沥青混合料试验方法介绍

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沥青混合料试验 方法介绍
江苏省交通科学研究院 二OO七年四月
主要常规试验(JTJ052-2000)
沥青混合料取样方法和击实试件制作方法 沥青混合料试件密度试验(表干法、水中重法、
蜡封法、体积法) (浸水)马歇尔稳定度试验 沥青含量及矿料级配检验 最大理论密度试验(真空法) 冻融劈裂试验 沥青混合料车辙试验 沥青与粗集料粘附性试验
2、拌和:先加矿料,再加沥青拌1-1.5min,再加 矿粉直至拌和均匀。
试验过程(分为7步) 1、称料 2、装料、插捣料 3、测温度 4、击实
5、翻一面击实 6、取纸算高度 7、冷却、脱试件
试件高度符合: 标准击实试件:63.5mm±1.3mm 大型击实试件:95.3mm±2.5mm
三、试件密度试验
3、负压容器标定:A类容器称取水中重m1 (25±0.5℃)
试验步骤 1、称容器及混合料质量,得到试样净质量ma 2、注入约25℃水,浸没混合料
3、开动真空泵,真空度达到97.3kPa(730mmHg) 持续15min±2min。
4、强烈振荡负压容器,排除气泡
5、浸入保温至25℃±0.5℃的恒温水槽,10min
3、称量各筛上筛余颗粒质量,准确 至0.1g,并将沾在滤纸、棉花上的矿 粉及抽提液中的矿粉计入矿料中通过 0.075mm的矿粉含量中。所有各筛的 分计筛余量和底盘中剩余质量的总和 和筛分前试样总质量比,相差不得超 过总质量的1%。
计算公式 分计筛余量:Pi=mi/m×100 累计筛余量:分计筛余百分率与大于 该号筛的各号筛上的分计筛余百分率 之和,准确至0.1% 通过筛分百分率:用100减去该号筛 上累计筛余百分率,准确至0.1% 画图
1、在检查拌和楼质量为目的时,应从拌 和机一次放料的下方或提升斗中取样, 不得多次混合后使用。
2、以评定混合料质量为目的时,必须分 几次取样,拌和均匀后作为代表性试 样。
1)在拌和厂取样 宜用专用的容器(一次可装5-8kg)装在 拌和机卸料斗下方,每放一次料取一次 样,顺次装入试样容器中,每次倒在清 扫的平板上,连续取几次样,混和均 匀,按四分法取至足够数量。
3、温度计分度为1℃,量程0-300℃。
准备工作 1、根据沥青粘度绘制粘温曲线测定沥青混合料拌和
与压实温度。
1)适宜于拌和的沥青表观粘度(0.17±0.02)Pa.s
2)适宜于击实的沥青表观粘度(0.28±0.02)Pa.s
2、人工配置混合料步骤
1)烘干--干矿料烘干温度105±5℃,时间不少于 4-6h。
3、测定试件的体积指标,试件成型后放置的时间不
少于12h,对聚合物改性沥青不少于48h,但也不能
长于1周。
试验方法
1、将试件连同试模一起,置于已达到试验温度 60度±1度的恒温DS 室 (t2d2中t1)d1N,C1保C2 温不少于5h,也不 得多于24h。在试件的试验轮不行走的部位上, 粘贴一个热电偶温度计(也可在试件制作时 预先将热电偶导线埋入试件一角),控制试 件温度稳定在60度±0.5度。
1、密度概念 2、VV(混合料空隙率)
VMA(矿料间隙率) VFA(沥青饱和度) 3、有效沥青含量、粉胶比概念
1、VV=(1-γf/γt)×100 2、VMA=(1-γf/γsb×Ps)×100 3、VFA=(VMA-VV)/VMA
表干法试验步骤(四步) 1、选秤 2、称空气中重量ma 3、称水中质量(3-5min)mw 4、称表干质量mf 毛体积密度公式
后,称取容器与混合料的水中质量m2。 计算公式 γt=ma/(ma-(m1-m2)) 同一试样至少平行试验两次。
六、冻融劈裂方法
目的 评价沥青混合料水稳定性。 仪具准备 试验机加载速度:50mm/min 采用50次击实马歇尔试件 恒温冰箱:-18℃ 恒温水槽:准确度0.5℃
试验方法
五、沥青含量及矿料级配检验
