融后使用;用做改性劑的SBS膠乳中的固體物含量≥45%;改性瀝青的劑量以改性劑占改性瀝青總量的百分?jǐn)?shù)計算;改性瀝青的加工溫度不宜超過180℃;現(xiàn)場制造的改性瀝青宜隨配隨用,需短時間保存。(7)改性瀝青的質(zhì)量要求12/7/202219第十九頁,共一百二十三頁。技術(shù)指標(biāo)SBS改性劑(I-D)
針入度(25℃,100g,5s)(0.1mm)最小30~60針入度指數(shù)PI最小0
延度5℃,5cm/min(cm)最小20
軟化點TR&B(℃)最小60
運動粘度135℃(Pa·s)最大3
閃點(℃)最小230
溶解度(%)最小99.5
離析,軟化點差(℃)最大2.0
彈性恢復(fù)25℃(%)最小75RTFOT后殘留物
質(zhì)量損失(%)最大±1.0
針入度比25℃(%)最小65
延度5℃(cm)最小15聚合物SBS改性瀝青技術(shù)要求12/7/202220第二十頁,共一百二十三頁。二、集料的技術(shù)性能與試驗方法集料瀝青混合料的集料可分為粗集料和細(xì)集料,在混合料中起骨架和填充作用的粒料。在瀝青混合料中,粗集料和細(xì)集料是以2.36mm篩孔為界定。SMA-13以上的混合料以4.75mm以上的顆料作為粗集料。(1)集料按其性質(zhì)分類反映材料來源—資源特性密度、壓碎值、磨光值、磨耗值。反映加工水平—加工特性級配組成、針片狀顆粒、破碎礫石、菱角性、含泥量、砂當(dāng)量、亞甲藍(lán)值、細(xì)粉含量。(2)巖石礦物成分二氧化硅(SIO2):酸性>66%、堿性<55%、中性55%~66%之間。常用的巖石有:花崗巖、輝綠巖、玄武巖、安山巖、石灰?guī)r。花崗巖—酸性巖石,與瀝青粘附性差、強度高、組織均勻較密、密度平均;輝綠巖—堿性巖石,是修建瀝青路面的優(yōu)良材料;12/7/202221第二十一頁,共一百二十三頁。玄武巖—堿性巖石,是拌制瀝青混合料的理想材料,物理性能與輝綠巖相似;安山巖—中性巖石;石灰?guī)r—是典型的堿性巖石與瀝青有很好的粘附性能。(一)粗集料(1)篩分級配集料的最大粒徑有兩個定義;集料最大粒徑是指100%通過的最小的標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸;集料的公稱最大粒徑是指保留在最大尺寸的標(biāo)準(zhǔn)篩上的顆粒含量不超過10%的標(biāo)準(zhǔn)篩尺寸。檢測方法及目的:采用水篩法檢測,目的是使0.075mm通過率更加準(zhǔn)確,使級配更加準(zhǔn)確。(2)壓碎值測定粗集料抵抗壓碎能力,間接評價其相應(yīng)的承載能力和強度,水泥砼用和瀝青混合料用的壓碎值測定方法是有所不同。12/7/202222第二十二頁,共一百二十三頁。
另外壓碎值試筒規(guī)格也不同,確定試樣數(shù)量的方法也不同,混凝土集料分兩層,用顛擊法密實,試樣總厚度10cm,瀝青混凝土集料用量筒確定試樣總量,分三層,用插搗法密實。試樣規(guī)格(mm)荷載(KN)加荷時間(min)穩(wěn)壓時間(s)篩孔(mm)平行試驗(次)混凝土集料10—202003—552(圓)2瀝青混凝土集料9.5~13.24001052.363集料壓碎指標(biāo)值和壓碎值試驗方法的區(qū)別12/7/202223第二十三頁,共一百二十三頁。(3)磨耗值(試驗?zāi)康模┯糜跍y定規(guī)定條件下粗集料抵抗摩擦、撞擊能力是瀝青混合料的重要指標(biāo)。(4)密度表觀相對密度、表干相對密度、毛體積相對密度;(5)計算5.1表觀相對密度γa、表干相對密度γs、毛體積相對密度γb、按式(T0304-1)、(T0304-2)、(T0304-3)計算至小數(shù)點后3位。γa=ma(T0304-1)ma-mwγs=mf(T0304-2)mf-mwγb=ma(T0304-3)mf-mw式中:γa——集料的表觀相對密度、(無量綱);γs——集料的表干相對密度、(無量綱);γb——集料的毛體積相對密度(無量綱);
ma——集料的烘干質(zhì)量(g);mf——集料的表干質(zhì)量(g);mw——集料的水中質(zhì)量(g)。12/7/202224第二十四頁,共一百二十三頁。粗集料的表觀密度(視密度)ρa、表干密度ρs、毛體積密度ρb,按式(T0304-5)、(T0304-6)、(T0304-7)計算,準(zhǔn)確至小數(shù)點后3位。不同水溫條件下測量的粗集料表觀密度需進(jìn)行水溫修正,不同試驗溫度下水的密度ρT及水的溫度修正系數(shù)αT按附錄B選用。ρa=γa×ρT或ρa=(γa—αT)×ρw(T0304-5)ρs=γs×ρT或ρs=(γs—αT)×ρw(T0304-6)ρb=γb×ρT或ρb=(γb—αT)×ρw(T0304-7)式中:ρa——粗集料的表觀密度(g/cm3);ρs——粗集料的表干密度(g/cm3);ρb——粗集料的毛體積密度(g/cm3);ρT——試驗溫度T時水的密度(g/cm3),按附錄B表B-1取用;αT——試驗溫度T時的水溫修正系數(shù);ρw——水在4℃時的密度(1.000g/cm3);12/7/202225第二十五頁,共一百二十三頁。(5)吸水率(6)粘附性A、瀝青路面的水損壞破壞;B、提高瀝青與酸性石料粘附性措施;C、重視集料質(zhì)量、提高瀝青與集料的粘附性;D、抗剝落劑的性能必須確認(rèn)其長期效果;E、粘附性能的試驗方法:水煮法、水浸法;F、試驗的目的:檢驗瀝青與粗集料表面的粘附性及評定粗集料的抗水剝離能力,主要用于確定粗集料的適用性。
