
沥青路面试验检测技术交底.ppt
148页沥青路面沥青路面试验检测技术试验检测技术铜合高速总监办中心试验室2013年3月主要内容主要内容一、沥青路面简介一、沥青路面简介1、概述2、沥青路面基本特性二、新建沥青路面试验检测技术二、新建沥青路面试验检测技术1、沥青2、集料(矿料)3、纤维稳定剂4、沥青混合料5、沥青混合料的质量检验6、沥青路面现场检测三、营运沥青路面养护检测技术三、营运沥青路面养护检测技术一、沥青路面简介一、沥青路面简介1、概述、概述2、沥青路面基本特性、沥青路面基本特性(1)力学特性(2)温度特性(3)水稳定性(4)抗滑性能1、概述、概述沥青路面具有行车平稳、舒适、噪音低、养护维修方便、可以再生利用等特点,在各类公路和城市道路,尤其是高速公路中得到广泛应用广泛应用沥青路面应满足行车安全、舒适、使用寿命长等要求,需具备足够承载承载能力、良好抗疲劳性、高温稳定性、低温抗裂性、表面抗滑性能力、良好抗疲劳性、高温稳定性、低温抗裂性、表面抗滑性等特点沥青路面是用沥青材料作结合料粘结矿料修筑面层与各类基层和垫层所组成的路面结构由于沥青路面使用沥青结合料沥青结合料,因而增强了矿料间的粘结力,提高了混合料的强度和稳定性,使路面的使用质量和耐久性使用质量和耐久性都得到提高。
1、概述、概述与水泥混凝土路面相比,沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪音低、施工期短、养护维修简便、适宜于分期修建等优点等优点,因而获得越来越广泛的应用沥青路面属柔性路面,其强度与稳定性在很大程度上取决于土基和基层的特性沥青路面的抗弯强度较低,因而要求路面的基础路面的基础应具有足够的强度和稳定性应具有足够的强度和稳定性,所以,在施工时必须掌握路基土的特性进行充分的压实1、概述、概述在低温时,沥青路面的抗变形能力很低抗变形能力很低,在寒冷地区为了防止土基的不均匀冻胀而使沥青路面开裂,需设置防冻层沥青路面修筑后,由于它的透水性小透水性小,从而土基和基层内的水分难以排出,在潮湿路段易发生土基和基层变软,导致路面破坏因此,必须提高基层的水稳性,尽可能采用结合料处治的整体性基层对交通量较大的路段交通量较大的路段,为使沥青路面具有一定的抗弯拉和抗疲劳开裂的能力,宜在沥青面层下设置沥青混合料的联结层采用较薄的沥青面层较薄的沥青面层时,特别是在旧路面上加铺面层时,要采取措施加强面层与基层之间的粘结,以防止水平力作用而引起沥青面层的剥落、推挤、拥包等破坏2、沥青路面基本特性、沥青路面基本特性((1)力学特性)力学特性--抗剪强度抗剪强度采用三轴剪切试验来确定其粘结力c和内摩阻角φ。
沥青混合料的抗剪强度抗剪强度主要取决于沥青与矿料相互作用而产生的粘结力粘结力,以及矿料在沥青混合料中相互嵌挤而产生的内摩阻角内摩阻角粘结力取决于许多因素,重要是沥青的粘滞度,沥青含量与矿粉含量的比值,以及沥青与矿料相互作用的特性矿料的级配、颗粒的形状和表面特性都会对沥青混合料的内摩阻力产生影响2、沥青路面基本特性、沥青路面基本特性((1)力学特性)力学特性--抗拉强度抗拉强度沥青混合料的抗拉强度可采用直接拉伸试验或间接—劈裂试验拉伸试验,目前大多采用后者进行试验,以检验其性能沥青混合料在低温下的抗拉强度同沥青的性质、沥青含量、矿质混合料的级配、测试时的温度等因素有关2、沥青路面基本特性、沥青路面基本特性((1)力学特性)力学特性--抗弯拉强度抗弯拉强度在行车重复荷载的作用下,往往因路面弯曲而产生开裂破坏,因此,必须验算沥青混合料的抗弯拉强度其抗弯拉强度取决于所用材料的性质(沥青的性质、沥青的用量、矿料的性质、混合料的均匀性)及结构破坏过程的加荷状况(重复次数、应力增长速度等),此外,温度状况对抗弯拉强度也有较大的影响2、沥青路面基本特性、沥青路面基本特性((1)力学特性)力学特性--应力、应变特性应力、应变特性沥青路面的承载能力,主要用以平衡车辆荷载反复作用下在路面结构层所产生的过量应力而引起的路面破坏。
沥青混合料是一种弹性—粘塑性材料,在应力—应变关系中呈现出不同的性质有时仅呈现弹性性质,有时则主要呈现粘塑性性质在大多数情况下,几乎同时综合呈现上述性质蠕变、松弛2、沥青路面基本特性、沥青路面基本特性((1)力学特性)力学特性--沥青混合料的疲劳特性沥青混合料的疲劳特性 沥青路面在其设计使用年限内,应能承受大量行车荷载的反复作用而不致过早地产生疲劳破坏影响沥青混合料疲劳寿命的主要因素:沥青混合料的压实度、劲度、沥青含量、集料特性(矿料级配、矿料表面、纹理和形状)、温度、(指确定沥青混合料劲度模量时的温度)和进行 疲劳试验的加荷速度2、沥青路面基本特性、沥青路面基本特性((2)温度特性)温度特性--高温稳定性高温稳定性高温稳定性是指沥青混合料抵抗车辆反复压缩变形及侧向流动的能力a:取决于矿料骨架,尤其是粗集料的相互嵌挤作用及集料的级配;b:沥青结合料的性质与用量也起到阻碍混合料发生剪切变形的牵制作用影响因素:沥青和矿料的性质及其相互作用的特性,矿料的级配组成等一般是通过车辙试验来表征其高温稳定性——动稳定度2、沥青路面基本特性、沥青路面基本特性((2)温度特性)温度特性--低温抗裂性低温抗裂性沥青混合料的低温抗裂性主要取决于:(1)沥青结合料的低温拉伸变形能力;(2)沥青混合料的温度收缩系数、抗拉强度、劲度模量等。
影响因素:路面所用沥青材料的性质,当地的气温状况、沥青的老化程度、路基的种类、路面层次的厚度、沥青面层与基层的粘着状况、基层所用材料的特性、行车的状况等2、沥青路面基本特性、沥青路面基本特性((3)) 沥青路面的水稳定性沥青路面的水稳定性 一般采用沥青混合料的残留稳定度和沥青与矿料的粘结力试验来判定,对于寒冷地区还应进行冻融劈裂残留强度试验来检验其水稳定性4)沥青路面的抗滑性能)沥青路面的抗滑性能影响抗滑性能的主要因素有:微观构造、宏观构造、防止滑溜性污染微观构造与沥青混合料中矿料的磨光值PSV有关,与表面层的级配及结构类型有关宏观构造与沥青路面表面层的结构、平整度、空隙率等有关二、新建沥青路面试验检测技术二、新建沥青路面试验检测技术1、沥青2、集料(矿料)3、纤维稳定剂4、沥青混合料5、沥青混合料的质量检验6、沥青路面现场检测1、沥青、沥青1.1 沥青的基本概念1.2 沥青取样方法1.3 沥青检验频率1.4 沥青试验指标1.5 沥青试验技术指标的定义及含义1.6 石油沥青八大指标1.7 沥青粘度1.8 沥青试验中的常见问题1.1 沥青的基本概念沥青的基本概念沥青概述沥青概述沥青材料是以沥青沥青为主要成分的一种有机结合料有机结合料。
沥青是由天然出产或各种有机物经热加工后得到的产品,它是由多种化学成分极其复杂的烃类化学成分极其复杂的烃类所组成这些烃类为一些带有不同长短侧链的高度缩合的环烷烃和芳环烃以及这些烃类的非金属元素(氧、氮、硫)的衍生物,有时还含有带有一些微量金属元素(钒、镍、锰、铁……)的烃类等它们几乎完全能溶于二硫化碳等有机溶剂外观颜色呈黑色以至黑褐色在常温时可为液态、半固态或固态1.1 沥青的基本概念沥青的基本概念沥青:沥青:黑色到暗褐色的固态或半固态粘稠状物质,由自然形成或人工制造而得,主要为高分子的烃类和非烃类所组成沥青结合料:沥青结合料:在沥青混合料中起胶结作用的沥青类材料(含添加的外掺剂、改性剂等)的总称乳化沥青:乳化沥青:石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下经乳化加工值得的均匀沥青产品,也称沥青乳液液体沥青:液体沥青:用汽油、煤油、柴油等溶剂将石油沥青稀释而成的沥青产品,也称轻制沥青或稀释沥青1.1 沥青的基本概念沥青的基本概念改性沥青:改性沥青:掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细的橡胶粉,或者其他材料等外掺剂(改性剂)制成的沥青结合料,从而使沥青或沥青混合料的性能得以改善。
改性乳化沥青:改性乳化沥青:在制作乳化沥青的过程中同时加入聚合物乳胶,或将聚合物乳胶与乳化沥青成品混合,或对聚合物改性沥青进行乳化加工得到的乳化沥青产品天然沥青:天然沥青:石油在自然界长期受地壳挤压、变化,并与空气、水接触逐渐变化而形成的,以天然状态存在的石油沥青,其中常混有一定比例的矿物质按形成的环境可以分为湖沥青、岩沥青、海底沥青、油页岩等1.1 沥青的基本概念沥青的基本概念沥青的主要类型沥青的主要类型沥青按其在自然界中获得的方式,可分为地沥青和焦油沥青沥青按其在自然界中获得的方式,可分为地沥青和焦油沥青两大类两大类•地沥青:地沥青:是由天然产状或石油精制加工得到,以“沥青”占绝对优势成分的沥青材料按其产源又可分为s石油沥青:石油沥青:是弥散于石油胶体中的沥青,经各种石油精制加工而得到的产品最常得到的有直溜沥青、氧化沥青、裂化沥青、溶剂脱沥青、调和沥青等还可加工而得到控制沥青、乳化沥青等s天然沥青:天然沥青:是石油在自然条件下,长时间受各种自然因素作用,形成以纯粹沥青成分存在(如地沥青砂、地沥青岩)前者可直接使用,后者可作为混合料使用,也可用水熬煮或溶剂抽提得纯地沥青后使用1.1 沥青的基本概念沥青的基本概念焦油沥青(焦油沥青(Tar)()(煤沥青):煤沥青):是各种有机物(煤、泥炭、木材…等)干馏加工得到的焦油经再加工所得的沥青,故称为焦油沥青。
焦油沥青(Tar)(煤沥青)按其加工的有机物名称而命名,如由煤干馏所得的煤焦油,经再加工所得的沥青即称为煤沥青•以上各类沥青,可以归纳如下 天然地沥青天然地沥青 地沥青地沥青 石油地沥青石油地沥青 煤沥青煤沥青 沥青沥青 木沥青木沥青 焦油沥青焦油沥青 …… 页岩沥青页岩沥青1.1 沥青的基本概念沥青的基本概念页岩沥青页岩沥青按其技术性质接近石油沥青,按其生产工艺则接近焦油按其技术性质接近石油沥青,按其生产工艺则接近焦油沥青,目前分类暂属焦油沥青类;沥青,目前分类暂属焦油沥青类;以上这些类型以上这些类型的沥青中,在道路建筑中最常用的主要是石油沥青的沥青中,在道路建筑中最常用的主要是石油沥青和煤沥青两类,其次是天然沥青,我国也有较大储量和煤沥青两类,其次是天然沥青,我国也有较大储量。
乳化沥青:乳化沥青:将粘稠沥青加热至流动状态,经机械力的作用而形成将粘稠沥青加热至流动状态,经机械力的作用而形成微滴(粒径约为微滴(粒径约为 2μm ~ 5μm))分散在有乳化剂分散在有乳化剂—稳定剂的水中,稳定剂的水中,由于乳化剂由于乳化剂—稳定剂的作用而形成均匀稳定的乳状液又称沥青稳定剂的作用而形成均匀稳定的乳状液又称沥青乳液,简称乳液乳液,简称乳液改性沥青:改性沥青:是采用各种措施使沥青的性能得到改善的沥青这些是采用各种措施使沥青的性能得到改善的沥青这些措施主要为掺加改性剂,改性剂主要为高聚物,其它材料如硫磺、措施主要为掺加改性剂,改性剂主要为高聚物,其它材料如硫磺、碳黑等材料也可作为沥青改性剂使用碳黑等材料也可作为沥青改性剂使用1.1 沥青的基本概念沥青的基本概念建筑石油沥青建筑石油沥青适用于建筑屋面和地下防水的胶结材料及制造涂料、油毡和适用于建筑屋面和地下防水的胶结材料及制造涂料、油毡和防腐材料等按针入度不同分为防腐材料等按针入度不同分为10号、号、30号二个牌号号二个牌号道路石油沥青道路石油沥青用于铺筑道路,也可用于屋面防水及制造油毡纸和绝缘材料用于铺筑道路,也可用于屋面防水及制造油毡纸和绝缘材料。
按针入度分为按针入度分为160号、号、130号、号、110号、号、90号、号、 70号、号、 50号、号、 30号等七个牌号号等七个牌号1.2 沥青的取样方法沥青的取样方法取样数量取样数量粘稠沥青和固体沥青不少于粘稠沥青和固体沥青不少于1.5kg,,液体沥青不少于液体沥青不少于1L,,乳化乳化沥青不少于沥青不少于4L从贮油罐中取样注意事项从贮油罐中取样注意事项无搅拌设备无搅拌设备的贮油罐:将液面高度三等分取样,也可在流出的贮油罐:将液面高度三等分取样,也可在流出口按不同流出深度分口按不同流出深度分3次取样可将次取样可将3各样品混匀试验,也可各样品混匀试验,也可分分3次试验有搅拌设备有搅拌设备的贮油罐:从中部取样的贮油罐:从中部取样1.2 沥青的取样方法沥青的取样方法从槽车、罐车、沥青洒布车中取样注意事项从槽车、罐车、沥青洒布车中取样注意事项有取样阀时:待流出有取样阀时:待流出4kg或或4L后再取样后再取样只有放料阀时:待放出一半沥青后再取样只有放料阀时:待放出一半沥青后再取样从顶盖处取样:用取样器从中部取样从顶盖处取样:用取样器从中部取样在装料或卸料过程中取样注意事项在装料或卸料过程中取样注意事项按时间间隔均匀地分按时间间隔均匀地分3次取样,可以混匀进行试验,也可分别次取样,可以混匀进行试验,也可分别进行试验进行试验从沥青贮存池中取样注意事项从沥青贮存池中取样注意事项经管道或沥青泵流至加热锅之后取样,分间隔至少取经管道或沥青泵流至加热锅之后取样,分间隔至少取3各样品,各样品,可以混匀进行试验,也可分别进行试验可以混匀进行试验,也可分别进行试验1.2 沥青的取样方法沥青的取样方法从沥青运输船取样从沥青运输船取样到港后,从每个仓到港后,从每个仓3个不同部位取样,混匀后作为个不同部位取样,混匀后作为1个仓的样个仓的样品进行试验品进行试验卸油过程中,根据卸油量,大体均匀分卸油过程中,根据卸油量,大体均匀分3次间隔取样,混匀后次间隔取样,混匀后作为作为1个的样品进行试验个的样品进行试验从沥青桶中取样从沥青桶中取样确认为一批产品时,可随机取样。
