沥青混合料劈裂试验
沥青混合料试验规程
足表 T0628-1 中规定的精度要求。
表 T0628-1 控制和数据采集系统精度要求
测定值
精度
测定值
温度
0.1°c
158
52 T0732 沥青混合料谢伦堡沥青析漏试验
160
53
T0733 沥青混合料肯塔堡飞散试验
162
54
T0752 稀浆混合料湿轮磨耗试验
164
1 沥青弯曲蠕变劲度试验 (弯曲梁流变仪法)
一、目的与适用范围 1.1 本方法用弯曲梁流变仪测定沥青的弯曲蠕变劲度和 m 值。测 量的弯曲蠕变劲度范围为 20~1OOOMPa。
84
T0620 沥青运动粘度试验(真空减压毛细管
27
87
法)
28
T0624 沥青粘韧性试验
90
T0625 沥青旋转粘度试验(布洛克菲尔德粘
29
93
度计法)
30
T0654 乳化沥青与粗集料粘附试验
95
31
T0657 乳化沥青与水泥拌合试验
97
32
T701 沥青混合料取样法
99
33
T0661 聚合物改性沥青离析试验
2 沥青流变性质试验(动态剪切流变仪法)
一、目的与适用范围
1.1 本方法适用于测定沥青的动态剪切模量和相位角。沥青动态
剪切模量测量值的范围 0.1~lOMPa,相应的温度范围为 5~85℃。
1.2 本方法适用于原样沥青、压力老化后的沥青和薄膜烘箱(或
旋转薄膜烘箱)后的老化沥青。如用于含有颗粒的沥青,本标准试验
图 T0627-2 试件成型示意图(铝板) 1-醋酸盐塑料;2-0 形橡胶圈;3-沥青样品;4-铝模
2.2.7 不锈钢(厚)梁:长 127mm±2.Omm、宽 12.7mm±0.1mm、 厚 6.4mm 土 0.1mm;不锈钢(薄)梁:长 127mm±0.5mm、宽 12.7mm
纤维对沥青混合料性能影响试验分析
论文THESIS110 China Highway近年来,我国高温多雨地区的新建高速公路沥青路面容易出现裂缝、坑槽、抗滑性能衰减较快等早期病害,对出行安全及行车舒适性造成了不利的影响,沥青混合料是造成早期病害最为显著的因素。
为了改善沥青混合料的路用性能,减少路面早期病害的发生,本文采用高温抗车辙试验、低温劈裂试验、冻融劈裂试验和表面构造深度试验,通过实验研究了掺加聚酯纤维和玄武岩纤维的AC-13C、SMA-13沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和抗滑性,并分析了其作用机理,并对每种纤维的适用场合及特点进行了分析。
原材料技术指标及要求集料采用玄武岩,沥青为SBS 改性沥青,技术指标均满足相关规范及标准。
选用的SBS 改性沥青、玄武岩纤维及聚酯纤维材料的检测结果如表1、表2所示。
试验方案表3为AC-13C 和SMA-13两种常用级配,验证两种纤维对沥青混合料路用性能的改善效果。
两种纤维掺量纤维对沥青混合料性能影响试验分析文/广东冠粤路桥有限公司 刘志华均为0.2%,设置不掺加纤维沥青混合料的性能为对照组,共进行4组试验,每组试验进行5个平行试验,取平均值为最终结果。
鉴于混合料油石比相差较小,因此忽略油石比变化对沥青混合料路用性能的影响,每组试验的油石比如表4所示。
试验结果与分析高温稳定性能不同纤维种类、不同纤维掺量的沥青混合料的高温抗车辙性能试验结果如表5所示。
由表5可知,玄武岩纤维和聚酯纤维均可以有效提高两种混合料的动稳定度,与不添加纤维的混合料相比,添加玄武岩纤维后的AC-13C 和SMA-13混合料的动稳定度分别提高了43.7%和28.6%,掺加聚酯纤维后动稳定度分别提高了31.4%和11.9%,表明玄武岩纤维对沥青混合料高温性能的提升作用更加明显,且沥青玛蹄脂沥青混合料高温稳定性明显优于密级配沥青混合料。