5.2集料的吸水率以烘干試樣為基準(zhǔn),按式(T0304—4)計算,精準(zhǔn)至0.01%。wx=mf—ma×100ma式中:wx——粗集料的吸水率(%)。12/7/202226第二十六頁,共一百二十三頁。12/7/202227第二十七頁,共一百二十三頁。瀝青與集料的粘附性等級試驗后石料表面上瀝青膜剝落情況粘性性等級瀝青膜完全保存,剝離面積百分率接近于05瀝青膜少部為水所移動,厚度不均勻,剝離面積百分率少于10%4瀝青膜局部明顯地為水所移動,基本保留在石料表面上,剝離面積百分率少于30%3瀝青膜大部分為水所移動,局部保留在石料表面上,剝離面積百分率大于30%2瀝青膜完全為水所移動,石料基本裸露,瀝青全浮于水面上112/7/202228第二十八頁,共一百二十三頁。(7)細(xì)長扁平顆粒含量A、集料的形狀B、針片狀含量C、耐久性能D、試驗方法:游標(biāo)卡尺法12/7/202229第二十九頁,共一百二十三頁。(8)<0.075㎜顆粒含量(9)磨光值的目的是利用加速磨光機磨光集料,用擺式摩擦系數(shù)測定的集料經(jīng)磨光后的摩擦系數(shù)值,以PSV表示。12/7/202230第三十頁,共一百二十三頁。12/7/202231第三十一頁,共一百二十三頁。指
標(biāo)主干路次干路石料壓碎值
不大于(%)2628洛杉磯磨耗損失
不大于(%)2830表觀相對密度
不小于2.602.50吸水率
不大于(%)2.03.0對瀝青的粘附性能
不小于43堅固性
不大于(%)12-細(xì)長扁平顆粒含量
不大于(%)1520水洗法<0.074mm顆粒含量
不大于(%)1軟石含量
不大于(%)35石料磨光值
不小于(BPN)42石料沖擊值
不大于(%)28瀝青面層用粗集料質(zhì)量技術(shù)要求12/7/202232第三十二頁,共一百二十三頁。(二)細(xì)集料
(1)級配(2)密度(3)堅固性(4)砂當(dāng)量指
標(biāo)主干路次干路表觀相對密度
不小于2.502.45堅固性(>0.3mm部分)不大于(%)12——砂當(dāng)量
不小于(%)6050瀝青面層用細(xì)集料質(zhì)量要求12/7/202233第三十三頁,共一百二十三頁。(三)填料
在瀝青混合料中填料通常是指礦粉(1)密度(2)含水量(3)顆粒范圍(4)外觀(5)親水系數(shù)指
標(biāo)主干路次干路表觀密度
不小于(t/m3)2.50含水量
不大于(%)1粒度范圍<0.6mm(%)100<0.15mm(%)90~100<0.075mm(%)75~10070~100外觀無團(tuán)粒結(jié)塊親水系數(shù)<1塑性指數(shù)<4瀝青面層用礦粉質(zhì)量要求12/7/202234第三十四頁,共一百二十三頁。(四)添加劑木質(zhì)素纖維、礦物纖維等纖維的作用:分散、吸附瀝青、穩(wěn)定、增粘;抗剝落劑:當(dāng)采用酸性石料時,應(yīng)參加抗剝落劑。項目單位指標(biāo)試驗方法纖維長度,不大于mm6水溶液用顯微鏡觀測灰分含量%18±5%,無揮發(fā)物高溫590~650℃燃燒后,測定殘留物PH值
7.5±1.0水溶液用PH試紙或PH計測定吸油率,不小于
纖維質(zhì)量的5倍用煤油浸泡后放在篩上,經(jīng)振敲后稱量含水率(以質(zhì)量計)不大于%5105℃烘箱烘2h后冷卻稱量瀝青面層用纖維穩(wěn)定劑質(zhì)量要求12/7/202235第三十五頁,共一百二十三頁。三、瀝青混合料的概念和分類瀝青混合料的強度構(gòu)成因素(1)礦料的嵌擠磨阻力(2)瀝青的粘聚力瀝青混合料的概念瀝青混合料是礦料按一定的級配、一定的比例和一定用量的瀝青按一定的工藝拌制而成的混合料。它包括瀝青碎石和瀝青混凝土,是瀝青碎石和瀝青混凝土的統(tǒng)稱。瀝青混合料的分類(1)瀝青碎石瀝青碎石是由適當(dāng)比例的粗集料、細(xì)集料和粉(也可不加礦粉)與一定用量的瀝青在規(guī)定條下拌制成的瀝青混合料。用AM來表示。為半開級配,按集料公稱最大粒徑分為:特粗AM-40粗粒AM-30
AM-2512/7/202236第三十六頁,共一百二十三頁。中粒AM-20AM-16細(xì)粒AM-13AM-10以上設(shè)計孔隙率為:6%~12%(2)瀝青混凝土瀝青混凝土是指適當(dāng)比例的粗集料、細(xì)集料和礦粉與一定用量的瀝青在一定條件拌制成的瀝青混合料。它與瀝青碎石的區(qū)別在于礦粉,瀝青碎石礦粉可以不加,而瀝青混凝土則一定要加礦粉。瀝青混凝土用AC表示。為連續(xù)式密級配,按集料公稱粒徑分類為:
①按粒徑分:粗粒AC-30AC-25中粒AC-20AC-16細(xì)粒AC-13AC-10AC-5
12/7/202237第三十七頁,共一百二十三頁。根據(jù)公路新規(guī)范設(shè)計孔隙率為:3%~5%,并根據(jù)道路等級、氣候及交通條件選擇采用粗型(C型)或細(xì)型(F型)混合料,但關(guān)鍵篩孔通過率應(yīng)符合下表要求粗型和細(xì)型密級配瀝青混凝土的關(guān)鍵性篩孔通過率
混合料類型公稱最大粒徑(mm)用以分類的關(guān)鍵性篩孔(mm)粗型密級配細(xì)型密級配名稱關(guān)鍵性篩孔通過率(%)名稱關(guān)鍵性篩孔通過率(%)AC-2526.54.75AC-25C<40AC-25F>40AC-20194.75AC-20C<45AC-20F>45AC-16162.36AC-16C<38AC-16F>38AC-1313.22.36AC-13C<40AC-13F>40AC-109.52.36AC-10C<45AC-10F>4512/7/202238第三十八頁,共一百二十三頁。
②按孔隙率分《GB50092-96》:Ⅰ瀝青混凝土的剩余孔隙率3~6%Ⅱ瀝青混凝土的剩余孔隙率4~10%開級配OGFC瀝青混合料的剩余空隙率>18%(3)新型瀝青混凝土
①SMA瀝青混凝土:間斷骨架型結(jié)構(gòu)。其特點是:良好的高溫穩(wěn)定性、耐久性及表面性能,但成本高。
②大粒徑LSAM瀝青混凝土:一般指含有25~63㎜的熱拌混合料,用在表面下層,路面厚度一般為9.5~10㎝。其特點是:可以抵抗大的塑性變形,減少瀝青用量,降低成本,一次攤鋪厚度大,施工快。
③SAC多碎石瀝青混凝土:其性能位于ACI與ACII之間,用以調(diào)整紋理深度。
④纖維加筋瀝青混凝土:用以改善瀝青混凝土的技術(shù)性能,如疲勞、抗裂、高溫等,但成本高。
⑤土工合成材料瀝青混凝土:改善瀝青混凝土的技術(shù)性能,成本高。12/7/202239第三十九頁,共一百二十三頁。4.瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)類型①懸浮-密實結(jié)構(gòu)連續(xù)型密級配混合料,粘聚力較高、內(nèi)摩阻角較低、高溫穩(wěn)定性差。②骨架-空隙結(jié)構(gòu)連續(xù)型開級配混合料,粘聚力較低、內(nèi)摩阻角較高。③密實-骨架結(jié)構(gòu)間斷型密級配混合料,粘聚力較高、內(nèi)摩阻角較高。三種類型混合料級配曲線圖12/7/202240第四十頁,共一百二十三頁。12/7/202241第四十一頁,共一百二十三頁。12/7/202242第四十二頁,共一百二十三頁。四、瀝青混合料的路用性能1、高溫抗車轍性能馬歇爾穩(wěn)定度試驗、車轍試驗影響高溫穩(wěn)定性的主要因素:瀝青用量、粘度、礦料級配和尺寸、形狀;2、低溫抗開裂;3、耐久性:空隙率和瀝青飽和度、殘留穩(wěn)性度(浸水試驗);4、抗滑性能:構(gòu)造深度、抗磨光性、顆粒形狀與尺寸;5、施工和易性:影響因素是材料組成和施工條件控制。12/7/202243第四十三頁,共一百二十三頁。五、瀝青混合料試驗檢測(一)瀝青混合料取樣法1、試驗?zāi)康挠糜谠诎韬蛷S及道路施工現(xiàn)場采集熱拌瀝青混合料或常溫瀝青混合料試樣,供施工過程中的質(zhì)量檢驗或在試驗室測定瀝青混合料的各項物理力學(xué)性質(zhì)。2、試驗儀器與材料(1)鐵鍬。(2)手鏟。(3)搪瓷盤。(4)溫度計。3、試驗方法與步驟(1)確定取樣數(shù)量:見表試驗項目目的最少試樣量(kg)取樣量(kg)馬歇爾試驗、抽提篩分施工質(zhì)量檢驗1220車轍試驗高溫穩(wěn)定性檢驗4060浸水馬歇爾試驗水穩(wěn)定性檢驗1220凍融劈裂試驗水穩(wěn)定性檢驗1220彎曲試驗低溫性能檢驗152512/7/202244第四十四頁,共一百二十三頁。根據(jù)瀝青混合料集料公稱最大顆粒,取樣應(yīng)不少于下列數(shù)量:細(xì)粒式瀝青混合料,不少于4kg;中粒式瀝青混合料,不少于8kg;粗粒式瀝青混合料,不少于12kg;熱粗式瀝青混合料,不少于16kg。取樣材料用于仲裁試驗時,取樣數(shù)量除應(yīng)滿足本取樣方法規(guī)定外,還應(yīng)保留一份有代表性試樣,直到仲裁結(jié)束。(2)取樣方法瀝青混合料取樣應(yīng)是隨機的,并具有充分的代表性。從拌和機一次放料的下方或提升斗中取樣,不得多次取樣混合后使用。對熱拌瀝青混合料每次取樣時,都必須用溫度計測量溫度,準(zhǔn)確至1℃。在瀝青混合料拌和廠取樣在拌和機卸料斗下方,每次一次料取一次樣,連續(xù)幾次取樣,混合均勻,按四分法取樣至足夠數(shù)量。在瀝青混合料運料車上取樣從不同方向的3個不同高度處取樣。宜從3輛不同的車上取樣混合使用。在道路施工現(xiàn)場取樣應(yīng)在攤鋪后未碾壓前于攤鋪寬度的兩側(cè)1/2~1/3位置處取樣。12/7/202245第四十五頁,共一百二十三頁。