不能确认是同一批产品时,确认为一批产品时,可随机取样不能确认是同一批产品时,按下表规定或总桶数的立方根数随机选出沥青桶数按下表规定或总桶数的立方根数随机选出沥青桶数将桶加热至所有沥青熔化成流体后,按罐车取样方法取样将桶加热至所有沥青熔化成流体后,按罐车取样方法取样若沥青桶不便加热熔化,亦可在桶高的中部距桶壁若沥青桶不便加热熔化,亦可在桶高的中部距桶壁5cm以上的以上的内部凿取内部凿取1.2 沥青的取样方法沥青的取样方法沥青桶总数沥青桶总数选取桶数选取桶数沥青桶总数沥青桶总数选取桶数选取桶数2~~82217~~34379~~273344~~512828~~644513~~729965~~1255730~~100010126~~21661001~~133111选取沥青样品桶数选取沥青样品桶数1.2 沥青的取样方法沥青的取样方法固体沥青取样固体沥青取样从桶、袋、箱装或散装整块中取样,应在表面以下及容器侧从桶、袋、箱装或散装整块中取样,应在表面以下及容器侧面以内至少面以内至少5 5cmcm处取样处取样能够打碎的沥青,打碎后取中间部分能够打碎的沥青,打碎后取中间部分软塑沥青,用干净热工具切割软塑沥青,用干净热工具切割试样的保护与存放试样的保护与存放液体沥青、乳化沥青可用塑料桶或金属桶存放,但要加盖密液体沥青、乳化沥青可用塑料桶或金属桶存放,但要加盖密封封其他沥青必须存放在密封的金属容器中其他沥青必须存放在密封的金属容器中样品应在阴凉干净处保存样品应在阴凉干净处保存冬季,乳化沥青取样要注意保温冬季,乳化沥青取样要注意保温沥青加热次数应尽可能少,一般不应超过沥青加热次数应尽可能少,一般不应超过2 2次次1.3 沥青检验频率沥青检验频率在施工过程中,各种沥青的在施工过程中,各种沥青的试验项目和频率试验项目和频率各不相同,《公路沥各不相同,《公路沥青路面施工技术规范》(青路面施工技术规范》(JTG F40-2004JTG F40-2004))有如下规定有如下规定石石油油沥沥青青检查项目检查项目检查频度检查频度试验规程规定的平试验规程规定的平行试验次数或一次行试验次数或一次试验的试样数试验的试样数高速公路、一级公路高速公路、一级公路其他等级公路其他等级公路针入度针入度每每2~~3天天1次次每周每周1次次3软化点软化点每每2~~3天天1次次每周每周1次次2延延 度度每每2~~3天天1次次每周每周1次次3含蜡量含蜡量((老化后延度老化后延度))必要时必要时必要时必要时2~~31.3 沥青检验频率沥青检验频率改改性性沥沥青青检查项目检查项目检查频度检查频度试验归程规定的平试验归程规定的平行试验次数或一次行试验次数或一次试验的试样数试验的试样数高速、一级公路高速、一级公路其他等级公路其他等级公路针入度针入度每天每天1次次每天每天1次次3软化点软化点每天每天1次次每天每天1次次2离析试验(对成离析试验(对成品改性沥青)品改性沥青)每周每周1次次每周每周1次次2低温延度低温延度必要时必要时必要时必要时3弹性恢复弹性恢复必要时必要时必要时必要时3显微镜观察(对显微镜观察(对现场改性沥青)现场改性沥青)随时随时随时随时-- 1、使用成品改性沥青的工程,应要求供应商提供所使用的改性剂、使用成品改性沥青的工程,应要求供应商提供所使用的改性剂型号、基质沥青的检测报告;型号、基质沥青的检测报告; 2、使用现场改性沥青的工程,应对试生产的改性沥青进行检测;、使用现场改性沥青的工程,应对试生产的改性沥青进行检测; 3、质量不合格的不得使用。
质量不合格的不得使用说说明明1.3 沥青检验频率沥青检验频率材料材料检查项目检查项目检查频度检查频度试验归程规定的平试验归程规定的平行试验次数或一次行试验次数或一次试验的试样数试验的试样数高速公路、高速公路、一级公路一级公路其他等其他等级公路级公路乳化乳化沥青沥青蒸发残留物含量蒸发残留物含量每每2~~3天天1次次每周每周1次次2蒸发残留物针入度蒸发残留物针入度每每2~~3天天1次次每周每周1次次2改性改性乳化乳化沥青沥青蒸发残留物含量蒸发残留物含量每每2~~3天天1次次每周每周1次次2蒸发残留物针入度蒸发残留物针入度每每2~~3天天1次次每周每周1次次3蒸发残留物软化点蒸发残留物软化点每每2~~3天天1次次每周每周1次次2蒸发残留物的延度蒸发残留物的延度必要时必要时必要时必要时31.4 沥青试验指标沥青试验指标道路石油沥青试验指标(共道路石油沥青试验指标(共14项)项)1、、25℃针入度针入度2、针入度指数、针入度指数3、软化点、软化点4、、60℃动力粘度动力粘度5、、10℃延度延度6、、15℃延度延度7、蜡含量、蜡含量8、闪点、闪点9、溶解度、溶解度10、、密度(密度(15℃))11、、TFOT((或或RTFOT))后后•⑴⑴、质量变化、质量变化•⑵⑵、残留针入度比(、残留针入度比(25℃))•⑶⑶、、10℃残留延度(残留延度(30号沥青无此项)号沥青无此项)•⑷⑷、、15℃残留延度(残留延度(30号沥青无此项)号沥青无此项)1.4 沥青试验指标沥青试验指标道路用乳化沥青试验指标(共道路用乳化沥青试验指标(共13项。
阳、阴、非离子各项阳、阴、非离子各11))1、破乳速度、破乳速度2、粒子电荷、粒子电荷3、筛上残留物(、筛上残留物(1.18mm))4、粘度:恩格拉粘度、粘度:恩格拉粘度E25、、道路标准粘度道路标准粘度C25,35、蒸发残留物:残留分含量、溶解度、、蒸发残留物:残留分含量、溶解度、25℃针入度、针入度、15℃延度延度6、与粗集料的粘附性,裹附面积(拌和用的无此项)、与粗集料的粘附性,裹附面积(拌和用的无此项)7、与粗、细粒式集料拌和试验(喷洒用及非离子的无此项)、与粗、细粒式集料拌和试验(喷洒用及非离子的无此项)8、水泥拌和试验的筛上剩余(阴离子、阳离子及非离子喷洒用的无、水泥拌和试验的筛上剩余(阴离子、阳离子及非离子喷洒用的无此项)此项)9、常温贮存稳定性:、常温贮存稳定性:1d、、5d1.4 沥青试验指标沥青试验指标聚合物改性沥青试验指标聚合物改性沥青试验指标1、、25℃针入度针入度2、针入度指数、针入度指数3、、5℃延度延度((EVA、、PE无此项)无此项)4、软化点、软化点5、、135℃运动粘度运动粘度6、闪点、闪点7、溶解度、溶解度((EVA、、PE无此项)无此项)8、弹性恢复、弹性恢复((SBR、、EVA、、PE无此项)无此项)9、粘韧性、粘韧性((SBS、、EVA、、PE无此项)无此项)10、韧性、韧性((SBS、、EVA、、PE无此项)无此项)11、、贮存稳定性,离析,贮存稳定性,离析,48h软化点差软化点差((SBR无此项)无此项)12、、TFOT((或或RTFOT))后残留物后残留物•⑴⑴、质量变化、质量变化•⑵⑵、、25℃针入度比针入度比•⑶⑶、、5℃残留延度残留延度((EVA、、PE无此项)无此项)1.4 沥青试验指标沥青试验指标改性乳化沥青试验指标改性乳化沥青试验指标1、破乳速度、破乳速度2、粒子电荷、粒子电荷3、筛上剩余量(、筛上剩余量(1.18mm))4、粘度:恩格拉粘度、粘度:恩格拉粘度E25、、道路标准粘度道路标准粘度C25,3 5、蒸发残留物:含量、溶解度(三氯乙烯)、、蒸发残留物:含量、溶解度(三氯乙烯)、25℃针针入度、入度、5℃延度、软化点延度、软化点6、与粗集料的粘附性,裹附面积(、与粗集料的粘附性,裹附面积(BCR无此项)无此项)7、贮存稳定性:、贮存稳定性:1d、、5d1.5 沥青试验技术指标的定义及含义沥青试验技术指标的定义及含义针入度针入度--在规定温度和时间内,附加一定质量的标准针垂直贯入在规定温度和时间内,附加一定质量的标准针垂直贯入沥青试样的深度,单位以沥青试样的深度,单位以0.1mm表示表示针入度是反映沥青稠度的指标。
通过以不同温度条件测得的针入度是反映沥青稠度的指标通过以不同温度条件测得的针入度,可以反映沥青材料的高温稳定性和低温抗裂性针入度,可以反映沥青材料的高温稳定性和低温抗裂性延度延度--规定形态的沥青试样,在规定温度下以一定速度受拉伸至规定形态的沥青试样,在规定温度下以一定速度受拉伸至断开时的长断开时的长 度,单位以度,单位以cm表示表示延度是反映沥青变形能力的指标可以采用不同温度下的延延度是反映沥青变形能力的指标可以采用不同温度下的延度分别反应低温变形能力和高温变形能力度分别反应低温变形能力和高温变形能力1.5 沥青试验技术指标的定义及含义沥青试验技术指标的定义及含义软化点软化点--沥青试样在规定尺寸的金属环内,上置规定尺寸和质量沥青试样在规定尺寸的金属环内,上置规定尺寸和质量的钢球,放于水或甘油中,以规定的速度加热,至钢球下沉达规的钢球,放于水或甘油中,以规定的速度加热,至钢球下沉达规定距离时的温度,单位以定距离时的温度,单位以℃表示表示软化点使反映沥青温度稳定性的指标软化点是沥青由固态软化点使反映沥青温度稳定性的指标软化点是沥青由固态转变为流动状态时的温度,它反应了沥青材料的高温稳定性转变为流动状态时的温度,它反应了沥青材料的高温稳定性蜡含量蜡含量--以蒸馏法馏出沥青中的油分后,在规定的溶剂及低温下以蒸馏法馏出沥青中的油分后,在规定的溶剂及低温下结晶析出的蜡含量,单位以结晶析出的蜡含量,单位以%表示表示蜡含量是一个非常重要的指标,这对我国采用石蜡基原油炼蜡含量是一个非常重要的指标,这对我国采用石蜡基原油炼制的沥青尤其重要,它直接影响到沥青产品的质量,所以在制的沥青尤其重要,它直接影响到沥青产品的质量,所以在道路石油沥青技术要求中列入了蜡含量的指标道路石油沥青技术要求中列入了蜡含量的指标1.5 沥青试验技术指标的定义及含义沥青试验技术指标的定义及含义蜡含量蜡含量降低石油沥青的粘结性和塑性,同时对降低石油沥青的粘结性和塑性,同时对温度特别敏感温度特别敏感(即温(即温度稳定性差);度稳定性差);蜡对沥青路面使用性能有极大影响。
现有研究认为沥青中蜡蜡对沥青路面使用性能有极大影响现有研究认为沥青中蜡的存在,在的存在,在高温时高温时会使沥青容易发软,导致沥青路面高温稳会使沥青容易发软,导致沥青路面高温稳定性降低,出现车辙同样,在定性降低,出现车辙同样,在低温时低温时会使沥青变得脆硬,会使沥青变得脆硬,导致路面低温抗裂性降低,出现裂痕;导致路面低温抗裂性降低,出现裂痕;此外,蜡会使沥青与石料的此外,蜡会使沥青与石料的粘附性降低粘附性降低,在有水的条件下,,在有水的条件下,会使路面石子产生剥落现象,造成路面破坏,更严重的是,会使路面石子产生剥落现象,造成路面破坏,更严重的是,含蜡沥青会使沥青路面的抗滑性降低,影响路面的行车安全含蜡沥青会使沥青路面的抗滑性降低,影响路面的行车安全1.5 沥青试验技术指标的定义及含义沥青试验技术指标的定义及含义蒸发损失蒸发损失--沥青试样在内径为沥青试样在内径为 55mm、、深深35mm的盛样皿中,在的盛样皿中,在163℃温度条件下加热并保持温度条件下加热并保持5h后质量的损失,单位以后质量的损失,单位以%表示表示通过测定薄膜加热或旋转薄膜加热后的蒸发损失,以及蒸发通过测定薄膜加热或旋转薄膜加热后的蒸发损失,以及蒸发残留物的针入度、延度、软化点等,评价沥青受热时性质的残留物的针入度、延度、软化点等,评价沥青受热时性质的变化及耐老化性能变化及耐老化性能闪点闪点--沥青试样在规定的盛样器内,按规定的升温速度受热时所沥青试样在规定的盛样器内,按规定的升温速度受热时所蒸发的气体以规定的方法与试焰接触,初次发生一瞬即灭的火焰蒸发的气体以规定的方法与试焰接触,初次发生一瞬即灭的火焰时的试样温度,单位以时的试样温度,单位以℃表示表示闪点是反映沥青和油类可燃性的指标。
在实际施工应用中,闪点是反映沥青和油类可燃性的指标在实际施工应用中,反映了施工加热的安全性反映了施工加热的安全性1.5 沥青试验技术指标的定义及含义沥青试验技术指标的定义及含义针入度指数针入度指数--一种沥青结合料的温度敏感性指标,反映针入度随温度而变化一种沥青结合料的温度敏感性指标,反映针入度随温度而变化的程度,由不同温度的针入度按规定方法计算得到一般情况下,可以测定的程度,由不同温度的针入度按规定方法计算得到一般情况下,可以测定15℃、、20℃、、25℃、、30℃、、35 ℃时的针入度,按下列方法计算:时的针入度,按下列方法计算: lgP=K+AlgPen T 式中:式中:P----不同试验温度下的针入度,不同试验温度下的针入度,0.01mm;; T----不同试验温度,不同试验温度, ℃ ;; K----回归方程的常数项;回归方程的常数项; AlgPen ----针入度温度指数针入度温度指数 针入度指数 针入度指数PI((PIlgPen))按下式计算:按下式计算: PIlgPen =(20-500 AlgPen)/(1+50 AlgPen )针入度指数针入度指数反映了沥青对温度变化的敏感程度。
针入度指数越大,说明反映了沥青对温度变化的敏感程度针入度指数越大,说明沥青对温度的变化越不敏感,反之则表示温度变化对沥青的性能影响较沥青对温度的变化越不敏感,反之则表示温度变化对沥青的性能影响较大在工程实际使用中,希望温度变化对沥青性能的影响越小越好在工程实际使用中,希望温度变化对沥青性能的影响越小越好1.5 沥青试验技术指标的定义及含义沥青试验技术指标的定义及含义溶解度溶解度--沥青试样在规定溶剂中可溶物的含量,以质量百分率沥青试样在规定溶剂中可溶物的含量,以质量百分率(%)表示(%)表示溶解度指标主要是为了控制不溶物含量,根据目前情况,几溶解度指标主要是为了控制不溶物含量,根据目前情况,几乎所有的沥青均满足要求乎所有的沥青均满足要求密度密度--沥青试样在规定温度下单位体积所具有的质量,以沥青试样在规定温度下单位体积所具有的质量,以t/m3或或g/cm3计计密度与沥青中轻油份的含量有关,轻油份越多,密度越小,密度与沥青中轻油份的含量有关,轻油份越多,密度越小,沥青老化的速度可能越快一般情况下,沥青的密度应大于沥青老化的速度可能越快一般情况下,沥青的密度应大于1,一般在,一般在1.01~~1.06之间之间1.6 石油沥青的八大指标石油沥青的八大指标((1 1)针入度)针入度Ø试验简述:试验简述:针入度是在规定温度、附加荷重和荷重作用时间的条件下,标准针贯入沥青中的深度,以0.1mm为单位。
常用的试验条件为P25℃,100g,5s针入度用来划分沥青的标号,针入度越小,表示沥青的稠度越大;反之,则越小 Ø要点强调:要点强调:a.应注意试样在水中的保温时间,若浸泡时间超出规范要求时间过长,将使得实测值偏大;b.试样浸水的温度应严格控制,试验前应对恒温水箱进行标定,若水温相对试验要求温度高,则实测值偏大;c.试验前应确认标准针是否有弯曲,若有变形,则会导致实测值偏小;d.标准针应与沥青表面恰好接触Ø检查频率:检查频率:石油沥青每2~3天1次,改性沥青每天1次1.6 石油沥青的八大指标石油沥青的八大指标((2 2)软化点)软化点Ø试验简述:试验简述:软化点是沥青在规定尺寸的铜环内,其上放置一规定质软化点是沥青在规定尺寸的铜环内,其上放置一规定质量(量(3.53.5±±0.050.05))g g的钢球,以的钢球,以5℃/min5℃/min的升温速度加热,沥青软化,的升温速度加热,沥青软化,钢球从沥青试样中沉落至规定的距离的底板时的温度软化点实质钢球从沥青试样中沉落至规定的距离的底板时的温度软化点实质上反映沥青的粘度,与沥青的标号有关,是一种条件粘度,即是在上反映沥青的粘度,与沥青的标号有关,是一种条件粘度,即是在等粘度条件下以温度表示的一种粘度。
