公路工程试验检测人员培训-建筑材料

五、集料试验操作

共计十一项试验，其中粗集料强调七项、细集料 三项。
强调内容有： 粗集料——密度试验、洛杉矶磨耗试验、压碎 试验、针片状颗粒含量检测试验、抗冲击试验、 抗磨耗试验、抗磨光试验； 细集料——筛分试验（注意筛分试验过程中操 作细节，并注意沥青混合料用砂的筛分和水泥混 凝土用砂的筛分 方法的区别）、密度、含泥量。

马歇尔试件制备
混合料搅拌锅 马歇尔成型击实设备
马歇尔试块
密度试验
五. 沥青混合料路用性能

高温稳定性——高温条件下沥青混合料抵抗车辆反复作用，不产生明 显永久变形的能力，特别是对高等级公路渠化交通条件下抵抗车辙性 能的能力。 评价指标：马歇尔稳定度、动稳定度； 低温抗裂性——冬季低温条件下，特别是急剧降温时沥青混合料抗抗 开裂的能力。 评价指标：低温破坏强度、破坏应变、破坏劲度模量； 耐久性——表征沥青混合料抗老化性、水稳性和抗疲劳能力。 评价指标：空隙率、饱和度、残留稳定度； 抗滑性 有助于车辆行驶安全的性能。 评价指标：路面构造深度、摩擦系数 施工和易性 。
集料最大颗粒 集料最大粒径：使集料100％通过的最小标准 筛筛孔尺寸。 集料公称最大粒径：可能全部通过或允许有 少量存留的最小标准筛筛孔尺寸。

一、集料基本概念 ——标准筛

标准筛概念 根据最新规范要求，沿用多年的两套 标准筛系统统一为一种规格，孔的形状全 部为方孔，其中的孔径设置有： 75mm、63mm、53mm、37.5mm、31.5mm、 26.5mm、19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、 4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、 0.15mm、0.075mm 。


六. 沥青混合料试验检测

共包括九项试验，其中的重点 1 .沥青混合料马歇尔试件制备方法； 2 .混合料密度检测； 3 .马歇尔稳定度试验； 4 .车辙试验； 5 .沥青与矿料粘附性试验； 6 .沥青混合料沥青含量检测试验； 重点掌握 1. 试验操作过程； 2. 不同试验方法的适用性； 3. 影响试验结果的因素.



六. 沥青混合料技术标准

动稳定度——在规定条件下，沥青混合料每形成 1mm车辙时需要的碾压次数。通常要求600～800 次/mm以上； 水稳性——沥青混合料马歇尔试件在60℃水中浸 泡48h后，所达到的稳定度。通常要求残留稳定度 ≥75～80％以上； 矿料间隙率——压实沥青混合料试件中矿料以外 的空间体积占试件总体积的百分率。该值的大小 取决于混合料的空隙率和矿料的公称最大粒径.
二. 沥青技术要求




1. 采用道路石油沥青取代原有的重交沥青 （HA）和中、轻交通道路沥青（A）; 2. 沥青标号的划分根据针入度的大小； 3. 不同标号的沥青适用于不同的气候环境； 4. 将沥青划分为三个等级，A级沥青适用于 各种条件、B级沥青适用于高等级公路的下 面层和其它等级的各个层次、C级沥青适用 于三级及三级一下的道路.
公路工程试验检测人员 培训
——沥青及沥青混合料
第一部分
集 料
一、集料基本概念

分类 （1）根据集料形成过程：卵石、碎石； （2）根据粒径大小：粗集料、细集料（注 意不同用途时的划分依据）；
（3）根据化学成分：酸性集料、碱性集料 （知道典型酸性集料和碱性集料代表）.
一、集料基本概念

集料粒径 不同应用目的采用不同划分界限。 用于水泥 混凝土的粗细集料划分尺寸为4.75mm，而用于沥 青混合料的粗集料划分尺寸为2.36mm。
坚固性——注意影响坚固性的因素：除了与砂石材料的组 成和结构外，还取决于孔隙率和饱水程度.

二、粗集料的技术性质 ——力学性质

压碎值：用于评定粗集料的承载能力； 洛杉矶磨耗率：评定粗集料抗磨耗、冲击、边缘剪切等综 合性能； 抗冲击值：抗冲击能力； 抗磨耗值：抗磨损能力； 抗磨光值：用于评定抗滑能力； 了解和掌握针对这些性质所涉及的试验方法、操作过程 和注意事项.
四. 沥青混合料 ——概述
四. 沥青混合料 ——概述

沥青混合料结构类型 1. 悬浮密实型结构——采用连续级配矿料，具有 较低的空隙率，良好的低温性能，但高温抗车辙 能力较差；
2. 骨架孔隙型结构——采用开级配矿料，空隙率 较高，所以低温抗开裂性能较差，当高温抗车辙 能力相对较好； 3. 密实骨架型结构——采用间断级配矿料，具有 较高的密实程度，能够同时兼顾高温和低温性能 要求。
洛杉矶磨耗试验

注意不同规格（目的） 材料需要不同粒径粒 径组合搭配； 评定结果的尺寸为 1.7mm；


两次平行试验差值应 不大于2%，算术平均 值作为测定值。
针片状颗粒（混凝土）检测

针片状颗粒定义： 针状颗粒——凡集料颗粒某一方向的尺寸超出所属粒级的2.4倍时的颗粒； 片状颗粒——凡集料颗粒某一方向的尺寸小于所属粒级的0.4倍时的颗粒； 用于水泥混凝土集料试验采用规准仪法； 首先要确定每次试验时集料的数量； 进行粗细不同颗粒的分级，其中共有6个级别；
软化点试验