目的 测定沥青混合料中沥青含量及矿料级配。 仪具 离心机转速不小于3000r/min 天平感量0.01g,0.1g各一台 试验准备 取样:从拌和厂或运输卡车上取样,放在金属盘 内适当拌和,待温度稍降至100℃以下后,用大 烧杯称取试样(m)1000g-1加热--集料加热温度在沥青拌 和温度以上约15℃,一般按一组试件(4-6个) 备料,但进行配合比设计时,应分别备料。
4)沥青加热--沥青加热温度一般加热至沥青混 合料拌和温度,但不得超过175℃。
5)试模、套筒加热--加热温度在100℃左右,时 间1h。
拌制石油沥青混合料 1、预热拌和机-拌和温度以上10度左右;
二、击实试件制作方法
适用范围 标准击实法适用于马歇尔试验等使用的101.6mm ×63.5mm圆柱体试件成型,大型击实法适用于 152.4mm×95.3mm的大型圆柱体试件成型。 一些规定(拌和场或施工现场采集) 1、当集料公称最大粒径≤26.5mm时,可直接取
样(直接法),一组试件的数量通常为4个。
试验步骤 1、保温试件和压头(30-40min)/(45-60min) 2、将上下压头放入水中保温 3、放入试件,启动设备,记录压力及变形数据 4、取出试件(不超过30s) 计算 1、流值修正(293页) 2、公式 马歇尔模数:T=MS/FL 残留稳定度:MSO=MS1/MS×100 浸水马歇尔保温时间不一样(48h),其它一样。
2、当集料公称最大粒径>26.5mm,但≤31.5mm, 宜将>26.5mm的集料筛除后使用(过筛法),一 组试件数量仍为4个,如采用直接法,一组试件 数量应增至6个。 3、当集料公称最大粒径>31.5mm时,必须采用过 筛法(26.5mm),一组试件仍为4个。
仪器数字汇总 1、自动击实仪击实速度为60次/min±5次/min。 2、标准击实试模内径101.6mm±0.2mm,高87mm。大 型击实试模内径152.4±0.2mm,总高115mm。
方法分类及适用范围 1、表干法:适用于测定吸水率不大于2%的各种
试件毛体积密度。
2、水中重法:适用于测定几乎不吸水的密实的 试件的表观密度。
3、体积法:适用于空隙率较大的沥青碎石混合 料及大空隙透水性开级配沥青混合料(OGFC) 试件的毛体积密度。
4、蜡封法:适用于测定吸水率大于2%的试件毛 体积密度。
六、车辙试验方法
目的 评价沥青混合料高温稳定性。 仪具准备 试验轮加载压力:0.7MPa±0.05MPa 试验路速度:42次/min±1次/min 恒温室温度:60℃±1℃ 试件内部温度:60℃±0.5℃ 试验准备工作
1、试件成型(轮碾法252页) 注意:试件尺寸:300×300×50mm 按马歇尔试件密度100±1%成型。 2、压强测定:测定在60度进行,在试验台上放 置一块50mm厚的钢板,其上铺一张毫米方格纸, 上铺一张新的复写纸,以规定的700N荷载厚试验 轮静压复写纸,即可在方格纸上得出轮压面积, 由此求得压强。
ρf=ma/(mf-mw)×ρw 水中重法少第四步。 ρf=ma/(ma-mw)×ρw
蜡封法试验步骤(七步)
1、选秤
2、称试件重量ma 3、试件冰箱冷却
4、石蜡溶化 5、浸入石蜡并称取试件重量mp
6、称取试件水中重mc 7、测定石蜡对水的密度
公式
γf=ma/mp-mc-(mp-ma)/ γp γf(=m(’md-d-m’gm)a))/((md-mg)-
1、制作马歇尔试件,不少于8个
2、测定试件直径和高度,测定试件密度等物理 指标
3、随机分组,每组不少于4个,有1组放置室温 内保存
4、第二组饱水(真空条件下15min,恢复常压, 在水中放置0.5h)
5、取出试件放入塑料袋,加入10ml水,扎紧口 袋,将试件放入冰箱中,冷却温度-18℃±2 ℃,保持16±1h。
6、取出试件,立即放入60℃±0.5℃恒温水浴槽 中,撤去塑料袋,保温24h。
7、将第一组和第二组全部试件浸入温度为 25℃±0.5℃的恒温水槽不少于2h。