软化点反映沥青的温度敏感等粘度条件下以温度表示的一种粘度软化点反映沥青的温度敏感性,一般认为,软化点高,则其等粘温度也高,温度稳定性好,或性,一般认为,软化点高,则其等粘温度也高,温度稳定性好,或者说热稳定性好者说热稳定性好 Ø要点强调:要点强调:a. a.试样应在试样应在5℃5℃的水中静置的水中静置15min15min左右,再进行刮皮平整左右,再进行刮皮平整表面的工作,否则易从试模中拉扯出沥青试验,影响试验结果表面的工作,否则易从试模中拉扯出沥青试验,影响试验结果b.b.每次必须校核水的升温速度是否准确为每次必须校核水的升温速度是否准确为5℃/min5℃/min,否则将出现实测,否则将出现实测值的极大误差;水杯底部应具有搅拌功能,保证水温均匀值的极大误差;水杯底部应具有搅拌功能,保证水温均匀c. c.试验试验用水须为蒸馏水或洁净水,不可用含杂质过多的水,否则对实测值用水须为蒸馏水或洁净水,不可用含杂质过多的水,否则对实测值有较大影响有较大影响Ø检查频率:检查频率:石油沥青每石油沥青每2~32~3天天1 1次,改性沥青每天次,改性沥青每天1 1次Ø工程实例:工程实例:某工地试验室实测软化点每次都高于总监办试验结果,某工地试验室实测软化点每次都高于总监办试验结果,经现场核实试验过程,发现是加温速率有问题,高于经现场核实试验过程,发现是加温速率有问题,高于5℃/min5℃/min。
((3 3)延度)延度Ø试验简述:试验简述:沥青在一定温度下,按一定的拉伸至沥青断裂时的长度,沥青在一定温度下,按一定的拉伸至沥青断裂时的长度,以以cmcm记通常试验温度为记通常试验温度为15℃15℃,,5℃5℃,拉伸速度为,拉伸速度为5cm/min5cm/min延度反映沥青的柔韧性,延度越大,沥青的柔韧性越好如在低温下延度越映沥青的柔韧性,延度越大,沥青的柔韧性越好如在低温下延度越大,则沥青的抗裂性越好沥青延度与其粘度、组分有密切关系一大,则沥青的抗裂性越好沥青延度与其粘度、组分有密切关系一般来说,延度大的沥青含蜡量低,粘结性和耐久性都好;反之,含蜡般来说,延度大的沥青含蜡量低,粘结性和耐久性都好;反之,含蜡量达,延度小,粘结性和耐久性也差量达,延度小,粘结性和耐久性也差Ø要点强调:要点强调:a. a.磨具应保证均匀涂抹合格的隔离剂,否则在进行刮摸去磨具应保证均匀涂抹合格的隔离剂,否则在进行刮摸去皮工作时极易拉扯试样中部,导致试样在试验中发生提前断裂;皮工作时极易拉扯试样中部,导致试样在试验中发生提前断裂;b.b.试试样在规定水浴中应放置足够时间,否则易导致实测结果不准确样在规定水浴中应放置足够时间,否则易导致实测结果不准确。
C.C.应应保证试验温度的准确保证试验温度的准确Ø检查频率:检查频率:石油沥青每石油沥青每2~32~3天天1 1次,改性沥青必要时进行次,改性沥青必要时进行Ø工程实例:工程实例:某高速重交沥青老化前某高速重交沥青老化前15℃15℃延度居然不合格,因为业主提延度居然不合格,因为业主提高了老化后延度指标,供应商参入了部分改性剂,但改性剂在沥青中高了老化后延度指标,供应商参入了部分改性剂,但改性剂在沥青中搅拌不均匀,拉伸时可以看见很多细微颗粒,供应商不相信,亲自现搅拌不均匀,拉伸时可以看见很多细微颗粒,供应商不相信,亲自现场核实,最后在事实面前必须承认,并损失场核实,最后在事实面前必须承认,并损失20002000吨1.6 石油沥青的八大指标石油沥青的八大指标((4 4)溶解度沥青在溶剂中的溶解度表明沥青中的有效成分常用的溶剂是三氯沥青在溶剂中的溶解度表明沥青中的有效成分常用的溶剂是三氯乙烯、苯乙烯、苯5 5)闪火点沥青在加热过程中,其挥发油分与空气混合气体在高温下极易发生沥青在加热过程中,其挥发油分与空气混合气体在高温下极易发生闪火,闪火时的温度为闪火点闪火点与沥青中的轻质油分的含量有关,为保证闪火,闪火时的温度为闪火点。
闪火点与沥青中的轻质油分的含量有关,为保证施工安全,需要了解沥青材料的闪火温度施工安全,需要了解沥青材料的闪火温度6 6)薄膜烘箱试验薄膜烘箱试验沥青混合料生产过程中,沥青要加热,尤其在生产沥青混合沥青混合料生产过程中,沥青要加热,尤其在生产沥青混合料时,沥青薄膜状态与热集料接触,沥青发生明显的老化室内模拟这一老化过料时,沥青薄膜状态与热集料接触,沥青发生明显的老化室内模拟这一老化过程,将沥青放在盘中形成程,将沥青放在盘中形成3.2mm3.2mm厚的薄层,然后在厚的薄层,然后在163℃163℃的烘箱中烘的烘箱中烘5h5h,根据加,根据加热前后试样的质量变化,测定其质量损失率,以表示其轻质油分挥发的数量,同热前后试样的质量变化,测定其质量损失率,以表示其轻质油分挥发的数量,同时测定针入度、软化点、延度等指标,比较试验前后沥青性质的变化,以表征沥时测定针入度、软化点、延度等指标,比较试验前后沥青性质的变化,以表征沥青的耐老化性能青的耐老化性能7 7)含蜡量含蜡量的多少对沥青的性质有很大影响含蜡量的多少对沥青的性质有很大影响8 8)脆点将一定数量的沥青涂在金属片上,在规定的降温速率下使金属片弯曲,将一定数量的沥青涂在金属片上,在规定的降温速率下使金属片弯曲,当沥青薄膜出现裂缝时的温度即为脆点。
脆点指标反映沥青材料的低温性能当沥青薄膜出现裂缝时的温度即为脆点脆点指标反映沥青材料的低温性能1.6 石油沥青的八大指标石油沥青的八大指标1.7 沥青粘度沥青粘度((1)沥青粘度与路用性能的关系)沥青粘度与路用性能的关系 沥青粘度对其路用性能有很大的影响沥青粘度大,粘沥青粘度对其路用性能有很大的影响沥青粘度大,粘结力强,所拌制的沥青混合料强度高,稳定性和耐久性好粘结力强,所拌制的沥青混合料强度高,稳定性和耐久性好粘度是沥青的力学指标,粘度的大小反映沥青抵抗流动的能力,度是沥青的力学指标,粘度的大小反映沥青抵抗流动的能力,粘度越大,沥青路面抗车辙的能力就越强试验表明,沥青的粘度越大,沥青路面抗车辙的能力就越强试验表明,沥青的粘度与沥青混合料动稳定度有密切关系,粘度越大,动稳定值粘度与沥青混合料动稳定度有密切关系,粘度越大,动稳定值就越高((2)) 测试方法测试方法绝对粘度测试方法(运动粘度绝对粘度测试方法(运动粘度)) 毛细管法是测定沥青运动粘度的一种方法,该法是沥青试样在严密温毛细管法是测定沥青运动粘度的一种方法,该法是沥青试样在严密温控条件下,于规定温度(控条件下,于规定温度(135℃135℃),通过选定型号的毛细管粘度计,),通过选定型号的毛细管粘度计,流经规定的体积,所需要的时间(流经规定的体积,所需要的时间(s s)。
真空减压毛细管法是测定沥)真空减压毛细管法是测定沥青动力粘度的一种方法,该法是沥青试样在严密控制的真空装置内,青动力粘度的一种方法,该法是沥青试样在严密控制的真空装置内,保持一定的温度(保持一定的温度(60℃60℃),通过规定型号毛细管粘度计,流经规定的),通过规定型号毛细管粘度计,流经规定的体积,所需要的时间(体积,所需要的时间(s s) 工程实例工程实例某沥青供应商某沥青供应商70#重交沥青现场实测动力粘度仅重交沥青现场实测动力粘度仅136Pa.S,而该供货商不,而该供货商不满,而抽检的单位有三份密封的样品,共同再送样品到外省检测机构进满,而抽检的单位有三份密封的样品,共同再送样品到外省检测机构进行检测,结果为行检测,结果为138Pa.S,最后该沥青供应商赔款,最后该沥青供应商赔款70万元在此过程中,万元在此过程中,检测单位对自身的检测结果承担了很大责任,但很自信,建立在对自身检测单位对自身的检测结果承担了很大责任,但很自信,建立在对自身试验技术、设备、样品管理十分严格的基础上,否则,将承担很大技术试验技术、设备、样品管理十分严格的基础上,否则,将承担很大技术风险和信誉风险。
风险和信誉风险1.7 沥青粘度沥青粘度沥青的粘附性及其与沥青路用性能的关系沥青的粘附性及其与沥青路用性能的关系 沥青的粘附性是指沥青与石料之间相互作用所产生的物理吸沥青的粘附性是指沥青与石料之间相互作用所产生的物理吸附和化学吸附的能力粘结力是指沥青本身内部的粘结能力粘附和化学吸附的能力粘结力是指沥青本身内部的粘结能力粘结性好的沥青一般其粘附能力也强沥青对石料粘附性的优劣,结性好的沥青一般其粘附能力也强沥青对石料粘附性的优劣,对沥青路面的强度、水稳性以及耐久性都有很大影响,是沥青的对沥青路面的强度、水稳性以及耐久性都有很大影响,是沥青的重要性质之一重要性质之一 在干燥状态下,沥青与石料的粘附较好但在潮湿状态下,在干燥状态下,沥青与石料的粘附较好但在潮湿状态下,由于水比沥青更容易浸润石料,石料表面的沥青就可能被水取代,由于水比沥青更容易浸润石料,石料表面的沥青就可能被水取代,沥青从石料表面剥离下来当集料失去沥青的粘结作用,路面就沥青从石料表面剥离下来当集料失去沥青的粘结作用,路面就出现松散,这就是雨季沥青路面经常出现松散的原因。
出现松散,这就是雨季沥青路面经常出现松散的原因1.7 沥青粘度沥青粘度Ø影响沥青与石料粘附的因素影响沥青与石料粘附的因素Ø沥青品种:沥青品种:沥青中所含的表面活性物质(沥青酸,酸酐)沥青中所含的表面活性物质(沥青酸,酸酐) 酸值大于酸值大于0.70.7的沥青为活性沥青,这种沥青对碱性岩石的干燥表面具的沥青为活性沥青,这种沥青对碱性岩石的干燥表面具有良好的粘附性,但与酸性石料却粘附不好;酸值小于有良好的粘附性,但与酸性石料却粘附不好;酸值小于0.70.7的非活性沥青,的非活性沥青,与大多数石料的表面都不能形成牢固的粘附,容易被水剥落与大多数石料的表面都不能形成牢固的粘附,容易被水剥落•温度:温度:当沥青温度升高时,沥青的粘度降低,流动度增大,便于沥青在当沥青温度升高时,沥青的粘度降低,流动度增大,便于沥青在石料表面自由地展开,促进浸润,提高沥青与石料的粘附性石料表面自由地展开,促进浸润,提高沥青与石料的粘附性Ø石料种类:石料按所含石料种类:石料按所含SiOSiO2 2的多少,分为酸性、碱性和中性含量大于的多少,分为酸性、碱性和中性。
含量大于65%65%为酸性,小于为酸性,小于52%52%为碱性,之间为中性为碱性,之间为中性表面状态:表面状态:光滑的石料表面,沥青易于浸润,但当遇水后却容易剥落,光滑的石料表面,沥青易于浸润,但当遇水后却容易剥落,粘结不牢石料表面粗糙,形成凹凸不平的表面,不仅增加了表面积,粘结不牢石料表面粗糙,形成凹凸不平的表面,不仅增加了表面积,使石料增加了与沥青接触的机会,而且沥青能嵌入凹穴中,固化后形成使石料增加了与沥青接触的机会,而且沥青能嵌入凹穴中,固化后形成牢固的机械嵌锁力,使沥青与石料牢固粘结牢固的机械嵌锁力,使沥青与石料牢固粘结石料表面的清洁程度对沥青的粘附性有很大影响石料表面的清洁程度对沥青的粘附性有很大影响1.7 沥青粘度沥青粘度Ø沥青粘附性的评定沥青粘附性的评定Ø试验方法:试验方法:1 1、水煮法;、水煮法;2 2、水浸法;、水浸法;3 3、马歇尔残留稳定度试验;、马歇尔残留稳定度试验;4 4、、冻融劈裂试验;冻融劈裂试验;5 5、浸水轮辙试验浸水轮辙试验Ø水煮法:水煮法:粒径大于粒径大于13.2mm13.2mm的粗集料,采用水煮法判断沥青的粘附等级的粗集料,采用水煮法判断沥青的粘附等级 :取粒径:取粒径13.2~19mm13.2~19mm形状接近立方体的规则集料形状接近立方体的规则集料5 5个,洗净后置于烘个,洗净后置于烘箱烘干冷却,在集料中部系紧细线再置于箱烘干冷却,在集料中部系紧细线再置于105℃105℃烘箱中烘箱中1h1h,然后用手提,然后用手提线浸入预先加热的沥青达一定时间,使得颗粒完全为沥青膜所裹覆。
线浸入预先加热的沥青达一定时间,使得颗粒完全为沥青膜所裹覆于室温中冷却于室温中冷却15min15min后逐个提起集料浸入煮沸水中后逐个提起集料浸入煮沸水中3min3min,取出后观察,取出后观察沥青膜剥离程度,并判定其粘附等级注意控制煮沸水的火候,应沥青膜剥离程度,并判定其粘附等级注意控制煮沸水的火候,应微沸,但不可有沸腾的气泡产生)微沸,但不可有沸腾的气泡产生)1.7 沥青粘度沥青粘度1.7 沥青粘度沥青粘度Ø水浸法:水浸法:粒径小于粒径小于13.2mm13.2mm的粗集料,采用水浸法判断沥青的粘的粗集料,采用水浸法判断沥青的粘附等级:将附等级:将2020颗裹覆沥青的集料置于玻璃板上,放入颗裹覆沥青的集料置于玻璃板上,放入80℃80℃的恒的恒温水槽中保持温水槽中保持30min30min后取出,再浸入冷水中,仔细观察沥青剥落后取出,再浸入冷水中,仔细观察沥青剥落情况,判断其粘附等级情况,判断其粘附等级Ø工程实例:工程实例:某高速由于周边石料紧张,使用了酸性石料于下面层,某高速由于周边石料紧张,使用了酸性石料于下面层,最后结果是通车不到一年就产生车辙,三层全部洗刨,损失较大最后结果是通车不到一年就产生车辙,三层全部洗刨,损失较大。
教训深刻教训深刻1.8 沥青试验中的常见问题沥青试验中的常见问题针入度试验针入度试验温度控制不严格温度控制不严格锥入质量未校准锥入质量未校准针的锥度和针尖长度不符合要求针的锥度和针尖长度不符合要求锥入针不垂直锥入针不垂直沥青试样的保温时间不足沥青试样的保温时间不足 由于以上一些问题的存在,导致不同单位、不同仪器、不由于以上一些问题的存在,导致不同单位、不同仪器、不同操作人员的试验结果存在较大差异同操作人员的试验结果存在较大差异1.8 沥青试验中的常见问题沥青试验中的常见问题延度试验延度试验温度控制不严格温度控制不严格沥青试样的保温时间不足沥青试样的保温时间不足试模的尺寸差异较大试模的尺寸差异较大样品的成型不规范样品的成型不规范水槽内的水温不均匀水槽内的水温不均匀仪器的拉伸速度未校核仪器的拉伸速度未校核低温延度往往误差较大低温延度往往误差较大1.8 沥青试验中的常见问题沥青试验中的常见问题含蜡量试验含蜡量试验蒸馏温度和速度误差较大蒸馏温度和速度误差较大冷冻分离时的控温不准确冷冻分离时的控温不准确冷却过滤不充分冷却过滤不充分砂芯过滤片的滤孔孔径存在很大差异砂芯过滤片的滤孔孔径存在很大差异试验设备和方法有待改进试验设备和方法有待改进 同一个样品,由不同的人员、不同单位、用不同的设备进同一个样品,由不同的人员、不同单位、用不同的设备进行试验,得到的结果可以相差行试验,得到的结果可以相差5~6倍。
在进行比对试验时,同一样倍在进行比对试验时,同一样品的蜡含量试验结果在品的蜡含量试验结果在0.5~3.7%之间,而且统计分析结果是,所之间,而且统计分析结果是,所有结果均在有效范围内说明离散性很大有结果均在有效范围内说明离散性很大1.8 沥青试验中的常见问题沥青试验中的常见问题针入度指数试验针入度指数试验温度影响很大,针入度对温度的影响非常敏感温度影响很大,针入度对温度的影响非常敏感低温时的针入度测定结果误差很大低温时的针入度测定结果误差很大几种温度下的累计试验误差对结果有较大影响几种温度下的累计试验误差对结果有较大影响许多沥青的针入度指数达不到要求,包括进口的改许多沥青的针入度指数达不到要求,包括进口的改性沥青在内性沥青在内1.8 沥青试验中的常见问题沥青试验中的常见问题闪点试验闪点试验温度不易控制温度不易控制点火时间不易掌握点火时间不易掌握不同的人员对着火的判断存在明显差别不同的人员对着火的判断存在明显差别试验结果的离散性很大试验结果的离散性很大试验方法和仪器需要改进试验方法和仪器需要改进2、集料(矿料)、集料(矿料) 生产沥青路面用石料的矿厂一般规模小分布散,且所产的石料随着岩脉变化的影响,性质和密度会相差很大,而矿料密度的不同对沥青混合料配合比的结果将产生较大的影响。