(3)常溫條件下取樣(4)試樣的保存與處理取樣后趁高溫立即裝入保溫桶內(nèi),立即成型試件。熱混合料需要存放,宜低溫保存,應(yīng)防止潮濕、淋雨等,且時間不要太長。(二)瀝青混合料試件制作方法擊實法、輪碾法、靜壓法1、試驗?zāi)康牟捎脴?biāo)準(zhǔn)擊實法或大型擊實法制作瀝青混合料試件,用于進(jìn)行室內(nèi)馬歇爾穩(wěn)定度試驗和進(jìn)行劈裂強度試驗。2、試驗儀器與材料(1)實驗室用瀝青混合料拌和機:容量不少于10L。(2)擊實儀。(3)試模:內(nèi)徑101.6mm±0.2mm,高87mm的圓柱形金屬筒。(4)脫模器。(5)烘箱。(6)天平或電子秤。(7)溫度計:分度為1℃。3、試驗方法與步驟(1)試件尺寸應(yīng)符合試件直徑不少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1~1.5倍的規(guī)定。(2)確定制作瀝青混合料試件的拌和與壓實溫度。4、成型操作12/7/202246第四十六頁,共一百二十三頁。(1)將拌好的瀝青混合料,均勻稱取一個試件所需的用量(標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件約1200g,大馬歇爾試件約4050g)。(2)從烘箱中取出預(yù)熱的試模及套筒,將試模裝在底座上,墊一張圓形的吸油性小的紙,用插刀或大螺絲刀沿周圍插搗15次,中間10次。在裝好的混合料上面墊一張吸油性小的圓紙,將裝有擊實錘及導(dǎo)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的度自由落下?lián)魧嵰?guī)定的次數(shù)(75次或50次)。(3)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。(4)試件擊實結(jié)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保證高度符合63.5mm±1.3mm(標(biāo)準(zhǔn)試件)。(5)卸去套筒和底座,將裝有試件的試模側(cè)向放置冷卻至室溫后(不少于12h),置脫模機上脫出試件,逐一編號。(三)壓實瀝青混合料密度試驗表干法:判定吸水率≤2%混合料試件水中重法:幾乎不吸水蠟封法:吸水率>2%體積法12/7/202247第四十七頁,共一百二十三頁。方法名稱混合料類型吸水性密度名稱用途表干法密級配混合料、SMA混合料吸水率小于2%毛體積密度、毛體積相對密度用毛體積相對密度計算試件空隙率、礦料間隙率水中重法密級配混合料、SMA混合料吸水率小于0.5%表觀密度、表觀相對密度用表現(xiàn)相對密度代替表干法的毛體積相對密度計算試件空隙率、礦料間隙率蠟封法半開、開級配瀝青碎石吸水率大于2%毛體積密度、毛體積相對密度用毛體積相對密度計算試件空隙率、礦料間隙率體積法半開、開級配瀝青碎石透水性毛體積密度、毛體積相對密度用毛體積相對密度計算試件空隙率、礦料間隙率密度試驗方法適用范圍參考表瀝青混合料的密度,從計算混合料的空隙率、礦料間隙率、飽和度等各項體積參數(shù)的角度講,需要的是按表干法測得的毛體積密度或毛體積相對密度。但是由于瀝青混合料類型的多樣性,空隙率大小差別很大,使表干法的使用受到限制,因此就派生出其他的試驗方法,這些方法在各自的適用范圍內(nèi)對解決問題帶來一定的方便和可能。因此瀝青混合料的類型、密實情況不同,密度的試驗方法也不同。密度試驗方法包括表干法、水中重法、蠟封法和體積法。各方法的適用條件如下表。12/7/202248第四十八頁,共一百二十三頁。表干法——瀝青混合料毛體積密度測定1、試驗?zāi)康呐c適用范圍用于測定吸水率不大于2%的各種瀝青混合料試件的毛體積相對密度或毛體積密度,并以此為基礎(chǔ)計算瀝青混合料試件的空隙率、飽和度或礦料間隙率等各項體積指標(biāo)。2、試驗儀具與材料(1)浸水天平或電子秤:最大稱量在3kg以下,感量不大于0.1g;(2)秒表、毛巾、電風(fēng)扇或烘箱。3、試驗方法與步驟(1)除去試件表面的浮粒,在適宜的天平或電子秤上稱取干燥試件的空中質(zhì)量(ma),準(zhǔn)確至0.1g、0.5g或5g。(2)掛上網(wǎng)籃,把試件置于網(wǎng)籃中浸水中約3~5min,稱取水中質(zhì)量(mw)。(3)從水中取出試件,用潔凈柔軟的擰干濕毛巾輕輕擦去試件的表面水,稱取試件的表干質(zhì)量(mf)。