8、取出试件进行劈裂试验。 计算公式 Rt1=0.006287Pt1/h1 Rt2=0.006287Pt2/h2 TSR=(Rt2/Rt1)×100
8、105℃±5℃烘干集料m1。 9、用压力过滤器过滤回收瓶中的沥
青溶液,得出漏入滤液中矿粉m3。
计算公式
ma=m1+m2+m3 Pa=(m-ma)/ma
矿料级配试验步骤 1、将抽提后的集料称重,精确至 0.1g。 2、用摇筛机筛集料10min,然后按筛 孔大小顺序,在一清洁浅盘上,再逐 个手筛,直至每分钟筛出量不超过筛 上试样质量的0.1%时为止。
DS=(t2-t1)×N/(d2-d1)×c1×c2
沥青含量试验步骤 1、向装有试样的烧杯中注入三氯乙 烯,浸泡混合料30min,用玻璃棒适 当搅拌,使沥青充分溶解。 2、将混合料及溶液倒入离心分离 器,用少量溶剂将烧杯及玻璃棒上的 粘附物全部洗入分离容器中。
3、称取洁净的圆环形滤纸质量,准 确至0.01g。注意,滤纸不宜多次反 复使用,破损者不能使用,石粉粘附 时应用毛刷清除干净。 4、将滤纸垫在分离器边缘上,加盖 紧固,在分离器出口处放上回收瓶, 上口应注意密封,防治流出液成雾状 散失。
2、将试件连同试移置于轮蔗试验机的试验台上, 试验轮在试件的中央部位,其行走方向须与 试件碾压或行车方向一致。开动车辙变形自 动记录仪,然后启动试验机,使试验轮往返 行走,时间约移1h,或最大变形达到25mm时 为止。试验时,记录仪自动记录变形曲线及 试件温度。
计算
1、沥青混合料试件的动稳定度按下式计算:
侧1/2-1/3位置处取样,用铁锹将摊铺层 的全厚铲出,但不得将摊铺层下的其它 层料铲入。每摊铺一车料取一次样,连 续3车取样后,混合均匀按四分法取至足 够数量。
乳化沥青常温沥青混合料取样 与热拌沥青混合料相同,但宜在乳化
沥青破乳水分蒸发后装袋,对袋装常温 沥青混合料亦可直接从储存的混合料中 随即取样,取样袋数不少于3袋,使用时 将3袋混合料倒出做适当拌和,按四分 法取出规定数量。
五、最大理论密度试验
适用范围 本方法不适用于吸水率大于3%的多孔性集料的 沥青混合料。 仪具准备 真空负压装置:4kPa(30mmHg)负压 恒温水槽:水温控制25℃±0.5℃ 温度计:分度为0.5℃
试验准备 1、取样:最小试样数量(26.5mm-2500g),往
下以500g递减。
2、将混合料分散,粗集料不破碎,细集料团块 分散到小于6.4mm。
一、沥青混合料取样方法
取样原则 随机,具有充分的代表性。 仪具准备 主要是温度计,要求分度为1℃,量程0℃300℃,数字显示或度盘指针的分度0.1℃。 取样数量(宜不少于试验用量的2倍) 抽提、马歇尔试验不少于12kg,车辙不少于 40kg,浸水马歇尔和冻融不少于12kg。
取样方法
2)在运料车取样 宜在汽车装料一半后开出去于汽车车厢 内,分别用铁锹从不同方向的3个不同高 度处取样,然后混在一起用手铲适当拌 和均匀,取出规定数量。如车到达施工 现场后取样,应在卸掉一半后将车开出 去从不同方向的3个不同高度处取样。宜 从三辆不同车取样混合使用。
3)在道路施工现场取样 应在摊铺后未碾压前于摊铺宽度的两
四、(浸水)马歇尔稳定度试验
目的 评价沥青混合料水稳定性。 仪具准备 1、仪器加载速率50mm/min±5mm/min 2、仪器最大荷载≥25kN(大马歇尔≥50kN) 3、恒温水槽:控温准确度1℃
试验准备工作 1、成型马歇尔试件,一组不得少于4个。 2、测定试件高度及体积指标,
3、调节水槽温度60℃±1℃
5、开动离心机,转速逐渐增至 3000r/min,沥青溶液通过排除口注 入回收瓶中,待流出停止后停机。 6、加入新溶剂,数量大体相同,稍 停3-5min,重复上述步骤,直至流出 的抽提液成清澈的淡黄色。
7、卸下上盖,取下滤纸,在室内空
气中蒸发干燥,然后放入105±5℃烘
箱中干燥,称取质量,其增重部分m2 为矿粉一部分。
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