一般规律是,矿料的视比重与沥青用量成反比,矿料的总体密度每变化±0.01g/m3将会对油石比产生±0.02%的影响;矿料的性质对沥青混合料配合比也有影响,如天然砂属酸性石质,与沥青结合差,它在沥青混合料中的用量直接影响了马歇尔稳定度,也就对油石比产生了影响,因此一般限制天然砂的用量不能超过10%,有条件时尽可能选用碱性或中性机制砂粗集料:粗集料:指粒径大于4.75mm的碎石, 是沥青混凝土中的骨架, 在结构层中起着承重;稳定以及抗高温变形的作用,其除保证规范规定的常规检测指标外,还必须与沥青路面结构层厚度相匹配2、集料(矿料)、集料(矿料)细集料:细集料:指粒径小于2.36㎜的天然砂、人工砂及石屑细集料用以在沥青混合料中填充粗集料空隙, 使成型后的沥青混凝土整体性能好, 减少沥青混合料在施工(拌和、 运输、摊铺)过程中粗集料离析现象的发生,并提高沥青混凝土的密实性和防水性能细集料包括天然砂、机制砂和石屑矿粉:矿粉:是在沥青混合料中起填充作用的小于0.075㎜的矿物质粉末,其在沥青混合料中的作用,不仅是为了填充粗细骨料空隙, 而且是沥青混合料结构形成的最主要成分之一,当它与沥青发生物理,化学作用后,便可显著改善沥青混合料的力学性能,从而可提高沥青混凝土的强度、温度稳定性以及耐久性,且在沥青混合料性质确定的情况下还能节约沥青用量。
2.1 粗集料密度粗集料密度密度定义密度定义 堆积密度:单位体积(含物质颗粒固体及其闭口、开口孔隙体积及颗粒间空隙体积)物质颗粒的质量有干堆积密度及湿堆积密度之分 表观密度(视密度):单位体积(含材料的实体矿物成分及闭口孔隙体积)物质颗粒的干质量 表干密度(饱和面干毛体积密度):单位体积(含材料的实体矿物成分及其闭口孔隙、开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的全部毛体积)物质颗粒的饱和面干质量 毛体积密度:单位体积(含材料的实体矿物成分及其闭口孔隙、开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的毛体积)物质颗粒的干质量 各密度的相对密度是该密度同同温度水的密度的比值2.2 集料试验项目集料试验项目((1 1)表观密度和毛体积密度)表观密度和毛体积密度((2 2)粗集料颗粒形状)粗集料颗粒形状((3 3)粗集料含泥量及泥块含量)粗集料含泥量及泥块含量((4 4)粗集料压碎值试验)粗集料压碎值试验((5 5)粗集料洛杉矶试验)粗集料洛杉矶试验((6 6)粗集料磨光试验)粗集料磨光试验((7 7)细集料表观密度试验)细集料表观密度试验((8 8)细集料含泥量试验)细集料含泥量试验((9 9)细集料砂当量试验)细集料砂当量试验((1010)细集料棱角性试验)细集料棱角性试验((11 11)细集料的坚固性试验)细集料的坚固性试验((1212)细集料亚甲蓝试验)细集料亚甲蓝试验((1313)矿粉筛分试验)矿粉筛分试验((1414)矿粉密度试验)矿粉密度试验((1515)矿粉的亲水系数试验)矿粉的亲水系数试验 a. 四分法取样,要求试样具有代表性。
b. 应对不同规格的集料分别测定,不得混杂条件许可情况下进行单一级配测定,对于每一种规格的试样,应用规格的上下限筛孔对集料进行过筛; c. 试样在浸泡前需先用清水对其表面进行充分的洗涤,将表面灰尘泥土尽量洗尽; d. 加洁净水浸没试样,并充分搅荡,除却集料间气泡所有试验试样置于相同室温条件下静置24h,期间用捣棒搅动,排出气泡浸泡后再次用洁净水对集料进行清洗,保证试样表面无尘土沾染; e.网篮挂于挂钩上浸入水中,应保证网篮在水中时处于水平位置的,不可有倾斜,以免造成水中重测试的不准确试验测试水温应用温度计进行监控,保证每组试样每次试验的温度相同且处于试验规定范围内;试样移入吊篮后,稍作晃动,保证篮底及试样间无水泡,再进行水中重的测试;((1)) 表观密度和毛体积密度表观密度和毛体积密度f. 对于4.75mm以上的粗集料: 建议准备至少两张毛巾,完全浸湿后尽量拧干,将试样倒在其中一张拧干的毛巾上,将毛巾对折,将两端握紧使整张毛巾成兜状,试样位于毛巾兜中,水平左右晃动毛巾,使试样在同毛巾摩擦及试样相互摩擦的过程中快速达到饱和面干的状态,过程中如毛巾过湿应迅速的将试样换置于另一张毛巾上,重复该过程,直至集料达到饱和面干的状态。
在整个过程中,既要将表面水除干,又不能将颗粒内部的水吸出,且需注意不能有颗粒在试验过程中丢失若颗粒尺寸不大,仅采用此方法即可,不需逐颗擦干判断饱和面干状态的依据是:集料表面无水迹,无反射面发光,但须处于潮润状态,不可过干g. 对于2.36㎜~4.75㎜的粗集料: 该档集料的试验过程中应特别小心,不得丢失集料:进行水中重的测试时,可在网篮下加垫毛巾或塑料薄膜以防止集料从网篮中漏出;在晃动毛巾或檫拭集料的过程中可在诸如盆这样的稍大的广口容器中进行,这样可防止集料在不经意间丢失1)表观密度和毛体积密度)表观密度和毛体积密度 h.试样至饱和面干且无水迹反光后,秤取其表干重mf,再将试样放入105°C的烘箱中烘干,秤取干重ma;i.根据测得的数据计算得表观密度及毛体积密度注:现在对粗集料的密度、相对密度的定义、测定、使用方法比较混乱比较混乱,常常出现错误的理解 首先应特别注意各种相对密度和密度的不同用途不同用途,工程上常用相对密度而少用密度例如在沥青混合料的沥青混合料的配合比配合比设计时,常用表观相对密度、毛体积相对密度1)表观密度和毛体积密度)表观密度和毛体积密度((2)粗集料颗粒形状)粗集料颗粒形状 针片状颗粒对沥青混合料所造成的影响针片状颗粒对沥青混合料所造成的影响Ø当集料中含有较多的针片状颗粒,就会导致颗粒之间相互搭架,细小颗粒没有进入其空隙中去,致使混合料不密实。
Ø针片状颗粒在沥青混合料施工和使用过程中,会产生不同程度的破损,使级配细化、沥青混合料内部出现损伤内部出现损伤,影响混合料的强度Ø骨架密实结构沥青混合料对针片状颗粒比较敏感,应严格控制其针片状含量,细型密级配沥青混合料对针片状颗粒不太敏感,但针片状含量的增加会使混合料技术性能下降Ø不论是悬浮密实结构还是骨架密实结构,当针片状含量增加时,混合料的水稳定性、高温稳定性、抗疲劳性能都会降低, 车辙深度和集料的破碎率也相应会有所增大从实际工程中从实际工程中考虑,针片状的含量增加也会造成不容易压实,需要增大压实功,增大压实功又会造成针片状颗粒的破坏,形成恶性循环((2)粗集料颗粒形状)粗集料颗粒形状下图为下图为AC25的的1#料-两家路面标的对比图#料-两家路面标的对比图((2)粗集料颗粒形状)粗集料颗粒形状试验方法试验方法 对用于沥青混合料的粗集料,采用游标卡尺法测定其针状及片状颗粒含量试验要点强调试验要点强调a.用目测挑出接近立方体的颗粒,剩下可能属于针状(细长)和片状(扁平)的颗粒对于模棱两可无法立即判断的颗粒,应归入用尺量的组中;b. 用卡尺逐颗测量石料的最大长度方向与最大厚度方向的尺寸之比大于3的颗粒定义为针片状颗粒。
注意:亚针片状含量也应引起重视((3)) 粗集料含泥量及泥块含量粗集料含泥量及泥块含量粗集料清洁度对沥青混合料的影响粗集料清洁度对沥青混合料的影响 Ø对于密级配沥青混合料,随着粗集料混合料水洗法<0.075mm颗粒含量的增大,矿料级配最佳油石比呈显著的线性增大Ø对于密级配沥青混合料,随着粗集料混合料水洗法<0.075mm颗粒含量的增大,沥青混合料马歇尔稳定度MS、劈裂强度σ、车辙DS、浸水车辙残留DS和低温弯曲ε呈显著的线性减小Ø随着粘附在粗集料表面上的泥粉含量增大,沥青与粗集料的粘附等级降低,粗集料表面粘附的沥青剥落面积增大((3)) 粗集料含泥量及泥块含量粗集料含泥量及泥块含量试验方法要点简述试验方法要点简述a.含泥量的测定:b.选用规定重量m0的粗集料水中浸泡24h,在水中对粗集料表面进行充分清洁,过程中应尽量小心不要将浊液溅出或被手带出;Ø将浊液用1.18mm与0.075mm筛过筛,并重复加水洗料过筛的步骤,直至清洗液清澈在过筛之前一定要用洁净水将两个筛浸润,在倒浊液的过程中应控制浊液缓缓地流出,不可过猛,应小心有颗粒损失;Ø整个实验过程中所用的水应用蒸馏水或洁净水,不能使用含杂质多的不洁净水。
Ø秤取筛上余料及剩余粗粒质量m1,以m0、m1计算含泥量;((3)) 粗集料含泥量及泥块含量粗集料含泥量及泥块含量工程实例:工程实例:甘肃省天定高速甘肃省天定高速于2010年12月投入试运营2011年6月下旬,天定高速公路部分路面出现质量问题经专家及试验分析,初步认定出现经专家及试验分析,初步认定出现路面病害的主要原因是:路面病害的主要原因是:一是进场原材料把关不严,路面用一是进场原材料把关不严,路面用碎石含泥量及针片状含量超标;碎石含泥量及针片状含量超标;二是施工单位施工过程控制不严,二是施工单位施工过程控制不严,压实度不足造成局部路面空隙率大,压实度不足造成局部路面空隙率大,局部渗水,沥青混合料部分筛孔超局部渗水,沥青混合料部分筛孔超出规范控制范围;出规范控制范围;三是在不良环境下施工,存在将雨三是在不良环境下施工,存在将雨水封入路面结构内部及低温施工导水封入路面结构内部及低温施工导致路面孔隙率偏大问题,为路面出致路面孔隙率偏大问题,为路面出现坑槽埋下隐患现坑槽埋下隐患 ((4)) 粗集料压碎试验粗集料压碎试验 集料压碎值用于衡量石料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力,是衡量石料力学性质的指标,以评定其在公路工程中的适用性。
试验方法简述:将要求质量m0的试样分3次(每次数量大体相同)均匀装入试模中,压头放入试筒内石料面上,均匀地施加荷载,在10min左右的时间内达到总荷载400kN,稳压5s,然后卸荷取出试样用2.36mm标准筛筛分经压碎的全部试样,称取通过2.36㎜筛孔的全部细料质量m1,以m0、m1计算集料压碎值((4)粗集料压碎试验)粗集料压碎试验要点强调: a.试样若较湿,应通过烘箱烘干,但烘箱温度不宜超过100℃,若温度过高,很可能会导致集料压碎值结果偏大;b.金属筒确定试验集料描述如下:将试样分3次(每次数量大体相同)均匀装入试模中,每次均将试样表面整平,用金属棒的半球面端从石料表面上均匀捣实25次,最后用金属棒作为直刮刀将表面仔细整平此步骤的目的此步骤的目的是使试验试样尽量密集接触,不会存留过大的集料间隙率,如试验中有较大的集料间隙率,将使得石料内部受力不均而导致压碎石料偏少,测得压碎值偏小;((5)) 粗集料洛杉矶试验粗集料洛杉矶试验Ø本方法适用于各种等级规格集料的磨耗试验,其目的测定标准条件下粗集料抵抗摩擦、撞击的能力,以磨耗损失(%)表示Ø试验方法简述:试验方法简述:根据规范要求及实际情况秤取相应规格的粗料m0,并选择对应要求的钢球,两者一同放入磨耗机圆筒,在放入试样之前,应仔细检查筒内是否干净无杂物,按规范规定设定钢筒的回转次数,完成回转次数后,将试样仔细清出圆筒,不可有遗漏,之后,将试样用l.7㎜的方孔筛过筛,筛去试样中被撞击磨碎的细屑。
用洁净水冲干净留在筛上的碎石,置105℃±5℃烘箱中烘干至恒重(通常不少于4h),准确称量(m1)以m0、m1计算集料磨耗率Ø注:粗集料的洛杉矶磨耗损失是集料使用性能的重要指标集料使用性能的重要指标,尤其是沥青混合料和基层集料,它与沥青路面的抗车辙能力、耐磨性,耐久性抗车辙能力、耐磨性,耐久性密切相关,一般磨耗损失小一般磨耗损失小的集料,集料坚硬,耐磨,耐久性好软弱颗粒软弱颗粒含量多、风化严重的石料含量多、风化严重的石料经过磨耗试验,粉碎严重,这个指标很难通过所以世界各国的沥青路面规范都对粗集料的洛杉矶磨耗损失提出了要求对要求粗集料嵌挤能力强的SMA等,磨耗损失的要求更有所提高洛杉矶磨耗试验也是优选石料的一个重要手段((6)粗集料磨光试验)粗集料磨光试验Ø集料磨光值是利用加速磨光机磨光集料,用摆式摩擦系数测定仪测定的集料经磨光后的摩擦系数值,以PSV表示集料磨光值是关系到一种集料能否用于沥青路面抗滑磨耗层沥青路面抗滑磨耗层的重要决定性决定性指标,所以在工程上选取集料品种时应对此特别重视Ø试验方法简述:试验方法简述:将集料过筛,剔除针片状颗粒,取9.5㎜~13.2㎜的集料颗粒用水洗净后置于温度为105℃±5℃的烘箱中烘干(注:根据需要,也可采用4.75㎜~9.5㎜的粗集料进行磨光值试验),根据规范规定进行试件制备,试件通常在40℃烘箱中养护3h,再自然冷却9h拆模,经过加速磨光机磨光后,用摆式仪对其进行磨光值的测读。
((7)细集料表观密度)细集料表观密度 用容量瓶法测定细集料(天然砂、石屑、机制砂)在23℃时对水的表观相对密度和表观密度本方法适用于含有少量大于2.36㎜部分的细集料 试验方法要点简述:Ø四分法取样适量烘干试样m0装入盛有半瓶洁净水的容量瓶中;Ø取一定数量的洁净水,加入容量瓶中,保证水面盖过试样表面并距离试样表面有一定高度,晃动容量瓶使气泡充分排出Ø用洗耳球往瓶中添水,洗净附在瓶颈和瓶壁的试样后置于相同的室温下静置24h(期间应多次晃动容量瓶使气泡充分排出)Ø用洗耳球缓慢加水至容量瓶顶部以下0.5cm处,静置5分钟后继续加水至水溢出容量瓶用毛巾擦净漂浮物,塞上瓶塞,保证瓶中无任何气泡,记为m1Ø倒出瓶中料与水,洗净后加同温度洁净水至满瓶塞紧瓶塞无气泡,秤取瓶+水的总重量m2,以 m0、 m1 、m2计算细集料表观密度及表观相对密度((8)细集料含泥量试验)细集料含泥量试验 本方法仅用于测定天然砂中粒径小于0.075㎜的尘屑、淤泥和粘土的含量,不适用于人工砂、石屑等矿粉成分较多的细集料 试验方法要点简述:Ø取一定质量(m0)试验于纯净水中搅拌浸泡24h;Ø手工淘沙,使尘屑、淤泥和粘土等浮于水中,过程中应当心不可使浊液溅出或被手带出浊液;Ø缓缓地将浑浊液倒入1.18㎜至0.075㎜的套筛上,滤去小于0.075㎜的颗粒,重复上述过程,直至筒内砂样洗出的水清澈为止,再用小水冲洗剩留在筛上的细粒,以充分洗除小于0.075㎜的颗粒;然后将两筛上筛余的颗粒和筒中已经洗净的试样一并装入浅盘,置于温度为105℃±5℃的烘箱中烘干至怛重,冷却至室温,称取试样的质量(m1). 以 m1、 m2计算含泥量。