玄武岩纤维与聚酯纤维均能提高沥青混合料的高温稳定性能,主要原因是由于纤维具有加筋作用,且可增强混合料内部抗拉作用,消耗或缓解部分行车荷载传递的应力。
沥青混合料劈裂试验记录(模板)
备注
校核:试验:
水平最大变形XT( mm)
垂直变形与水平变形的比值A
泊松比u
破坏拉伸应变εT
εT平均值
劈裂抗拉强度RT(MPa)
RT平均值(MPa)
RT单个与平均值差(MPa)
K×RT标准差
破坏劲度模量ST(MPa)
ST平均值()
ST单个与平均值差(MPa)
K×标准差
试验结果
破坏拉伸应变εT=
劈裂抗拉强度RT= MPa
沥青混合料劈裂试验记录
管理编号:XXXXXXXXX共页第页
样品编号
委托日期
试验编号
成型日期
级配类型
测试日期
使用部位
成型方法
试件状态
加载速率
mm/min
K值
试验温度
℃
检验标准
□JTG E20-2011□其它
检测仪器设备
试件
1
2
3
4
5
6
试验尺寸(直径mm×高度mm)
最大荷载PT(N)
垂直最大变形YT( mm)
浸水劈裂试验评价沥青混合料水稳定性
浸 水 劈 裂试 验
采用 马歇 尔击 实 法 成 型 的 圆柱 体 试 件 , 击 实 次
数 为 双 面各 次 。采用 与冻融劈裂试验 相同的多
R O A D C O N ST R U C T IO N A N D M A C H IN E R Y
冻融 劈 裂试 验 、 浸 水 劈 裂 试 验 与 粘 附性 试 验 相 关 性
的低 温 , 水 就 可 以 自然 进 人 试 件 空 隙 内 。 而 路 面 在 实 际 使 用 中很 少 出 现 这 样 的 情 况 , 为 了 模 拟
冻 融 劈裂 试 验 可 以模 拟 沥青 混 合 料 的水 损 坏 。 从 空 隙率 分 析 。 根 据 现 行 规 范 要 求 , 浸 水
现 场 的真 实 情 况 并 简 化 试 验 过 程 , 减 少 试 验 设 备 , 降低试验成本 ,浸水劈 裂试验 改进 浸泡方式 ,采用 直接浸泡 。 冻融劈裂试验 的两组试件 都浸泡在 水 中 ,ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ在 考虑 水 损 害 三 要 素 —
合料 的 内部 提高 沥 青 与集 料 的粘 附 性 , 提 高 集 料之
间 的粘 结力 。
沥青 混合 料水 损害机 理
沥 青 混 合 料 的 水损 害 是 指 沥青 路 面 在 水存 在 的
研 究 方案及评 价指 标
中 国现 行 的 《公路 沥 青路 面 施 工技 术规 范 》 。 一 ,要 求采 用沥 青 与 粗 集 料 的粘 附 性 试 验 、
下测 试 。
马 歇尔 试验 要 求 击 实 次数 是
是
次 , 而 冻 融劈 裂 试 验
次 。 可 以 看 到前 者 的 空 隙率 太 小 , 与路 面实 际
空 隙率 不符 , 水 分几 乎 不 能 浸入 到 这些 孔 隙 中 , 也 就
沥青混合料的劈裂强度
沥青混合料的劈裂强度
沥青混合料的劈裂强度是指材料在拉伸过程中发生劈裂的抗力。
这一指标通常用来衡量沥青混合料的抗拉能力,其测量方法是使用劈裂试验仪进行测试。
试验时,将一定长度的试样放在劈裂试验仪上,然后逐渐施加拉力,直到试样劈裂或拉断。
读取试样劈裂时的拉力值就是沥青混合料的劈裂强度。
沥青混合料的劈裂强度与其成分、配合比、制备工艺和使用条件等因素密切相关,应根据实际需要进行调整,在合适的范围内进行优化。
沥青混合料冻融劈裂试验
沥青混合料冻融劈裂试验1目的与适用范围1.1本方法适用于在规定条件下对沥青混合料进行冻融循环,测定混合料试件在受到水损害前后劈裂破坏的强度比,以沥青混合料水稳定性。