12/7/202249第四十九頁,共一百二十三頁。4、試驗結(jié)果計算(1)計算試件的吸水率,取1位小數(shù)。(2)計算試件的毛體積相對密度和毛體積密度,取3位小數(shù)。水中重法——瀝青混合料表觀密度的測定1、試驗?zāi)康呐c適用范圍用于測定幾乎不吸水的密級配瀝青混合料試件的表觀相對密度或表觀密度。對從路上鉆取的非干燥試件,可先稱取水中質(zhì)量(mw),然后用電風(fēng)扇將試件吹干至恒重,再稱取空中質(zhì)量(ma)。2、試驗結(jié)果計算取3位小數(shù)。12/7/202250第五十頁,共一百二十三頁。蠟封法——瀝青混合料毛體積密度的測定1、試驗?zāi)康呐c適用范圍用于測定吸水率大于2%的瀝青混凝土或瀝青碎石混合料試件的毛體積相對密度或毛體積密度。2、試驗儀器與材料(1)熔點已知的石蠟。(2)冰箱。(3)鉛或鐵塊等重物。(4)滑石粉、秒表、電風(fēng)扇、電爐或燃?xì)鉅t。(5)其他同試驗方法一。3、試驗方法與步驟(1)除去試件表面的浮粒,在適宜的天平或電子秤上稱取干燥試件的空中質(zhì)量(ma)。(2)將試件置于冰箱中,在4~5℃條件下冷卻不少于30min。石蠟熔化至其熔點以上5.5℃±0.5℃。從冰箱中取出試件立即浸入石蠟液中,至全部表面被石蠟封住后迅速取出試件,在常溫下防30min,稱取蠟封試件的空中質(zhì)量(mp)。(3)掛上網(wǎng)籃,浸入溢流水箱中,調(diào)節(jié)水位,將天平調(diào)平或復(fù)零,讀取水中質(zhì)量(me)。12/7/202251第五十一頁,共一百二十三頁。
(4)用蠟封法測定時,應(yīng)測石蠟對水的相對密度。(四)、瀝青混合料理論最大密度測定真空法:水溫25±0.50C不適用吸水率>3%的混合料溶劑法:不適用吸水率>1.5%的混合料計算法:用于改性瀝青SMA混合料1、真空法試驗?zāi)康呐c適用范圍采用真空法測定瀝青混合料理論最大(相對)密度,用于瀝青混合料配合比設(shè)計、路況調(diào)查等目的。適用于集料的吸水率不大于3%的非改性瀝青混合料。2、試驗儀器與材料(1)負(fù)壓容器。3、試驗操作方法和步驟根據(jù)本節(jié)試驗一的方法選取有代表性的瀝青混合料試樣,試驗數(shù)量滿足如下要求:瀝青混合料中集料公稱最大粒徑(mm)最小試驗數(shù)量(g)37.5400026.5250019.0200013.2或16.015009.5 10004.75 50012/7/202252第五十二頁,共一百二十三頁。將瀝青混合料試樣仔細(xì)分散,粗集料不破粹,細(xì)集料團(tuán)塊分散到小于6.4mm.負(fù)壓容器必須標(biāo)定試驗操作步驟1)將瀝青混合料試樣裝入干燥的負(fù)壓容器,分別稱量容器質(zhì)量及容器和瀝青混合料,得到試樣的凈質(zhì)量(ma)。負(fù)壓容器中注入約25℃的水,要將混合料全部浸沒。2)將該負(fù)壓器完全浸入恒溫至25℃±0.5℃的恒溫水槽中,持續(xù)10min后稱取負(fù)壓容器與瀝青混合料的水中質(zhì)量(m2)。3)結(jié)果計算同有試件至少平行進(jìn)行兩次試驗,取平均值作為試驗結(jié)果,計算至小數(shù)點后三位。重復(fù)性試驗的精度:平行試驗容許誤差0.011、標(biāo)準(zhǔn)偏差0.0040。復(fù)現(xiàn)性試驗的精度:平行試驗容許誤差0.019、標(biāo)準(zhǔn)偏差0.0064。4)計算法所采用集料相對密度規(guī)定:對粗集料,宜采用與瀝青混合料同一種相對密度,即混合料采用表干法、蠟封法或體積法測定的毛體積相對密度時,粗集料也采用毛體積相對密度;當(dāng)混合料采用水中重法測定的表觀相對密度代替時,粗集料也采用表觀相對密度。對細(xì)集料(砂、石屑)和礦粉均采用表觀相對密度。12/7/202253第五十三頁,共一百二十三頁。(五)、瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗標(biāo)準(zhǔn)(保溫30~40min)浸水(保溫48h)真空吸水1、目的與適用范圍用于馬歇爾穩(wěn)定度試驗和浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗,以進(jìn)行瀝青混合料的配合比設(shè)計或瀝青路面施工質(zhì)量檢驗。浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗供檢驗瀝青混合料受水損害時抗剝落的能力時使用,通過測試其水穩(wěn)定性檢驗配合比設(shè)計的可行性。2、試驗儀器與材料(1)瀝青混合料馬歇爾試驗儀。(2)恒溫水槽。(3)烘箱。(4)天平:感量不大于0.1g。(5)溫度計:分度為1℃.(6)卡尺。3、試驗操作方法和步驟(1)準(zhǔn)備工作制備符合要求的馬歇爾試件,一組試件的數(shù)量最少不得少于4個。量測試件的直徑及高度。將恒溫水槽調(diào)節(jié)至要求的試驗溫度60℃±1℃。(2)試驗步驟將試件置于已達(dá)規(guī)定溫度的恒溫水槽中保溫,保溫試件30~40min。采用自動馬歇爾試驗儀。12/7/202254第五十四頁,共一百二十三頁。啟動加載設(shè)備。試驗荷載達(dá)到最大值的瞬間,取下流值計。(3)浸水馬歇爾試驗方法浸水馬歇爾試驗方法與標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試驗方法的不同之處在于,試件在已達(dá)規(guī)定溫度恒溫水槽中的保溫試件為48h,其余均與標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試驗方法相同。