注:不得直接将试样放在0.075mm筛上用水冲洗,或者将试样放在0.075mm筛上后在水中淘洗,以免误将小于0.075mm的砂颗粒当作泥冲走!((9)细集料砂当量试验)细集料砂当量试验 本方法适用于测定天然砂、人工砂、石屑等各种细集料中所含的粘性土或杂质的含量,以评定集料的洁净程度评定集料的洁净程度砂当量用SE表示 试验简述: 按规范配置冲洗液,将规定质量的试样加入已注入100mm冲洗液的试筒中,静置10min,再先后使用振荡机和人工手动对试筒进行振荡,用冲洗管插入试筒试筒壁及试样进行冲洗,并继续加入冲洗液至380mm高,之后再次静置20min,用尺量测从试筒底部到絮状凝结物上液面的高度h1,将配重活塞徐徐插入试筒里,直至碰到沉淀物,量取套筒顶面至活塞底面的高度h2,以h1、 h2计算砂当量 注:细集料中的泥土杂物细集料中的泥土杂物对细集料的使用性能有很大的影响,尤其是对沥青混合料,当水分进入混合料内部时,这些泥土杂物遇水即会软化,严重影响沥青混合料的各种技术性能,因此测定砂当量砂当量可以有效评断细集料的可用可用性不管天然砂、石屑、机制砂,各种细集料中小于0.075㎜的部分不一定是土,大部分可能是石粉或超细砂粒。
为了将小于0.075㎜的矿粉、细砂与含泥量加以区分,采用砂当量试验是一个较好的方法((10)细集料棱角性试验)细集料棱角性试验(流动时间法流动时间法) 本方法测定的细集料棱角性,适用于评定细集料颗粒的表面构造和粗糙度,预测细集料预测细集料对沥青混合料的内摩擦角和抗流动变形性能的影响 试验简述: 将试样用标准筛过筛,除去超粒径的部分,并水洗除去0.075mm以下部分,并烘干待用按规范的相关要求算取一定质量的试样,选取与集料规格对应的漏斗,读取细集料流出漏斗开口的时间 注:当工程上当工程上同时使用不同品种的细集料,如将天然砂和机制砂或石屑混用,应以实际配合组成的混合细集料进行试验,并满足相应规范的要求((11)细集料的坚固性试验)细集料的坚固性试验 本方法用以确定砂试样经饱和硫酸钠溶液多次浸泡与烘干循环,承受硫酸钠结晶压而不发生显著破坏或强度降低的性能,以评定砂的坚固性能(也称安定性) 试验方法同粗集料坚固性试验相同试验方法同粗集料坚固性试验相同((12)) 细集料亚甲蓝试验细集料亚甲蓝试验 用于小于用于小于2.362.36㎜㎜或小于或小于0.150.15㎜㎜的细集料,也可用于矿的细集料,也可用于矿粉的质量检验,其目的确定细集料中粉的质量检验,其目的确定细集料中是否存在膨胀性是否存在膨胀性是否存在膨胀性是否存在膨胀性粘土矿物粘土矿物粘土矿物粘土矿物,并测定其含量,以评定集料的洁净程度,,并测定其含量,以评定集料的洁净程度,以亚甲蓝值以亚甲蓝值MBVMBV表示。
表示((13)) 矿粉筛分试验矿粉筛分试验本方法的目的是测试矿粉颗粒级配 试验简述: 将烘干矿粉用0.075mm筛过筛,将筛上残留物倒在0.6mm筛上,在0.6㎜、0.3 ㎜、0.15 ㎜、0.075 ㎜按顺序组成的套筛上进行水洗过筛,之后将每层筛上的残留矿粉分别装盘烘干,秤取其重量 试验要点:Ø干筛矿粉时应注意矿粉有无结块现象;Ø水洗时将套筛置于水龙头下直接进行水洗,但龙头上下应连接一胶管,且水流不应过急,要细心防止矿粉溅出造成损失((14)矿粉密度试验)矿粉密度试验本方法的目的是用于检验矿粉的质量,供沥青混合料配合比设计汁算使用 试验简述:试验简述:Ø向比重瓶中注入蒸馏水,至刻度 0~1mL 之间,将比重瓶放入 20℃的恒温水槽中,静放至比重瓶中的水温不再变化为止(一般不少于 2h),读取比重瓶中水面的刻度(V1),并称取瓶+水总重m1Ø用小牛角匙将矿粉试样通过漏斗徐徐加入比重瓶中,待比重瓶中水的液面上升至接近比重瓶的最大读数时为止,轻轻摇晃比重瓶,使瓶中的空气充分逸出再次将比重瓶放入恒温水槽中,待温度不再变化时,读取比重瓶的读数(V2), 并准确称瓶+水+矿粉重(m2)。
Ø用(m2-m1)/(V2-V1)计算矿粉密度 试验要点:试验要点:Ø严格控制水温,整个过程中水温变化不得超过超过 1℃;Ø因矿粉易沾容器,对于矿粉的重量,需采用采用减量称重法((15)) 矿粉的亲水系数试验矿粉的亲水系数试验 矿粉的亲水系数即矿粉试样在水(极性介质)中膨胀的体积与同一试样在煤油(非极性介质)中膨胀的体积之比,用于评价矿粉与沥青结合料的粘附性能 试验简述:试验简述:Ø称取烘干至恒重的矿粉 5g(准确至 0.01g),将其放在研钵中,加入15~30mL蒸馏水,用橡皮研杵仔细磨 5min,然后用洗瓶把研钵中的悬浮液洗入量筒中,使量筒中的液面恰为 50mL然后用玻璃棒搅和悬浮液Ø同上法将另一份同样重量的矿粉, 用煤油仔细研磨后将悬浮液冲洗移入另一量筒中,液面亦为 50mL Ø将上两量筒静置,使量筒内液体中的颗粒沉淀 Ø每天两次记录沉淀物的体积,直至体积不变为止η= Vb/Vh 注:亲水系数大于 1 的矿粉,表示矿粉对水的亲和力大于对沥青的亲和力,亲水系数小于 1 的矿粉,则表示对沥青有大于水的亲和力2.3 对集料各项目检查频率对集料各项目检查频率据《公路沥青路面施工技术规范规范》(JTG F40-2004)要求,对集料各项目的检查频率如下2.4 集料试验取样集料试验取样 各种场合粗细集料均有离析的可能性,若取样不均将造成施工检测指标变异性! 取样方法简述:Ø冷仓料取样:冷仓料取样:应从皮带运输机上采集样品。
取样时,可在皮带运输机骤停的状态下取其中一截的全部材料,或在皮带运输机的端部连续接一定时间的料得到,将间隔 3 次以上所取的试样组成一组试样,作为代表性试样需注意的是,应在皮带行走一段时间,待输出集料外观较稳定的时刻再进行取样;Ø料堆取样:料堆取样:若有条件,可让装载机先将料进行粗拌使其大致均匀,再于料顶部、中部、底部首先观察料外观,找寻均匀分布的几个不同部位,取得大致相等的若干份组成一组试样;Ø热料仓取样:热料仓取样:按正式生产的配比投料拌和的几锅(至少 5锅以上)废弃,然后分别将每个热料仓放出至装载机上,倒在水泥地上,适当拌和,从 3 处以上的位置取样,拌和均匀,取要求数量的试样Ø料车上取样:料车上取样:应从各不同部位和深度处,抽取大致相等的试样若干份,组成一组试样3 纤维稳定剂纤维稳定剂可以用于沥青混合料中的纤维稳定剂可以用于沥青混合料中的纤维稳定剂木质素纤维(宜用)木质素纤维(宜用)矿物纤维(宜用)矿物纤维(宜用)3 纤维稳定剂纤维稳定剂木质素纤维的质量技术要求木质素纤维的质量技术要求项目项目单位单位指标指标试验方法试验方法纤维长度,纤维长度,≤mm6水溶液用显微镜观测水溶液用显微镜观测灰分含量灰分含量%18±5高温高温590℃-600℃燃烧后测定残留物燃烧后测定残留物pH值值--7.5±1.0水溶液用水溶液用pH试纸或试纸或pH计测定计测定吸油率,吸油率,≥--纤维质量的纤维质量的5倍倍用煤油浸泡后放在筛上经振敲后称量用煤油浸泡后放在筛上经振敲后称量含水率(以质量计),含水率(以质量计),≤%5105℃烘箱烘烘箱烘2h后冷却称量后冷却称量说说明明1、纤维应、纤维应在在250℃的干拌温度不变质、不发脆,使用纤维必须符合环保要的干拌温度不变质、不发脆,使用纤维必须符合环保要求,不危害身体健康。
纤维必须在混合料拌和过程中能充分分散均匀;求,不危害身体健康纤维必须在混合料拌和过程中能充分分散均匀;2、矿物纤维宜采用玄武岩等矿石制造,宜影响环境及造成人体伤害的石棉、矿物纤维宜采用玄武岩等矿石制造,宜影响环境及造成人体伤害的石棉纤维不宜直接使用;纤维不宜直接使用;3、纤维应存放在室内或有棚盖的地方,松散纤维在运输及使用过程中应避、纤维应存放在室内或有棚盖的地方,松散纤维在运输及使用过程中应避免受潮,不结团;免受潮,不结团;4、纤维稳定剂的掺加比例以沥青混合料总量的质量百分率计算,通常情况、纤维稳定剂的掺加比例以沥青混合料总量的质量百分率计算,通常情况下:用于下:用于SMA路面的木质素纤维不宜低于路面的木质素纤维不宜低于0.3%,矿物纤维不宜低于%,矿物纤维不宜低于0.4%,必要时可适当增加纤维用量纤维掺加量的允许误差不超过%,必要时可适当增加纤维用量纤维掺加量的允许误差不超过±5%4、沥青混合料、沥青混合料4.1 沥青混合料的基本概念及分类沥青混合料的基本概念及分类4.2 沥青混合料配合比设计沥青混合料配合比设计4.3 沥青混合料试验沥青混合料试验4.4对沥青混合料配合比设计的一些建议对沥青混合料配合比设计的一些建议4.5 沥青混合料配合比设计中的常见问题沥青混合料配合比设计中的常见问题4.1 沥青混合料的基本概念及分类沥青混合料的基本概念及分类沥青混合料的定义-沥青混合料的定义-由矿料于沥青结合料拌和而成的混合由矿料于沥青结合料拌和而成的混合料的总称料的总称沥青混合料的分类沥青混合料的分类按材料组成及结构分类按材料组成及结构分类•连续级配连续级配•间断级配间断级配按矿料级配组成及空隙率大小分类按矿料级配组成及空隙率大小分类•密级配密级配•开级配开级配•半开级配半开级配4.1 沥青混合料的基本概念及分类沥青混合料的基本概念及分类按公称最大粒径分类按公称最大粒径分类•特粗式(公称最大粒径等于或大于特粗式(公称最大粒径等于或大于31.5mm))•粗粒式(公称最大粒径粗粒式(公称最大粒径26.5mm))•中粒式(公称最大粒径中粒式(公称最大粒径16mm或或19mm))•细粒式(公称最大粒径细粒式(公称最大粒径9.5mm或或13.2mm))•砂粒式(公称最大粒径小于砂粒式(公称最大粒径小于9.5mm))按制造工艺分类按制造工艺分类•热拌沥青混合料热拌沥青混合料•冷拌沥青混合料冷拌沥青混合料•再生沥青混合料再生沥青混合料4.1 沥青混合料的基本概念及分类沥青混合料的基本概念及分类密级配沥青混合料密级配沥青混合料按密实级配原理设计组成的各种粒径颗粒的矿料于沥青结合按密实级配原理设计组成的各种粒径颗粒的矿料于沥青结合料拌和而成,设计空隙率较小(对不同交通及气候情况、层料拌和而成,设计空隙率较小(对不同交通及气候情况、层位可作适当调整)的密实式沥青混凝土(以位可作适当调整)的密实式沥青混凝土(以AC表示)和密实表示)和密实式沥青稳定碎石混合料(以式沥青稳定碎石混合料(以ATB表示)表示)按关键性筛孔通过率的不同又可分为细型、粗型密级配沥青按关键性筛孔通过率的不同又可分为细型、粗型密级配沥青混合料等混合料等粗集料嵌挤作用较好的也称嵌挤密实型沥青混合料粗集料嵌挤作用较好的也称嵌挤密实型沥青混合料4.1 沥青混合料的基本概念及分类沥青混合料的基本概念及分类开级配沥青混合料开级配沥青混合料矿料级配主要由粗集料嵌挤组成,细集料及填料较少,设计矿料级配主要由粗集料嵌挤组成,细集料及填料较少,设计空隙率大于空隙率大于18%的混合料%的混合料半开级配沥青混合料半开级配沥青混合料由适当比例的粗集料、细集料、及少量填料(或不加填料)由适当比例的粗集料、细集料、及少量填料(或不加填料)与沥青结合料拌和而成,经马歇尔标准击实成型试件的剩余与沥青结合料拌和而成,经马歇尔标准击实成型试件的剩余空隙率在空隙率在6%~%~12%的半开式沥青混合料(以%的半开式沥青混合料(以AM表示)表示)间断级配沥青混合料间断级配沥青混合料矿料级配组成中缺少矿料级配组成中缺少1个或几个粒径档次(或用量很少)而形个或几个粒径档次(或用量很少)而形成的沥青混合料成的沥青混合料4.1 沥青混合料的基本概念及分类沥青混合料的基本概念及分类沥青稳定碎石混合料(简称沥青碎石)沥青稳定碎石混合料(简称沥青碎石)由矿料和沥青组成具有一定级配要求的混合料,按空隙率、由矿料和沥青组成具有一定级配要求的混合料,按空隙率、集料最大粒径、添加矿粉数量的多少,分为密级配沥青碎石集料最大粒径、添加矿粉数量的多少,分为密级配沥青碎石((ATB)、)、开级配沥青碎石(开级配沥青碎石(OGFC表面层及表面层及ATPB基层)、基层)、半开级配沥青碎石(半开级配沥青碎石(AM))沥青玛蹄脂沥青碎石混合料沥青玛蹄脂沥青碎石混合料由沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以及较多数量的由沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以及较多数量的填料(矿粉)组成的沥青玛蹄脂填充于间断级配的粗集料骨填料(矿粉)组成的沥青玛蹄脂填充于间断级配的粗集料骨架的间隙,组成一体的沥青混合料,简称架的间隙,组成一体的沥青混合料,简称SMA4.1 沥青混合料的基本概念及分类沥青混合料的基本概念及分类稀浆封层稀浆封层用适当级配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉用适当级配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)与乳化沥青、外掺剂和水,按一定比例拌和而成的流动等)与乳化沥青、外掺剂和水,按一定比例拌和而成的流动状态的沥青混合料,将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封状态的沥青混合料,将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层层微表处微表处采用适当级配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石采用适当级配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)与聚合物改性乳化沥青、外掺剂和水,按一定比例拌粉等)与聚合物改性乳化沥青、外掺剂和水,按一定比例拌和而成的流动状态的沥青混合料,将其均匀地摊铺在路面上和而成的流动状态的沥青混合料,将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层形成的沥青封层4.1 沥青混合料的基本概念及分类沥青混合料的基本概念及分类矿料最大粒径矿料最大粒径指集料的指集料的100%都要求通过的最小的标准筛筛孔的尺寸都要求通过的最小的标准筛筛孔的尺寸公称最大粒径公称最大粒径指集料可能全部通过或允许有少量不通过指集料可能全部通过或允许有少量不通过(一般容许筛余不超一般容许筛余不超过过10%)的最小标准筛筛孔的尺寸。