非经注明,试验温度为25℃,加载速率为50mm/min。
1.2本方法采用马歇尔击实法成型的圆柱体试件,击实次数为双面各50次,集料公称最大粒径不得大于26.5mm。
2仪具与材料2.1试验机:能保持规定加载速率的材料试验机,也可采用马歇尔试验仪。
试验机负荷应满足最大测定荷载不超过其量程的80%且不小于其量程的20%的要求,宜采用40kN或60kN传感器,读数精密度为10N。
2.2恒温冰箱:能保持温度为—18℃,当缺乏专用的恒温冰箱时,可采用家用电冰箱的冷冻室代替,控温准确度为2℃。
2.3恒温水槽:用于试件保温,温度范围能满足试验要求,控温准确度为0.5℃。
2.4压条:上下各一根,试件直径100mm时,压条宽度为12.7mm,内侧曲率半径50.8mm,压条两端均应磨圆。
2.5劈裂试验夹具:下压条固定在夹具上,压条可上下自由活动。
2.6其它:塑料袋、卡尺、天平、记录纸、胶皮手套等。
3方法与步骤3.1按本规程T0702方法制作圆柱体试件。
用马歇尔击实仪双面击实各50次,试件数目不少于8个。
3.2按本规程的规定方法测定试件的直径及高度,准确至0.1mm。
试件尺寸应符合直径101.6mm±0.25mm,高63.5mm±1.3mm的要求。
在试件两侧通过圆心画上对称的十字标记。
3.3按本规程规定的方法测定试件的密度、空隙率等各项物理指标。
3.4将试件随机分成两组,每组不少于4个,将第一组试件置于平台上,在室温下保存备用。
3.5将第二组试件按本规程T0717标准的饱水试验方法真空饱水,在98.3kPa—98.7kPa(730mmHg—740mmHg)真空条件下保持15min,然后打开阀门,恢复常压,试件在水中放置0.5h。
3.6取出试件放入塑料袋中,加入约10mL的水,扎紧袋口,将试件放入恒温冰箱(或家用冰箱的冷冻室),冷冻温度为—18℃±2℃,保持16h±1h.3.7将试件取出后,立即放入保温为60℃±0.5℃的恒温水槽中,撤去塑料袋,保温24h。
沥青混合料试验规程
青 衣
3、取样方法 3.1热拌沥青混合料
◆在沥青混合料拌合厂取样:在拌合厂取样时,宜用专用的容器装在拌 和机卸料斗下方,每放一次料一次样,顺次装入试样容器中,每次倒在 清扫干净的地板上,连续几次取样,混合均匀,按四分法取样至足够数 量。 ◆在沥青混合料运料车上取样:取样时,宜在汽车装卸一半后,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合均 匀,取出规定数量 。在施工现场的运料车上取样时,应在卸料一半后从 不同方向取样,样品宜从3辆不同的车上取样混合使用。 注:在运料车上取样时不得仅从满载的运料车上取样,且不允许只在 一辆车上取样。
一、沥青混合料取样
1、目的与适用范围 本方法适用于在拌合厂及道路施工现场采集热拌沥青混合料或常温 沥青混合料试样,供施工过程中的质量检验或在试验室测定沥青混合料 的各项物理力学性质。所取的试样应有充分的代表性。
2、实验用具
铁锹、手铲、搪瓷盘或金属盛样容器、塑料编织袋、温度计、标签、 溶剂(煤油)、棉纱等
◆按本规程T 0702的方法拌制沥青混合料。当采用大容量沥青混合料拌 和机时,宜一次拌和;当采用小型混合料拌和机时,可分两次拌和。混合 料质量及各种材料数量由试件的体积按马歇尔标准密度乘以1.03的系数 求得。常温沥青混合料的矿料不加热。
4、轮碾成型方法 ⑴在试验室用轮碾成型机制备试件
试件尺寸可为长300mm×宽300mm×厚50~100mm。试件的厚度可 根据集料粒径大小选择,同时根据需要厚度也可以采用其他尺寸,但混 合料一层碾压的厚度不得超过100mm。 ◆ 将预热的试模从烘箱中取出,装上试模框架;在试模中铺一张裁好的 普通纸(可用报纸),使底面及侧面均被纸隔离;将拌和好的全部沥青混 合料(注意不得散失,分两次拌和的应倒在一起),用小铲稍加拌和后 青 均匀地沿试模由边至中按顺序转圈装入试模,中部要略高于四周。 衣