4、說明與注意問題(1)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)當(dāng)一組測定值中某個測定值與平均值之差大于標(biāo)準(zhǔn)差的k倍時,該測定值應(yīng)予舍棄,并以其余測定值的平均值作為試驗結(jié)果。當(dāng)試件項目n為3、4、5、6個時,k值分別為1.15、1.46、1.67、1.82.12/7/202255第五十五頁,共一百二十三頁。(六)、瀝青路面芯樣馬歇爾試驗1、目的與適用范圍用于從瀝青路面鉆取的芯樣進(jìn)行馬歇爾試驗,供評定瀝青路面施工質(zhì)量是否符合設(shè)計要求或進(jìn)行路況調(diào)查。標(biāo)準(zhǔn)芯樣鉆孔試件的直徑為100mm,適用的試件高度為30~80mm。2、儀器與材料本方法所用的儀器與瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗相同。3、方法與步驟(1)按現(xiàn)行《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》的方法用鉆孔機鉆取壓實瀝青混合料路面芯樣試件。(2)若地面凹凸不平嚴(yán)重,則應(yīng)用鋸石機將其鋸平。(3)用卡尺測定試件的直徑,取兩個方向的平均值。(4)測定試件的高度,取4個對稱位置的平均值,準(zhǔn)確至0.1mm。12/7/202256第五十六頁,共一百二十三頁。(七)、瀝青混合料車轍試驗高溫穩(wěn)定性能—車轍車轍是評價瀝青混合料高溫性能的指標(biāo),以動穩(wěn)定度表示,指瀝青混合料在60℃條件下,在車輪長期重復(fù)作用下,不出現(xiàn)車轍、波浪、推移等病患。標(biāo)準(zhǔn)試件在一定條件下每變形1㎜,車輪所走的次數(shù),次/㎜。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(shè)計的高溫穩(wěn)定性檢驗使用。試驗基本要求是在規(guī)定溫度條件下(通常為60℃),用一塊碾壓成型的板塊試件(通常尺寸為300mm×300mm×50mm),以輪壓0.7MPa的實心橡膠輪胎在其上往復(fù)碾壓行走,測定試件在變形穩(wěn)定期時,每增加1mm變形需要碾壓行走的次數(shù),以此作為瀝青混合料車轍試驗結(jié)果。1、試驗儀器與材料(1)車轍試驗機。。(2)恒溫室。(3)臺秤:稱量15kg,感量不大于5g。12/7/202257第五十七頁,共一百二十三頁。2、試驗方法與步驟(1)準(zhǔn)備工作將試件連同試模一起,置于已達(dá)到試驗溫度(60℃±1℃)的恒溫室中,保溫不少于5h也不得多于24h。將試件連同試模移置于輪轍試驗機的試驗臺上使試驗輪往返行走,試件約1h,或最大變形達(dá)到25mm時為止。3、試驗結(jié)果計算Ds=[(t2-t1)×42]/[(d2-d1)×c1×c2]式中:Ds—動穩(wěn)定度,次/㎜d1—時間t1的變形量(45min),㎜d2—時間t2的變形量(60min),㎜42—試驗輪每分鐘走的次數(shù),次/minc1—試驗機類型修正系數(shù)。曲柄驅(qū)動為1.0;鏈驅(qū)動為
1.5c2—試件系數(shù)。室內(nèi)試件寬為300㎜時為1;路面所取試件為150㎜時為0.8(1)同一瀝青混合料或同一路段的路面,至少平行試驗3個試件,當(dāng)3個試件動穩(wěn)定度變異系數(shù)不小20%時,取其平均值作為試驗結(jié)果。變異系數(shù)大于20%時應(yīng)分析原因,并追加試驗。如計算動穩(wěn)定度值大于6000次/mm時,記作:>6000次/mm。12/7/202258第五十八頁,共一百二十三頁。(八)、瀝青混合料中瀝青含量試驗離心分離法、回流式抽提儀法、高溫燃燒法離心分離法1、試驗?zāi)康呐c適用范圍瀝青混合料中瀝青含量的測定是公路工程施工過程中一項常規(guī)試驗項目,它對瀝青路面施工質(zhì)量控制有著重要意義。該試驗既可用熱拌熱鋪瀝青混合料路面施工時的瀝青用量檢測,以評定拌和廠產(chǎn)品質(zhì)量,也適用于舊路調(diào)查時檢測瀝青混合料的瀝青用量,用此抽提的瀝青溶液可用于回收瀝青評定瀝青的老化性質(zhì)。離心抽提儀2、試驗方法與步驟(1)大燒杯取混合料試樣質(zhì)量1000~1500g準(zhǔn)確至0.1g。(2)操作步驟向裝有試樣的燒杯中注入三氯乙稀溶劑,將其浸沒,浸泡30min。稱取潔凈的圓環(huán)形濾紙質(zhì)量,準(zhǔn)確0.01g。將濾紙墊在分離器邊緣上,加蓋緊固。開動離心機,轉(zhuǎn)速逐漸增至3000r/min,瀝青溶液通過排出口注入收回瓶中,待流出停止后停機。從上蓋的孔中加入薪溶劑,數(shù)量大體相同,稍停3~5min后。