公称最大粒径通常比矿料的最小标准筛筛孔的尺寸公称最大粒径通常比矿料最大粒径小一个粒级最大粒径小一个粒级最大粒径与公称最大粒径示例如下最大粒径与公称最大粒径示例如下4.1 沥青混合料的基本概念及分类沥青混合料的基本概念及分类下表中的两种混合料,具有相同的矿料最大粒径(下表中的两种混合料,具有相同的矿料最大粒径(19mm),),但公称最大粒径不同但公称最大粒径不同4.1 沥青混合料的基本概念及分类沥青混合料的基本概念及分类热拌沥青混合料种类热拌沥青混合料种类混合料混合料类型类型密级配密级配开级配开级配半开级配半开级配公称公称最大最大粒径粒径(mm)最大最大粒径粒径(mm)连续级配连续级配间断级配间断级配间断级配间断级配沥青碎石沥青碎石沥青混沥青混凝土凝土沥青稳沥青稳定碎石定碎石沥青玛蹄沥青玛蹄脂碎石脂碎石排水式沥排水式沥青磨耗层青磨耗层排水式沥青排水式沥青碎石基层碎石基层特粗式特粗式--ATB-40----ATPB-40--37.553.0粗粒式粗粒式--ATB-30----ATPB-30--31.537.5AC-25ATB-25----ATPB-25--26.531.5中粒式中粒式AC-20--SMA-20----AM-2019.026.5AC-16--SMA-16OGFC-16--AM-1616.019.0细粒式细粒式AC-13--SMA-13OGFC-13--AM-1313.216.0AC-10--SMA-10OGFC-10--AM-109.513.2砂粒式砂粒式AC-5--------AM-54.759.5设计空隙设计空隙率(%)率(%)3-53-63-4>18>186-12----4.2 沥青混合料配合比设计沥青混合料配合比设计 沥青混合料的配合比是决定其性能性能的最主要因素,也是解决沥青混合料不均匀性不均匀性的有效办法,沥青混合料的质量控制必须重视混合料的配合比设计。
沥青混合料配合比设计包括目标配合比设计,生产配合比设计和生包括目标配合比设计,生产配合比设计和生 产配合比验证三个阶段:产配合比验证三个阶段:1、目标配合比设计阶段①进行集料的筛分筛分试验,确定不同规格的粗细集料的实际颗粒组成②测定不同粒径的集料的毛体积密度密度和视密度,吸水率③在设计级配设计级配范围内选择粗、中、细粗、中、细不同配合比,根据成品料的颗粒组成进行试配,确定各种规格集料的比例④根据经验,选择沥青用量选择沥青用量,做马歇尔试验,测定试件密度并计算空隙率,沥青饱和度、矿料间隙率物理指标进行体积分析,测定马歇尔稳定度及流值等物理力学性质确定最佳沥青用量⑤进行高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性能检验性能检验⑥由上得到的目标配合比确定确定冷料仓的供料比例、进料速度供料比例、进料速度并试拌使用⑦根据拌和机一小时生产的混合料计算计算各冷料仓每小时供应量,通过调调试试冷料仓供料的转速来实现目标配合比 生产配合比①在目标配合比确定以后,根据实际施工的拌和机进行施工配合比设计,生产配合比设计的目的生产配合比设计的目的是确定每个热料仓的比例,使进入拌和缸和各种集料组成符合级配要求②按目标配合比各冷料仓送料,集料通过烘干筒并通过二次除尘后通过拌合机筛分进入各热料仓各热料仓,从各个热料仓中逐一放料到装载机斗,卸在平地上,从不同部分取样到试验室,用四分法取样品进行筛分试验筛分试验。
③根据各热料仓集料的颗粒组成,确定确定生产配合比和各热料仓比例比例做生产配合比的马歇尔试验,取目标配合比设计最佳油石比和+0.3%三个油石比,确定生产配合比的最佳油石比其中,在进行配合比试验前应对热仓进行热仓取样筛分,取样应具有代表性,并不以单次取样结果为准热仓取样筛分,取样应具有代表性,并不以单次取样结果为准 4.2 沥青混合料配合比设计沥青混合料配合比设计3 3、配合比验证、配合比验证①按生产配合比确定的级配进行试拌,一般试拌5-8盘盘②分析每次拌和各热料仓的质量和沥青用量和设置质量差异③分析每盘设置温度和出料温度差异④每盘分别取有代表性样品做抽提筛分试验和马歇尔试验,检验混合料级配和油石比,马歇尔指标,水稳性和高温稳定性4、工程实例:、工程实例:实际级配经常波动,热料仓筛分部分料仓也在波动,经7-8次筛分结果分析,最后推测可能热料仓筛网有问题,经冷却6小时,派维修人员进仓检查,发现有2个筛网出现破损 4.2 沥青混合料配合比设计沥青混合料配合比设计沥青混合料配合比设计注意事项沥青混合料配合比设计注意事项矿料筛分注意事项矿料筛分注意事项•充分充分•大粒径矿料要水洗大粒径矿料要水洗•小粒径矿料要防止粉料散失小粒径矿料要防止粉料散失•针片状颗粒不允许超标或接近上限(针片状颗粒较大时,对动稳针片状颗粒不允许超标或接近上限(针片状颗粒较大时,对动稳定度的影响很大)定度的影响很大)关于级配设计的建议关于级配设计的建议•级配曲线应圆滑级配曲线应圆滑•级配曲线最好呈级配曲线最好呈S型,型,•为确保高温抗车辙能力,并兼顾低温抗裂的需要,宜适当减少最为确保高温抗车辙能力,并兼顾低温抗裂的需要,宜适当减少最大公称粒径附近的粗集料用量,减少大公称粒径附近的粗集料用量,减少0.6mm以下的用量,使中等以下的用量,使中等粒径较多,形成粒径较多,形成S型曲线,并取中等或偏高的设计空隙率型曲线,并取中等或偏高的设计空隙率•所谓关键粒径通过中值的问题,应该有自己的看法,不应盲从所谓关键粒径通过中值的问题,应该有自己的看法,不应盲从•不应错误认为规范给出的沥青用量范围是强制性的标准(实际是不应错误认为规范给出的沥青用量范围是强制性的标准(实际是经验范围,主要是方便选择恰当的试配油石比)经验范围,主要是方便选择恰当的试配油石比)4.2 沥青混合料配合比设计沥青混合料配合比设计配合比设计报告配合比设计报告配合比设计报告至少应包括下列主要内容配合比设计报告至少应包括下列主要内容•工程设计级配范围说明工程设计级配范围说明•材料品种材料品种•原材料质量试验结果(委托试验按委托内容要求)原材料质量试验结果(委托试验按委托内容要求)•矿料级配及级配曲线矿料级配及级配曲线•最佳沥青用量(油石比)最佳沥青用量(油石比)•各项体积指标各项体积指标•配合比设计检验结果配合比设计检验结果•有关说明等有关说明等4.2 沥青混合料配合比设计沥青混合料配合比设计4.3 沥青混合料试验沥青混合料试验马歇尔击实试验 前普遍测定三项指标:a.马歇尔稳定度(MS);b.流值(FL);c.马歇尔模数(T)。
稳定度是指标准尺寸试件在规定温度和加荷速度下,在马歇尔仪中最大的破坏荷(kN);流值是达到最大破坏荷重时试件的垂直变形(0.1mm);马歇尔模数为马歇尔稳定度除以流值的商 不仅是配合比设计阶段还是日常施工质量控制过程中,马歇尔击实试验都作为最常规试验在整个过程中,作如下的要点强调: 马歇尔击实试验a. . 温度的标定和控制温度的标定和控制:在进行试验之前,应对烘箱、拌锅均进行温度标定;沥青加热温度、矿料加热温度都应严格控制;试模必须于试验开始前放入烘箱进行预热,以保证拌合好的料倒入试模后温度不至于迅速降低而导致难以击实填料不加热4.3 沥青混合料试验沥青混合料试验马歇尔击实试验b. 对于高度高度不符合要求的试件必须予以剔除,在试件总质量不变的前提下,若试件过高,则空隙率偏大,稳定度偏小,流值偏大,若试件过低,则空隙率偏小,稳定度偏大,流值偏小;c. 进行马歇尔稳定度试验前,试件应在60°C的水浴中保温保温30~40min,且仪器夹模也应放入水浴中保温但试件在水浴放置时间不能过长,温度不能过高,否则都将导致稳定度偏小,流值偏大d. 特别强调特别强调,对于从拌合站取样进行马歇尔试验时,所取试样取回试验室后常由于温度降低而需要通过烘箱进行二次加热,这个加热时间不可过长,建议在二次加温两小时内完成马歇尔试验,且应在试样中插入温度计,保证试样内部温度满足试验要求。
若烘箱中加热时间过长,导致沥青老化,最终将导致马歇尔试件空隙率偏大,高度偏高,稳定度偏小,流值偏大4.3 沥青混合料试验沥青混合料试验马歇尔击实试验马歇尔稳定度和流值是一种经验指标,它不能确切地反映沥青混合料永久变形产生的机理实践表明,即使是沥青混合料的稳定度、流值都满足技术标准,沥青路面也不可能避免车辙的出现这种情况主要是对连续密级配沥青混合料而言,骨架空隙结构的多孔性混合料,即排水混合料,由于空隙率大,马歇尔稳定度低,而稳定度却能在很大程度上反映混合料抗车辙的能力因此,用马歇尔试验来判断多孔性沥青混合料的高温稳定性是可行的 由于马歇尔试验方法简便由于马歇尔试验方法简便,但马歇尔稳定度试验用于用于配合比设计决定沥青用量和施工质量控制,并不能正确地反映并不能正确地反映沥青混合料的抗车辙能力,因此我国国标规定,对于高级沥青路面的上面层荷重面层的沥青混凝土混合料进行配合比设计时,应通过车辙试验机对抗车辙能力进行检验4.3 沥青混合料试验沥青混合料试验马歇尔击实试验制的马歇尔试件主要用于评价沥青混合料耐久性耐久性的指标——空隙率、矿料间隙率、饱和度4.3 沥青混合料试验沥青混合料试验压实沥青混合料的密度试验 沥青混合料的各种不同密度的基本意义:Ø真实密度:真实密度:规定条件下,材料单位真实体积(不包括任何孔隙和空隙)的质量,也叫真密度。
Ø毛体积密度:毛体积密度:规定条件下,材料单位毛体积(包括材料实体、开口及闭口孔隙)的质量当质量以干燥质量(烘干或空气干燥)为准时,称绝干毛体积密度,简称毛体积密度当质量以表干质量(饱和面干,包括开口孔隙中的水)为准时,称表干毛体积密度,也叫表干密度Ø表观密度:表观密度:规定条件下,材料单位表观体积(包括材料实体、闭口孔隙,但不包括开口孔隙)的质量,也叫视密度压实沥青混合料的密度试验表干法试验方法: 马歇尔击实成型的试件,应在至少12h后,即待其充分降温后,进行脱模,秤取其空气重ma,称取之前应用毛刷将试件周边松散部分刷掉;建议将试件在置入25℃水中静置3-5分钟后,再取出放入网篮中浸水,网篮挂于连接在秤上的挂钩上,待秤读数稳定后读取其水中重mw,此步骤还有一个要点需强调,在试件放入网篮的过程中,建议试件入水过程中倾斜入水,这样可利于充分排出试件底面空隙空气,否则极可能存在2~3g的重量误差,同时,在试件静置后,若表面存在气泡,宜将气泡清除后再进行读数;取出后用拧干的湿毛巾檫干秤取其表干重mf应注意在从水中取出试件之后,不可手持试件猛甩,同时,在檫干表面水的过程中,不可用力过大,或采用干毛巾进行,要求既要将试件表面水除干,又不能将试件内部的水吸出; 可由上述试样测得的数据计算得混合料毛体积密度。
4.3 沥青混合料试验沥青混合料试验4.3 沥青混合料试验沥青混合料试验沥青混合料的最大理论相对密度 对于普通沥青混合料,可通过真空法进行试验测定实测值;对于改性沥青混合料、SMA混合料可通过级配、油石比及石料密度等进行计算获得 真空法实测混合料理论最大密度要点强调:真空法实测混合料理论最大密度要点强调:Ø混合料拌制好之后,均匀地撒铺在均抹黄油均抹黄油的瓷盘里或报纸上,并在料温降下之前用器具将混合料尽量摊开分离;Ø混合料温度降下之后,带取布手套带取布手套(不宜用毛手套),尽量将混合料逐粒分离,不宜有小颗粒粘于大颗粒上的情况,待颗粒分明后,倒入真空仪容器中,加水将混合料浸没,并用柄棍状器具对其适当搅拌,确定沥青混合料在水中不结块;Ø标定真空泵抽气压强是否满足要求,若达不到要求,试验结果将偏小;Ø特别针对改性沥青混合料特别针对改性沥青混合料,虽然因沥青粘度较大,导致沥青混合料不易被彻底掰开,但如果有耐心些,同样可以较为准确的通过实测法测定其最大理论密度建议在对改性沥青混合料进行配合比设计时,同样采用真空法测定其最大理论密度,比较其与计算法有同样采用真空法测定其最大理论密度,比较其与计算法有一个相互比较验证一个相互比较验证。
工程实例表明:实测一般小于计算工程实例表明:实测一般小于计算0.000.00位,手法好误差小位,手法好误差小4.3 沥青混合料试验沥青混合料试验车辙试验 沥青混合料受到外力则产生变形,这种变形是受外力后沥青混合料的塑性流动在高温条件下,沥青混合料的抗变形能力因温度升高以及荷载的反复作用而降低,造成沥青路面产生车辙、波浪、推挤、拥包、泛油等现象,影响行车安全和舒适性沥青混合料在高温下能否保持原有性能的能力,称为高温稳定性即沥青混合料必须在高温下仍具有足够的强度和刚度 动稳定度动稳定度是评价沥青高温稳定性的重要指标之一用于车辙试验的试件用轮碾成型的方法,并在60℃的温度条件下,以一定荷载的轮子在同一轨迹上作一定时间的反复行走,形成一定的车辙深度,然后计算试件变形1mm所需试验车轮行走次数,即为动稳定度 4.3 沥青混合料试验沥青混合料试验车辙试验用轮碾成型的方法,制成的沥青混合料试件,在60℃的温度条件下,以一定荷载的轮子在同一轨迹上作一定时间的反复行走,形成一定的车辙深度,然后计算试件变形1mm所需试验车轮行走次数,即为动稳定度。
提高沥青混合料高温稳定性的措施提高沥青混合料高温稳定性的措施采用粘度较高的沥青,必要时可采用改性沥青;选用颗粒形状好而富有棱角的集料,并适当增加粗集料用量,细集料少用或不用,而改用坚硬石料破碎的机制砂,以增加内摩阻力,混合料结构采用骨架-密实结构;适当控制沥青用量4.3 沥青混合料试验沥青混合料试验车辙试验对该试验方法,强调强调如下几点:a.对于备料重量备料重量的计算:应根据马歇尔试验所得混合料的理论最大密度X最不利空隙率X试模内净空间体积X折减系数计算得出成型一块车辙板所需集料和沥青的重量但成型的时候尚需要根据实际情况取料,不能将过多的混合料用于碾压成型,易导致压实不密,无法达到马歇尔标准密度的要求;在成型的时候,建议建议在混合料表面垫上报纸,以防止热料在轮碾过程中被带出而影响其内部结构;b.成型试件时,应先从四角开始装料四角开始装料,填充四角后用小锤稍微夯实装料完毕后试件应呈中间高四周低中间高四周低,其目的目的是便于压实装料须均匀,不得人为在试件表面添加粗骨料或细料表面粗骨料过多会导致动稳定度偏大,细料过多会导致动稳定偏小c.每次试验应额外多成型应额外多成型一块车辙板,对其锯切进行密度试验,验证空隙率是否满足要求,若空隙率偏大,极有可能导致动稳定度偏小。
4.3 沥青混合料试验沥青混合料试验车辙试验 d. 成型车辙板之前,应对车辙成型仪进行压强、温度的标定压强、温度的标定,若压强、温度达不到规范要求,将导致车辙试件空隙率偏大若压强、温度过高,同样不妥,将导致试件被过压而导致空隙率偏小,沥青挤出混合料浮于表层,最终导致动稳定度偏小; e.车辙试验前,应对车辙仪内温度控制进行标定,需确保其达到试验要求的60℃,不可过高或过低若温度过高,将导致动稳定度偏小,温度过低,则动稳定度偏大同时,试件在60℃的空气温度中保温时间保温时间应确保在至少5小时,否则将导致动稳定度偏小;f.车辙试验时,行走轮行走方向行走轮行走方向应与车辙试件成型时的碾压方向成型时的碾压方向一致,否则极有可能导致实测出的动稳定度极小且行走轮应正对试件中央试件中央进行试验,一块车辙板一块车辙板不宜用来进行两次车辙试验!g.在车辙试验中,应密切关注密切关注行走轮移动时,有没有出现严重的料推移,若有此现象,则可能试验温度不准确,温度偏高,也可能级配不合理或成型试件时细料过于浮在表面,最终导致动稳定度偏小4.3 沥青混合料试验沥青混合料试验抗水损害试验 沥青路面在雨水作用下,往往会出现脱粒、松散,进而形成坑洞。