特别关注升温速度的控制（5±0.5℃)
延度试验

温度控制； 拉伸速率控制； 水的密度调整；
老化试验——薄膜烘箱法

薄膜烘箱内部结构和盛样皿
沥青密度测定


操作过程： 1.称取空密度瓶质量（g）； 2.称取装满水的密度瓶质量（g）； 3.称取装入适量沥青后的密度瓶质量（g）； 4.称取再装满水后的密度瓶质量（g）. 计算公式：




针状规准仪
片状规准仪
针片状颗粒（沥青混合料）检测

用于沥青混合料集料采用游标卡尺法；
针片状颗粒定义：某一颗粒长度尺寸 与厚度尺寸之比大于等于3时的颗粒； 注意量取颗粒尺寸时的方法。
用于高等级公路沥青路面表层时 三项集料试验

抗冲击试验
用于高等级公路沥青路面表层时 三项集料试验来自抗磨耗试验磨耗试件
磨耗仪
用于高等级公路沥青路面表层时 三项集料试验


抗磨光试验 PSV值越大，抗 磨光性能越好
六. 矿料级配组成设计 ——有关级配的概念

级配类型
连续级配——在较宽的范围里不同粒径颗粒连续分布； 间断级配——在粒径分布过程中，位于中间部位有一个或 若干粒径缺失；

筛分曲线：注意筛分曲线绘制时横坐标刻 度确定原理，能够分析同一级配图上不同 位置筛分曲线所代表的集料粗细程度； 级配范围：用于控制集料级配状况的标准.
三. 沥青材料试验检测

共涉及七项试验，其中针入度、软化点、 延度、薄膜烘箱试验和密度检测是重点； 掌握各项试验检测结果所表征的沥青性质； 试验过程中影响试验结果的条件及各条件 变化对试验带来的影响.


针入度试验
注意


试验条件特别是温度 的控制（25±0.1℃）； 荷重100g，贯入时间5S； 平行试验的读数要求；
（5）
材料自身质量 堆积密度＝ 堆积体积
（堆积体积＝材料自身体积＋全部孔隙＋空隙）.
二、粗集料的技术性质 ——物理性质(2)

孔隙率和空隙率；
毛体积密度 孔隙率（％）＝1－ 100 真密度
堆积密度 空隙率（％）＝1－ 100 表观密度

级配——可由砂的级配加以说明；
第二部分
沥青与沥青混合料
一. 沥青技术性质




沥青的粘滞性——以条件粘度针入度、软化点表示： 1. 针入度：表征沥青的粘稠性，是沥青标号划分依据； 2. 软化点：表征达到相同粘稠状态下所对应的温度，同时表示沥青的热稳定 性； 沥青延性——以延度指标表示； 低温延度值的大小一定程度上反应沥青的抗裂性； 沥青的感温性——以针入度指数表示； 1. 表示沥青在软化点之下的感温性，针入度指数（PI）越大，沥青的感温性 越小； 2. 兼顾高低温要求时，要求沥青的PI值在－1.5～＋1.0之间； 粘附性——通过水煮或水浸的方式检测粘度程度； 1. 沥青与集料之间的粘附性越好，表征沥青混合料的水稳性越好。 2. 要求沥青与集料之间的粘附等级在IV级之上； 沥青耐久性——采用薄膜烘箱加热方式评价； 1. 引起沥青老化的因素有：热、紫外光、氧、水、矿料的渗流硬化等； 2. 薄膜烘箱试验评价方法：（1）沥青质量损失；（2）针入度比；（3）实测 延度.
密度试验

密度 真密度——磨细后采用 李氏比重瓶法； 表观密度——水中重法 毛体积密度——表干法 表干密度——表干法 堆积密度——分为自然 堆积密度、振实密度和 捣实密度。
压碎值试验


注意用于沥青混合料 和用于水泥混凝土的 试验方法一致，都采 用压碎到2.36mm以下 粒径的多少进行评定， 其中二者试验结果的 换算关系为: 压碎指标值＝ 0.816X压碎值-5




三、粗集料表面特征

针片状颗粒——强调的内容：
（1）针片用状颗粒的定义； （2）针片状颗粒试验检测方法； （3）分别从针对混凝土用集料和沥青混合料 用两方面区分不同定义、试验方法.
四、细集料技术性质

级配 分计筛余百分率
mi i (%) 100 M 累计筛余百分率
通过百分率
Ai (%) ai

沥青混合料分类 1. 根据空隙率： 密级配沥青混合料——空隙率3～6％； 开级配沥青混合料——空隙率18％以上； 半开级配沥青混合料——空隙率6～12％； 2. 根据级配类型： 连续级配沥青混合料； 间断级配沥青混合料； 3. 按矿料的公称最大粒径： 特粗式沥青混合料——最大粒径为37.5mm； 粗粒式沥青混合料——最大粒径31.5mm、26.5mm； 中粒式沥青混合料——最大粒径19mm、16mm； 细粒式沥青混合料——最大粒径13.2mm、9.5mm； 砂粒式沥青混合料——最大粒径≤4.75mm.