卸下上蓋,取下圓環(huán)形濾紙,然后放入105℃±5℃的烘箱中干燥,稱取質(zhì)量,其增重部分(m2)為礦粉的一部分。12/7/202259第五十九頁,共一百二十三頁。(九)、瀝青混合料的礦料級配檢驗方法1、目的與適用范圍用于測定瀝青路面施工過程中瀝青混合料的礦料級配,供評定瀝青路面的施工質(zhì)量時使用。2、試驗儀器與材料(1)標(biāo)準(zhǔn)篩。(2)天平。(3)搖篩機。(4)烘箱。3、試驗方法與步驟將抽提后的全部礦料試樣稱量,準(zhǔn)確至0.1g。將標(biāo)準(zhǔn)篩帶篩底置搖篩機并將礦質(zhì)混合料置于篩內(nèi),改好篩蓋后,扣緊搖篩機,開動搖篩機篩分10min。稱量各篩上篩余顆粒的質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.1g。12/7/202260第六十頁,共一百二十三頁。(十)、水穩(wěn)度性試驗由水引起的瀝青路面損壞稱為水損壞,在瀝青混合料配合比試驗階段,對其抗水損害能力應(yīng)給予充分的考慮。瀝青混合料的水穩(wěn)性有兩個評價指標(biāo):1、殘留穩(wěn)定度。殘留穩(wěn)定度:表示瀝青混合料的水穩(wěn)性能。指在常溫常壓下馬歇爾試件在60℃時保溫48h的穩(wěn)定度Ms1與保溫
40min的穩(wěn)定度Ms的百分比。即殘留穩(wěn)定度=Ms1∕Ms×100%真空飽水殘留穩(wěn)定度:是指馬歇爾試件在真空干燥器中(真空度97.3KPa,即730㎜Hg)放置15min,然后負(fù)壓進(jìn)水,全部泡入水中15min,恢復(fù)正常后取出試件放入60℃水中48h測定馬歇爾穩(wěn)定度Ms2,則真空飽水殘留穩(wěn)定度=Ms2/Ms×100%凍融劈裂:表示瀝青混合料的水穩(wěn)性能。指瀝青混合料試件在不同溫度條件下測定的劈裂強度的比值。一組試件在25℃保溫2h測定劈裂強度R1,另一組試件先在25℃保溫20min,再在0.09MPa真空條件下浸水15min后恢復(fù)常壓,-18
℃冰箱恒溫16h,60℃水中再恒定24h,25℃水中泡2h后測定劈裂強度R2,則殘留強度R0=R2/R1×100%2、凍融劈裂強度比。12/7/202261第六十一頁,共一百二十三頁。瀝青混合料凍融劈裂試驗1、目的與適用范圍方法適用于在規(guī)定條件下對瀝青混合料進(jìn)行凍融循環(huán),測定混合料試件在受到水損害前后劈裂破壞的強度比,以評價瀝青混合料水穩(wěn)定性。采用馬歇爾擊實法成型的圓柱體試件,集料公稱最大粒徑不得大于26.5mm。2、方法與步驟用馬歇爾擊實儀雙面擊實各50次,試件數(shù)目不少于8個。測定試件的直徑及高度,準(zhǔn)確至0.1mm。測定試件的密度,空隙率等各項物理指標(biāo)。將試件隨機分成兩組,每組不少于4個,第一組在室溫下保存?zhèn)溆谩5诙M真空飽水在水中放置0.5h。將試件放入恒溫冰箱冷凍溫度為-18℃±2℃,保持16h±1h。保溫為60℃±0.5℃的恒溫水槽中保溫24h。將第一組與第二組全部試件浸入溫度為25℃±0.5℃的恒溫水槽中不少于2h。取出試件立即用50mm/min的加載速率進(jìn)行劈裂試驗得到試驗的最大荷載。3、報告每個試驗溫度下,一組試驗的有效試件不得少于3個,取其平均值作為結(jié)果計算原則同馬歇爾試驗。12/7/202262第六十二頁,共一百二十三頁。(十一)、耐久性試驗?zāi)途眯浴谀途眯浴话阋云诒硎?。疲勞的試驗方法用小梁試件,根?jù)要求確定條件進(jìn)行彎拉的反復(fù)作用試驗,建立疲勞方程計算疲勞次數(shù)。瀝青混凝土路面,長期受自然因素的作用。為保證路面具有較長的適用年限,要求瀝青混合料必須具有較好的耐久性。空隙率飽和度滲水系數(shù)12/7/202263第六十三頁,共一百二十三頁。瀝青混合料滲水試驗本方法適用于用路面滲水儀測定碾壓成型的瀝青混合料試件的滲水系數(shù),以檢驗瀝青混合料的配合比設(shè)計。儀具與材料路面滲水儀水桶及大漏斗秒表1、方法與步驟將試件放置于堅實的平面上,將滲水試驗儀底座用力壓在試件密封材料圈上,再加上鐵圈壓重壓住儀器底座,以防壓力水從底座與試件表面間流出。向儀器的上方量筒中注入淡紅色的水至滿,總量為600mL。迅速將開關(guān)全部打開,待水面下降100mL時,立即開動秒表,每間隔60s讀記儀器管的刻度一次,至水面下降500mL時為止。按以上步驟對同一種材料制作3快試件測定滲水系數(shù),取其平均值,作為檢測結(jié)果。2、計算Cw=v2-v1×60t2-t1式中:cw—瀝青混合料試件的滲水系數(shù),mL/min;12/7/202264第六十四頁,共一百二十三頁。v1—第一次讀數(shù)時的水量(通常為100mL),mL;v2—第二次讀數(shù)時的水量(通常為500mL),mL;t1—第一次讀數(shù)時的時間,s;t2—第二次讀數(shù)時的時間,s。3、報告報告每個試件的滲水系數(shù)及3個試件的平均值。12/7/202265第六十五頁,共一百二十三頁。(十二)、SMA及OGFC混合料試驗