出现这种现象的原因是沥青混合料在水的侵蚀作用下,沥青从集料表面发生剥落,使集料颗粒失去粘结作用,这就是沥青路面的这就是沥青路面的水损害水损害在南方多雨地区和北方的冰雪地区,沥青路面的水损害是比较普遍普遍的,是沥青路面早期破坏的主要因素之一评价抗水损害性能指标:Ø冻融劈裂比/T283试验Ø残留稳定度4.3 沥青混合料试验沥青混合料试验冻融劈裂试验a.试验方法简述试验方法简述: 采用马歇尔击实法击实击实5050次次成型试件,务必保证试件的空隙率为7%7%±±1%1%每次成型试件数至少6个,试件分为2组,一组作为干燥条件试件,另一组采用以下步骤处理:在规定的真空条件下饱水15min,之后置于水中放置半小时,取出试件放入塑料袋并往其中加入10ml水,扎紧袋口放入-18℃±2℃的恒温冰箱中保持16h,之后,将试样取出放于60℃的水浴中放置24h将两组试件在25℃中保持两小时后进行劈裂试验,测定试验的最大荷载,由此计算冻融劈裂试验强度比 4.3 沥青混合料试验沥青混合料试验冻融劈裂试验b.试验要点强调 Ø规范要求冻融劈裂试验马歇尔击实击实5050次,其目的次,其目的是控制试件空隙率为7%7%±±1%1%。
因此此试验第一个关键点是空隙率的控制在试验中必须严格进行试件的空隙率测定试验,一般情况下,击实50次是能够达到该空隙率要求的,但是在某些情况下,击实50次不一定就能达到空隙率要求,在这种情况下,建议建议根据实际情况及试验规律,合理调整击实次数,务必保证空隙率保证空隙率在7%±1%的范围内Ø规范要求成型试件最少可为最少可为6 6个个,但试件个数偏少,极易出现试验结果离散性大而无法真实反应混合料性质的情况,建议建议每次试验至少成型成型8 8个试件个试件;Ø对于参加冻融循环的试件,真空饱水的步骤必不可少,且应保证抽气压强抽气压强满足规范要求有的单位为了省事,常略去此步骤,这是不可取的常略去此步骤,这是不可取的若省去此步骤,难以保证水能完全进入混合料内部空隙Ø试件在放入冰箱前,不能忘记不能忘记加入10ml左右的水于装试样的口袋中对于冰箱温度,至少应保证其能使袋中及试样内部的水冰冻;Ø试件取出塑料袋放入热水浴中,应严格用温度计温度计对热水温度进行标定,确保其满足试验条件,且试件的放置时间应达到规定要求,否则,试验结果会存在较大误差4.3 沥青混合料试验沥青混合料试验马歇尔残留稳定度试验试件置于规定温度中放置48h后,按标准马歇尔试验进行。
然后将浸泡48h后试件测得的稳定度值与标准马歇尔稳定度值比较 Ø提高沥青路面抗水损害的措施提高沥青路面抗水损害的措施 在沥青中添加抗剥落剂;在沥青中添加抗剥落剂; 在沥青混合料的组成设计上采用碱性集料,提高沥青与集料的粘在沥青混合料的组成设计上采用碱性集料,提高沥青与集料的粘附性;附性; 采用密实结构以减小空隙率;采用密实结构以减小空隙率; 用消石灰粉取代部分矿粉用消石灰粉取代部分矿粉4.3 沥青混合料试验沥青混合料试验抽提试验由上述可见,沥青混合料的级配级配及沥青用量沥青用量影响着混合料方方面面的技术性质,因此在施工过程中对混合料的级配及沥青用量的监控及检验至关重要,通常有以下几种试验方法检测沥青用量:射线法、离心分离法、回流式抽提仪法、脂肪抽屉器法;矿料级配检验方法:对抽提掉沥青后的矿质混合料进行筛分测定对于抽提试验,需要重点强调重点强调:采用离心抽提的沥青溶液离心抽提的沥青溶液中,必然会混入少量能通过滤纸的细矿料成分少量能通过滤纸的细矿料成分,为了精确沥青用量,沥青抽提液中的矿粉应该再用压力过滤器回收沥青抽提液中的矿粉,也可用燃烧法测定矿粉含量。
对于漏入抽提液中矿粉的标定工作对于漏入抽提液中矿粉的标定工作至关重要至关重要,否则每次都可能使得测定的油石比偏大油石比偏大;另一方面,抽提液中的矿粉应在进行矿料级配检验时予以考虑,否则使得检验的矿料级配中0.075mm以下含量偏小含量偏小!4.4 沥青混合料配合比设计中的常见问题沥青混合料配合比设计中的常见问题1、矿料筛分方法不正确、矿料筛分方法不正确2、矿料筛分不充分、矿料筛分不充分3、沥青或集料加热温度不合理、沥青或集料加热温度不合理4、马歇尔试模的加热问题、马歇尔试模的加热问题5、流值偏大的问题、流值偏大的问题6、车辙试验的时间问题、车辙试验的时间问题7、车辙试验的温度问题、车辙试验的温度问题8、试模尺寸问题、试模尺寸问题4.5 对沥青混合料配合比设计的一些建议对沥青混合料配合比设计的一些建议1、关于沥青混合料矿料间隙率的建议、关于沥青混合料矿料间隙率的建议关于沥青混合料的矿料间隙率,规范中也有明确规定根据关于沥青混合料的矿料间隙率,规范中也有明确规定根据我们的经验,矿料间隙率以大于规范规定值加我们的经验,矿料间隙率以大于规范规定值加0.5%并小于规并小于规范规定值加范规定值加2.0%为宜。
为宜2、关于沥青混合料中粉胶比的建议、关于沥青混合料中粉胶比的建议规范中指出:矿粉用量甚为重要,一般以与沥青用量之比取规范中指出:矿粉用量甚为重要,一般以与沥青用量之比取0.6~1.6为宜在大量的工程实践中,一般都达到了为宜在大量的工程实践中,一般都达到了1.3~1.5左左右因此,建议在进行配合比设计时将此范围控制在右因此,建议在进行配合比设计时将此范围控制在1.0~1.5之间为好之间为好4.5 对沥青混合料配合比设计的一些建议对沥青混合料配合比设计的一些建议3、关于沥青混合料中油石比的建议、关于沥青混合料中油石比的建议沥青混合料中的沥青用量或油石比,对沥青混合料的性质具沥青混合料中的沥青用量或油石比,对沥青混合料的性质具有重要影响油石比过大,自由沥青过多,沥青混合料本身有重要影响油石比过大,自由沥青过多,沥青混合料本身就难以形成一种稳定结构油石比过小,自由沥青过少或没就难以形成一种稳定结构油石比过小,自由沥青过少或没有自由沥青,沥青混合料容易发生松散,耐久性将受到极大有自由沥青,沥青混合料容易发生松散,耐久性将受到极大影响因此,沥青混合料的油石比必须合理影响因此,沥青混合料的油石比必须合理•下面层油石比可以适当大一些;下面层油石比可以适当大一些;•中面层油石比宜适中;中面层油石比宜适中;•上面层油石比宜取接近低限;上面层油石比宜取接近低限;•粒径大时取大,粒径小时取小;粒径大时取大,粒径小时取小;•寒冷地区取大,炎热地区取小;寒冷地区取大,炎热地区取小;•低标号沥青取大,高标号沥青取小;低标号沥青取大,高标号沥青取小;•重交通取小,轻交通取大。
重交通取小,轻交通取大5、沥青混合料的质量检验、沥青混合料的质量检验5.1 矿料级配及油石比检验矿料级配及油石比检验5.2 温度检验温度检验5.3 马歇尔指标检验马歇尔指标检验5.4 动稳定度检验及其他动稳定度检验及其他5.5 检测频率和质量要求检测频率和质量要求5.1 矿料级配及油石比检验矿料级配及油石比检验1、原材料级配检验、原材料级配检验施工过程中,由于进场材料的变异,可能导致生产配合比发施工过程中,由于进场材料的变异,可能导致生产配合比发生较大的变化因此,对于不同时期的进场材料,必须进行生较大的变化因此,对于不同时期的进场材料,必须进行筛分检验,以判定各种规格的材料级配是否发生了影响沥青筛分检验,以判定各种规格的材料级配是否发生了影响沥青混合料性能的变化混合料性能的变化如果发现如果发现某种规格矿料的级配发生了明某种规格矿料的级配发生了明显变化,就必须对各冷料仓的进料比例显变化,就必须对各冷料仓的进料比例进行调整进行调整5.1 矿料级配及油石比检验矿料级配及油石比检验2、对集料进行级配检验、对集料进行级配检验⑴⑴ 在沥青混合料生产过程中,必须通过计算机采集的数据逐在沥青混合料生产过程中,必须通过计算机采集的数据逐盘检测各粒径筛孔的通过率,要求将各筛孔的通过率误盘检测各粒径筛孔的通过率,要求将各筛孔的通过率误差控制在规定范围内差控制在规定范围内⑵⑵ 每天将计算机采集的矿料级配数据进行一次汇总评定每天将计算机采集的矿料级配数据进行一次汇总评定⑶⑶ 每台拌和机每天进行每台拌和机每天进行1~~2次抽提试验,每次取次抽提试验,每次取2个样,以个样,以平均值检验矿料的级配是否符合标准级配要求平均值检验矿料的级配是否符合标准级配要求5.1 矿料级配及油石比检验矿料级配及油石比检验3、油石比检验、油石比检验⑴⑴ 在沥青混合料生产过程中,必须通过计算机采集的数据逐在沥青混合料生产过程中,必须通过计算机采集的数据逐盘检测,沥青用量(油石比)误差控制在盘检测,沥青用量(油石比)误差控制在±0.3%以内%以内⑵⑵ 每天将计算机采集的沥青用量(油石比)数据进行一次汇每天将计算机采集的沥青用量(油石比)数据进行一次汇总评定,平均值误差控制在总评定,平均值误差控制在±0.1%以内%以内⑶⑶ 每台拌和机每天进行每台拌和机每天进行1~~2次抽提试验,每次取次抽提试验,每次取2个样,以个样,以平均值检验沥青用量(油石比)是否符合要求:平均值检验沥青用量(油石比)是否符合要求:±0.3%%5.2 温度检验温度检验1、拌和温度检验、拌和温度检验⑴⑴ 沥青、集料的加热温度:逐盘检测评定。
传感器自动检测、沥青、集料的加热温度:逐盘检测评定传感器自动检测、显示并打印显示并打印⑵⑵ 混合料出厂温度混合料出厂温度•逐车检测评定传感器自动检测、显示并打印,出厂时按逐车检测评定传感器自动检测、显示并打印,出厂时按车进行人工检测车进行人工检测•逐盘测量记录,每天取平均值评定传感器自动检测、显逐盘测量记录,每天取平均值评定传感器自动检测、显示并打印示并打印2、摊铺温度检验、摊铺温度检验3、碾压温度检验、碾压温度检验4、碾压终了路表温度检验、碾压终了路表温度检验5.3 马歇尔指标检验马歇尔指标检验马歇尔检验指标马歇尔检验指标空隙率空隙率稳定度稳定度流值流值马歇尔检验频度及单点检验评定方法马歇尔检验频度及单点检验评定方法每台拌和机每天每台拌和机每天1~~2次,以次,以4~~6个试件的平均值进行评定,个试件的平均值进行评定,结果应符合规范要求结果应符合规范要求浸水马歇尔检验浸水马歇尔检验必要时进行具体要求同马歇尔检验必要时进行具体要求同马歇尔检验5.4 动稳定度检验及其他动稳定度检验及其他车辙试验车辙试验必要时,以必要时,以3个试件的平均值进行评定检验结果应符合规范个试件的平均值进行评定。
检验结果应符合规范规定规定对于施工过程中进行车辙试验,规范中没有强制,但非常必对于施工过程中进行车辙试验,规范中没有强制,但非常必要,推荐每层次进行要,推荐每层次进行1~~3次检验次检验低温性能检验低温性能检验低温弯曲试验低温弯曲试验•规范没有强调,推荐至少每层次进行一次检验规范没有强调,推荐至少每层次进行一次检验冻融劈裂试验冻融劈裂试验•规范没有强调,推荐至少每层次进行一次检验规范没有强调,推荐至少每层次进行一次检验5.5 检查频度和质量要求检查频度和质量要求 据《公路沥青路面施工技术规范规范》(JTG F40-2004)规定,作如下要求:Ø混合料外观:应随时检查,目测每盘没车观察集料粗细、均匀性、离析、油石比、色泽、冒烟、有无花白料、油团等各种现象;Ø拌合温度:沥青、集料的加热温度应逐盘检测评定;混合料出厂温度应逐盘检测,逐车评定6、沥青路面现场检测、沥青路面现场检测6.1 现场检测项目现场检测项目6.2 路面压实度检测路面压实度检测6.3 路面平整度检测路面平整度检测6.4 路面抗滑性能检测路面抗滑性能检测6.5 路面渗水系数检测路面渗水系数检测6.6 路面厚度检测路面厚度检测6.7 施工期面层缺陷与原因施工期面层缺陷与原因6.1 现场检测项目现场检测项目⑴⑴ 外观外观⑵⑵ 接缝接缝⑶⑶ 施工温度施工温度⑷⑷ 厚度厚度⑸⑸ 压实度压实度⑹⑹ 平整度平整度⑺⑺ 宽度宽度⑻⑻ 纵断面高程纵断面高程⑼⑼ 横坡度横坡度⑽⑽ 渗水系数渗水系数下面层油污引起下面层油污引起的路面变形的路面变形6.2 路面压实度检测路面压实度检测 沥青路面的压实度采取重点进行沥青路面的压实度采取重点进行碾压工艺碾压工艺的过程控制,的过程控制,适度钻孔适度钻孔抽检压抽检压实度校核的方法。
钻孔取样应在路面完全冷却后进行,对普通沥青混合实度校核的方法钻孔取样应在路面完全冷却后进行,对普通沥青混合料通常在料通常在第二天取样第二天取样,对改性沥青及,对改性沥青及SMASMA路面宜在路面宜在第三天第三天以后取样以后取样1 1)试验方法)试验方法核子密湿度仪测定压实度试验(每核子密湿度仪测定压实度试验(每1212个月需进行一次仪器标定,仪器标个月需进行一次仪器标定,仪器标定后许用此法);定后许用此法);钻芯法测定压实度试验钻芯法测定压实度试验 于路面择点进行钻心取样,试验室对芯样进行密度测定,按下列公式于路面择点进行钻心取样,试验室对芯样进行密度测定,按下列公式进行压实度的计算进行压实度的计算 式中式中 ::K K-沥青层某一测定部位的压实度,%;-沥青层某一测定部位的压实度,%; D D-由试验测定的压实沥青混合料试件实际密度,-由试验测定的压实沥青混合料试件实际密度,g/cm3g/cm3;; D0D0-沥青混合料的标准密度,-沥青混合料的标准密度,g/cm3g/cm3。
6.2 路面压实度检测路面压实度检测Ø((2 2)芯样试验要点强调)芯样试验要点强调Ø若一次钻孔取得的芯样包含有不同层位的沥青混合料,应采用切割机将芯样若一次钻孔取得的芯样包含有不同层位的沥青混合料,应采用切割机将芯样沿各结合层面锯开;沿各结合层面锯开;Ø试件边角浮松颗粒应仔细清除;试件边角浮松颗粒应仔细清除;Ø对芯样应晾干或风吹干不少于对芯样应晾干或风吹干不少于2424小时,确保秤取空气重准确;小时,确保秤取空气重准确;Ø以实验室密度作为标准密度时,必须由沥青拌和厂每天取样以实验室密度作为标准密度时,必须由沥青拌和厂每天取样1 1~~2 2次实测的马次实测的马歇尔试件密度,取平均值作为该批混合料铺筑路段压实度的标准密度其试歇尔试件密度,取平均值作为该批混合料铺筑路段压实度的标准密度其试件成型温度与路面复压温度一致;件成型温度与路面复压温度一致;Ø在测定芯样的表干重之前,应用在测定芯样的表干重之前,应用拧干的湿毛巾拧干的湿毛巾檫拭其表面但芯样不同于马檫拭其表面但芯样不同于马歇尔试件,其侧面某些开口空隙在钻芯前实际是作为混合料内部空隙存在的,歇尔试件,其侧面某些开口空隙在钻芯前实际是作为混合料内部空隙存在的,因此,在进行芯样密度试验时,侧面的开口空隙应当是计算入路面体积内的。
因此,在进行芯样密度试验时,侧面的开口空隙应当是计算入路面体积内的在用在用湿毛巾除却表面水时湿毛巾除却表面水时,,应力道放轻应力道放轻,,对于侧面部位对于侧面部位,可用,可用毛巾包裹即可毛巾包裹即可,,保证保证料面水被檫拭掉,而开口空隙的水还存在料面水被檫拭掉,而开口空隙的水还存在6.3 路面平整度检测路面平整度检测1 1、常用试验方法、常用试验方法Ø三米直尺测定平整度试验Ø连续式平整度仪测定平整度试验 要点强调要点强调Ø高速公路上,三米直尺可用于接缝处平整度检测,以单杆测定评定;Ø连续式平整度仪测试时,应提前清扫测试段落的路面赃物,牵引车速度应保持匀速,最大不宜超过12km/h检测位置的确定检测位置的确定•施工过程中的质量检测,可任意确定地点,可以单杆检测施工过程中的质量检测,可任意确定地点,可以单杆检测•路基路面质量验收或进行路况评定时,应连续测路基路面质量验收或进行路况评定时,应连续测10尺尺s除特殊规定外,沿轮迹测定(距车道线除特殊规定外,沿轮迹测定(距车道线80cm~100cm))s已有车辙的路面,应取车辙中间位置为检测位置已有车辙的路面,应取车辙中间位置为检测位置6.3 路面平整度检测路面平整度检测测试步骤测试步骤•⑴⑴ 在施工过程中,按根据需要确定的方向,摆放在施工过程中,按根据需要确定的方向,摆放3m直尺直尺•⑵⑵ 目测最大间隙位置目测最大间隙位置•⑶⑶ 用有高度标线的塞尺测量最大间隙的高度(用有高度标线的塞尺测量最大间隙的高度(mm),),准确至准确至0.2mm•⑷⑷ 施工结束后,按规范测定,每施工结束后,按规范测定,每1处连续处连续10尺,按上述步骤测记尺,按上述步骤测记10个最大间隙个最大间隙测试结果的计算测试结果的计算•单杆检测,以最大间隙为测定结果单杆检测,以最大间隙为测定结果•连续连续10尺测定时,判断每个测定值是否合格,根据要求计算合格尺测定时,判断每个测定值是否合格,根据要求计算合格百分率,并计算百分率,并计算10个最大间隙的平均值个最大间隙的平均值报告报告•单杆检测的结果应随时记录测试位置及检测结果。
连续测定单杆检测的结果应随时记录测试位置及检测结果连续测定10尺尺时,应报告平均值、不合格尺数、合格率时,应报告平均值、不合格尺数、合格率6.3 路面平整度检测路面平整度检测2 2、连续式平整度仪测试平整度检测和评定方法、连续式平整度仪测试平整度检测和评定方法特点及适用范围特点及适用范围•以标准差(以标准差(mm))表示平整度表示平整度•适用于路面平整度检测适用于路面平整度检测•不适用于已有较多坑槽、破损严重的路面不适用于已有较多坑槽、破损严重的路面•检测速度一般在检测速度一般在2km/h~10km/h之间之间•对于不平整的路面,测试结果往往偏小对于不平整的路面,测试结果往往偏小测试原理测试原理•机架长度机架长度3m,,共共8个轮,中间为可以起落的测定轮个轮,中间为可以起落的测定轮•前后各前后各4个轮与机架固定相连,行走时测定轮的起落高度可以通个轮与机架固定相连,行走时测定轮的起落高度可以通过位移传感器测定、记录、打印、绘图、输出等过位移传感器测定、记录、打印、绘图、输出等•安装有距离传感器,自动采集距离、位移数据安装有距离传感器,自动采集距离、位移数据•测定间距测定间距10cm,,每每100m自动计算一次结果(标准差)自动计算一次结果(标准差)6.3 路面平整度检测路面平整度检测测试位置测试位置•施工质量验收或进行路况评定时,通常以行车道轮迹作为施工质量验收或进行路况评定时,通常以行车道轮迹作为测定的标准位置测定的标准位置•对于旧路,取一侧车辙中间位置为测试位置对于旧路,取一侧车辙中间位置为测试位置测试步骤测试步骤•⑴⑴、将仪器置于测试路面的起点位置;、将仪器置于测试路面的起点位置;•⑵⑵、人工或车辆牵引仪器,纵向行驶,横向位置保持稳定;、人工或车辆牵引仪器,纵向行驶,横向位置保持稳定;•⑶⑶、检查测试数据显示、打印、记录情况;、检查测试数据显示、打印、记录情况;•⑷⑷、若某项仪表发生故障,应停止进行检查;、若某项仪表发生故障,应停止进行检查;•⑸⑸、测试速度应均匀,宜为、测试速度应均匀,宜为5km/h,,最大不得超过最大不得超过12km/h;•⑹⑹、、人工牵引时,应充分注意保持匀速人工牵引时,应充分注意保持匀速6.3 路面平整度检测路面平整度检测测试结果的计算测试结果的计算•仪器可自动计算仪器可自动计算100m区间的标准差(区间的标准差(mm),),还可记录测试长度还可记录测试长度(距离)、曲线振幅>某一定值(如(距离)、曲线振幅>某一定值(如3mm、、5mm、、8mm、、10mm等)的次数、曲线振幅的单向(凸起或凹下)累积值及以等)的次数、曲线振幅的单向(凸起或凹下)累积值及以3m机机架为基准的中点路面偏差曲线图,计算打印。
当人工计算时,在架为基准的中点路面偏差曲线图,计算打印当人工计算时,在记录曲线上任意设一基准线,每隔一定距离(宜为记录曲线上任意设一基准线,每隔一定距离(宜为1.5m))读取曲读取曲线偏离基准线的偏离位移值线偏离基准线的偏离位移值di•每一计算区间的标准差每一计算区间的标准差•按规范规定计算一个评定路段内各区间平整度标准差的平均值、按规范规定计算一个评定路段内各区间平整度标准差的平均值、标准差、变异系数标准差、变异系数报告报告•列表报告每一个评定路段内各测定区间的平整度标准差、各评定列表报告每一个评定路段内各测定区间的平整度标准差、各评定路段平整度的平均值、标准差、变异系数以及不合格区间数路段平整度的平均值、标准差、变异系数以及不合格区间数6.3 路面平整度检测路面平整度检测3 3、车载式颠簸累积仪测试平整度检测和评定方法、车载式颠簸累积仪测试平整度检测和评定方法特点及适用范围特点及适用范围•测量车辆在路面上通行时后轴与车厢之间的单向位移累积值测量车辆在路面上通行时后轴与车厢之间的单向位移累积值VBI,,表示路面的平整度,仪表示路面的平整度,仪cm/km表示表示•适用于测定路面表面的平整度,以评定路面的施工质量和使用期适用于测定路面表面的平整度,以评定路面的施工质量和使用期的舒适性的舒适性•不适用于已有较多坑槽、破损严重的路面不适用于已有较多坑槽、破损严重的路面•测试速度快,比较真实地反映行车舒适性测试速度快,比较真实地反映行车舒适性•施工过程中,测试路段的长度往往制约测试的进行施工过程中,测试路段的长度往往制约测试的进行•测试路段计算长度可在较大范围内选择,一般为测试路段计算长度可在较大范围内选择,一般为100m、、200m、、300m、、400m、、500m、、600m、、700m、、800m、、900m、、1000m•数据采集由计算机自动控制,数据格式的输出可采用多种形式数据采集由计算机自动控制,数据格式的输出可采用多种形式•可以建立与高级平整度指数、行驶质量指数、标准差的关系可以建立与高级平整度指数、行驶质量指数、标准差的关系6.3 路面平整度检测路面平整度检测仪器的标定仪器的标定•选选5~~6段不同平整度的路段,每段长度段不同平整度的路段,每段长度250m~300m;•每一段的平整度应均匀、坡度变化不大、直线地段每一段的平整度应均匀、坡度变化不大、直线地段•用八轮仪、手推断面仪、或精密水准仪测量每个路段用八轮仪、手推断面仪、或精密水准仪测量每个路段3~~5次,取平均值次,取平均值作为该路段的测试结果作为该路段的测试结果•用车辆测试用车辆测试3~~5次,车速可分别定为次,车速可分别定为30km/h、、50km/h、、80km/h,,分别分别取平均值作为该路段的测试结果取平均值作为该路段的测试结果•建立车辆测试建立车辆测试VBI结果与八轮仪结果与八轮仪σ结果、手推断面仪或精密水准仪结果、手推断面仪或精密水准仪IRI结结果关系式果关系式报告报告•⑴⑴、列表报告每一评定路段内各测区间的颠簸累积值,各评定路段颠簸、列表报告每一评定路段内各测区间的颠簸累积值,各评定路段颠簸累积值的平均值、标准差、变异系数累积值的平均值、标准差、变异系数•⑵⑵、根据换算关系得到的、根据换算关系得到的σ、、IRI、、RQI值及相关数据值及相关数据•⑶⑶、测试速度、测试速度6.3 路面平整度检测路面平整度检测4、手推断面仪测试平整度检测和评定方法、手推断面仪测试平整度检测和评定方法该仪器测试的是该仪器测试的是IRI,,是国际公认的标准方法,可以与其他测是国际公认的标准方法,可以与其他测试指标进行换算,也可以标定其他仪器试指标进行换算,也可以标定其他仪器5、手推式激光平整度仪测试平整度检测和评定方法、手推式激光平整度仪测试平整度检测和评定方法6、车载式激光平整度仪测试平整度检测和评定方法、车载式激光平整度仪测试平整度检测和评定方法5、、6两种测试方法得到的均为两种测试方法得到的均为IRI,,可以与其他指标进行换算可以与其他指标进行换算仪器必须经过标定方可使用仪器必须经过标定方可使用不同车辆、不同仪器、不同车速得到的换算关系不同不同车辆、不同仪器、不同车速得到的换算关系不同6.4 路面抗滑性能检测路面抗滑性能检测((1 1)常用试验方法)常用试验方法Ø手工铺砂法:适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面构造深度,用以评定路面表面的宏观构造。
Ø摆式仪法:适用于以摆式仪测定沥青路面、标线及其他材料试件的抗滑值,用以评定路面或路面材料试件在潮湿状态下的抗滑能力Ø偏向轮法:横向力系数检测车6.5 路面渗水系数检测路面渗水系数检测(1)试验方法 使用路面渗水仪进行试验,适用于路面现场测定沥青路面的渗水系数2)要点强调Ø应适当选择密封材料,比如可选用橡皮泥或黄油,必须保证水不会从底座和路面间渗出;Ø试验前应清扫路面杂物,并用刷子将路面表面杂物刷去;Ø渗水系数的测定渗水系数的测定需在交通开放交通开放前前进行,否则影响结果的准确性SMA透水系透水系数大引起的数大引起的冒白浆冒白浆6.6 沥青路面厚度检测沥青路面厚度检测沥青路面摊铺层厚度总量检验方法沥青路面摊铺层厚度总量检验方法利用一个评定周期(一个工作日或一个台班)的沥青混合料生产量、利用一个评定周期(一个工作日或一个台班)的沥青混合料生产量、施工总面积、沥青混合料密度按下式计算该摊铺层的平均压实厚度施工总面积、沥青混合料密度按下式计算该摊铺层的平均压实厚度对于高速公路和一级公路,当厚度对于高速公路和一级公路,当厚度≥50mm时,误差应时,误差应≤-3mm,,当厚当厚度>度>50mm时,误差应时,误差应≤-5mm•H==Σmi/(A×d)×1000式中:式中:sH--该评定周期沥青路面摊铺层的平均施工压实厚度,该评定周期沥青路面摊铺层的平均施工压实厚度,mm;smi --每一盘沥青混合料的质量,脚标每一盘沥青混合料的质量,脚标i为依次记录的盘次,为依次记录的盘次, Σmi为一个评定周期内沥青混合料的总生产量,为一个评定周期内沥青混合料的总生产量,t;;sA--该评定周期沥青路面摊铺层的总面积,当遇有加宽等情该评定周期沥青路面摊铺层的总面积,当遇有加宽等情况时,铺筑面积应按实际计算,况时,铺筑面积应按实际计算,m2;;sd--评定周期内摊铺层的现场压实密度的平均值,由钻孔试评定周期内摊铺层的现场压实密度的平均值,由钻孔试件的干燥密度(即试验室标准密度乘以压实度)测定得到,件的干燥密度(即试验室标准密度乘以压实度)测定得到,t/m3。
6.6 沥青路面厚度检测沥青路面厚度检测1、采用钻孔法检验与评定、采用钻孔法检验与评定•⑴⑴ 按随机取样方法确定钻孔检查的位置;按随机取样方法确定钻孔检查的位置;•⑵⑵ 标准钻孔直径为标准钻孔直径为100mm;;•⑶⑶ 确定各层次的分界面;确定各层次的分界面;•⑷⑷ 用钢板尺或卡尺对称量取芯样的用钢板尺或卡尺对称量取芯样的4个高度值(厚度),个高度值(厚度),取平均值,即为该层的厚度,准确至取平均值,即为该层的厚度,准确至0.1cm;;•⑸⑸ 施工过程中,若沥青层尚未冷却,可用改锥插入或挖施工过程中,若沥青层尚未冷却,可用改锥插入或挖坑量取厚度坑量取厚度6.6 沥青路面厚度检测沥青路面厚度检测2、计算实测厚度、计算实测厚度T1i与设计厚度与设计厚度T0i之差之差ΔTi•ΔTi==T1i--T0i•式中:式中:sT1i--路面的实测厚度,路面的实测厚度,cm;sT0i --路面的设计厚度,路面的设计厚度,cm;sΔTi --路面实测厚度与设计厚度的差值,路面实测厚度与设计厚度的差值,cms对于高速公路和一级公路,总厚度的对于高速公路和一级公路,总厚度的ΔTi应应≤ T0i的的-5%,上面层厚度的%,上面层厚度的ΔTi应应≤ T0i的的-10%%s对于其他等级公路,总厚度的对于其他等级公路,总厚度的ΔTi应应≤ T0i的的-8%,%,上面层厚度的上面层厚度的ΔTi应应≤ T0i的的-10%%6.6 沥青路面厚度检测沥青路面厚度检测3、按照数据整理方法、按照数据整理方法,,计算一个评定路段检测厚度的平均值、计算一个评定路段检测厚度的平均值、标准差、变异系数,并计算代表厚度标准差、变异系数,并计算代表厚度4、当为检查路面总厚度时,则将各层平均厚度相加即为路面、当为检查路面总厚度时,则将各层平均厚度相加即为路面总厚度总厚度5、路面厚度检测报告应列表填写,并记录与设计厚度之差,、路面厚度检测报告应列表填写,并记录与设计厚度之差,不足设计厚度为负,大于设计厚度为正不足设计厚度为负,大于设计厚度为正 用雷达检测车检测路面厚度即将成为路面后度检测的重要手段。
用雷达检测车检测路面厚度即将成为路面后度检测的重要手段6.7 施工期面层缺陷与原因施工期面层缺陷与原因 出现的问题出现的问题可能的原因可能的原因油斑油斑离析离析蜂窝蜂窝波浪波浪裂缝裂缝石料破碎石料破碎表面撕裂表面撕裂下下层层粘层沥青过量粘层沥青过量★★★★ 粘层沥青不匀粘层沥青不匀 ★★ 基层过湿基层过湿 ★★★★ 混混合合料料混合料温度过低混合料温度过低 ★★★★混合料温度过高混合料温度过高 ★★混合料沥青过量混合料沥青过量★★ ★★ 混合料沥青不足混合料沥青不足 ★★ ★★ ★★混合料过粗混合料过粗 ★★ ★★★★混合料过细混合料过细 ★★★★ 摊摊铺铺机机摊铺速度过快摊铺速度过快 ★★ ★★摊铺离析摊铺离析★★★★★★ ★★摊铺机操作不当摊铺机操作不当 ★★★★ 分料器调整不当分料器调整不当 ★★★★★★ ★★★★感谢大家的支持感谢大家的支持铜合高速总监办中心试验室铜合高速总监办中心试验室。