1、謝倫堡瀝青析漏試驗用以檢測瀝青結(jié)合料在高溫狀態(tài)下瀝青混合料析出并瀝干多余的游離的數(shù)量,供檢驗瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)排水式大空隙瀝青混合料(OGFC)或瀝青碎石類混合料的最大瀝青用量使用。2、儀具與材料燒杯:800Ml.烘箱。小型瀝青混合料拌和機或人工炒鍋。玻璃板。3、試驗步驟根據(jù)實際適用的瀝青混合料的配合用小型瀝青混合料拌和機拌和混合料。一組試件分別拌和4份,每1份為1kg。洗凈燒杯,干燥,稱取燒杯質(zhì)量m0。將拌和好的1kg混合料導(dǎo)入800mL燒杯中,稱燒杯及混合料的總質(zhì)量m1。在燒杯上加玻璃板蓋,放入170℃±2℃烘箱中,持續(xù)60mim±1mim。取出燒杯,不加任何沖擊或振動,將混合料向下扣倒在玻璃板上,稱取燒杯以及黏附在上的瀝青結(jié)合料、細(xì)集料、瑪蹄脂等的總質(zhì)量m2,準(zhǔn)確到0.1g。12/7/202266第六十六頁,共一百二十三頁。4、計算瀝青析漏損失按式(1)計算。Δm=m2-m0×100m1-m0式中:m0—燒杯質(zhì)量,g;m1—燒杯及試驗用瀝青混合料總質(zhì)量,g;m2—燒杯以及黏附在上的瀝青結(jié)合料、細(xì)集料、瑪蹄脂等的總質(zhì)量,g;△t—瀝青析漏損失,%。5、報告試驗至少應(yīng)平行試驗3次,取平均值作為試驗結(jié)果。12/7/202267第六十七頁,共一百二十三頁。(十三)、瀝青混合料表面構(gòu)造深度試驗1、目的與適用范圍本方法適用于測定碾壓成型的瀝青混合料試件的表面構(gòu)造深度,用以檢驗瀝青混合料的配合比設(shè)計。2、儀具與材料人工砂鋪儀量砂筒3、試驗步驟應(yīng)用小鏟沿筒壁向圓筒中裝滿砂,手提圓筒上方,在地面上輕輕地叩打3次,使砂密實,補足砂面用鋼尺一次刮平。將砂倒在試件表面用地面粘有橡膠片的推平,由里向外重復(fù)作攤鋪運動。用鋼板尺測量所構(gòu)成圓的兩個垂直方向的直徑,取其平均值,讀數(shù)至1mm。按以上方法,同一種材料平行測定不少于3個試件。4、計算瀝青混合料表面構(gòu)造深度測定結(jié)果按式(1)計算,準(zhǔn)確至0.01mm。12/7/202268第六十八頁,共一百二十三頁。TD=1000v=31831ΠD2/4D2式中:TD—瀝青混合料表面構(gòu)造深度,mm;V—砂的體積,25cm3;D—攤平砂的平均值徑,mm。5、報告取3個試件的表面構(gòu)造深度的測定結(jié)果的平均值作為試驗結(jié)果。當(dāng)平均值小于0.2mm時,試驗結(jié)果以<0.2mm表示。六、瀝青混合料配合比設(shè)計瀝青混合料配合比設(shè)計程序圖12/7/202269第六十九頁,共一百二十三頁。目標(biāo)配合比設(shè)計材料選擇材料試驗粗、細(xì)集料、填料瀝青結(jié)合料選擇初試瀝青用及密度量及確定礦料級配礦料配合比計算、優(yōu)選調(diào)整級配、重新設(shè)計制備馬歇爾試件、測試相關(guān)參數(shù)馬歇爾試驗、計算OAC1、OAC2、確定OAC各項技術(shù)指標(biāo)分析、比較、確定設(shè)計級配分析VV、VFA,確定最佳瀝青用量混合料性能評價高溫穩(wěn)定性能檢驗水穩(wěn)定性能檢驗確定目標(biāo)配合比瀝青混合料類型摻抗剝落劑不合格不合格不合格不合格規(guī)程規(guī)定的礦料級配范圍12/7/202270第七十頁,共一百二十三頁。
好的設(shè)計是具有良好的使用性能、施工操作性好變異性小、易壓實,確保瀝青路面不產(chǎn)生損壞。(一)瀝青混合料的三階段配合比設(shè)計1.目標(biāo)配比設(shè)計(1)材料選擇(2)根據(jù)工程級配范圍確定礦料比例級配瀝青表面層中(下)面層類型混凝土工程級配工程級配工程級配工程級配
AC-25AC-20AC-16AC-13通過31.5100---下列26.595~100100--篩孔1977~8595~100100-(mm)1667~7575~8095~100100的重13.250~6562~6865~8095~100量百9.547~5552~5850~6060~80分率4.7530~3735~4028~4028~42(%)2.3624~3028~3424~3223~30(方孔篩)1.1815~1920~2418~2218~23
0.613~1515~1914~1814~19
0.310~1310~1410~1410~13
0.156~106~107~107~10
0.0754~65~75~75~7瀝青面層材料的礦料級配組成范圍(方孔篩)表112/7/202271第七十一頁,共一百二十三頁。瀝青混合料優(yōu)化級配范圍混合料類型下列篩孔(mm)AC-25(%)A
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