沥青混合料劈裂试验
沥青混合料劈裂试验1 目的与适用范围1.1本方法适用于测定沥青混合料在规定温度和加载速率时劈裂破坏或处于弹性阶段时的力学性质,亦可供沥青路面结构设计选择沥青混合料力学设计参数及评价沥青混合料低温抗裂性能时使用。
试验温度与加载速率可由当地气候条件根据试验目的或有关规定选用,但试验温度不得高于30℃,如无特殊规定,宜采用试验温度15℃±0.5℃,加载速率为50mm/min。
当用于评价沥青混合料低温抗裂性能时,宜采用试验温度—10℃±0.5℃及加载速率1mm/min。
1.2本方法测定时采用沥青混合料的泊松比υ值,但计算的υ必须在0.2—0.5范围内。
劈裂试验使用的泊松比υ表一1.3 本方法采用的圆柱体试件应符合下列要求1.3.1 最大粒径不超过26.5mm(圆孔筛30mm)时,用马歇尔标准击实法成型的直径为φ101.6mm±0.25mm试件,高为63.5mm±1.3mm。
1.3.2 从轮碾机成型的板块试件或从道路现场钻取直径φ100mm±2mm或φ150mm±2.5mm,高为40mm±5mm的圆柱体试件。
2仪具与材料2.1 试验机:能保持规定的加载速率及试验温度的材料试验机,当采用50mm/min的加载速率时,也可采用具有相当传感器的自动马歇尔试验仪代替。
但均必须配置有荷载及试件变形的测定记录装置。
荷载由传感器测定,应满足最大测定荷载不超过其量程的80%且不小于其量程的20%的要求,一般宜采用40RN或60RN传感器,测定精密度为10N。
2.2 位移传感器厅采用LVDT或电测百分表:水平变形宜用非接触式位移传感器测定,其量程应大于预计最大变形的1.2倍,通常不小于5mm,测定垂直变形精密度不低于0.01mm,测定水平变形的精密度不低于0.005mm。
2.3 数据采集系统或X-Y记录仪:能自动采集传感器及位移计的电测信号,在数据采集系统中储存或在Z、Y记录仪上绘制荷载与跨中挠度曲线。
沥青和沥青混合料试验检测方法(新)
第五章:沥青混合料试验检测技术作为高等级道路路面的主要结构形式之一,沥青混合料路面以其表面平整、坚实、无接逢、行车平稳、舒适、噪音小等优点,在国内外得到广泛的应用。
为了保证高等级公路在高速、安全、经济和舒适四个方面的功能要求,沥青混合料除了要具备一定的力学强度,还要具备高温稳定性、低温抗裂性、耐久性、抗滑性、抗渗性等各项技术要求。
因此道路工程建设过程中,对沥青混合料的各项性能进行准确的检测,以确保沥青路面的工程质量。
本章简略介绍沥青混合料的组成结构和技术性能,重点介绍沥青混合料组成设计方法和技术性能指标的检测方法,同时介绍SMA的设计及检测方法第一节沥青混合料的分类及其技术要求沥青混合料是由适当比例的粗集料、细集料及填料组成的矿质混合料与粘结材料沥青经拌和而成的混合材料,一般我们将沥青混凝土和沥青碎石通称为沥青混合料。
一、沥青混合料的分类(一)按结合料分类1.石油沥青混合料:以石油沥青为结合料的沥青混合料。
2.煤沥青混合料:以煤沥青为结合料的沥青混合料。
(二)按施工温度分类1.热拌热铺沥青混合料:简称热拌沥青混合料。
沥青与矿料在热态拌和、热态铺筑的混合料。
2.常温沥青混合料:以乳化沥青或稀释沥青与矿料在常温状态下拌制、铺筑的混合料。
(三)按矿质混合料级配类型分类1.连续级配沥青混合料:沥青混合料中的矿料是按级配原则,从大到小各级粒径都有,按比例相互搭配组成的混合料,称为连续级配沥青混合料。
2.间断级配沥青混合料:连续级配沥青混合料矿料中缺少一个或两个档次粒径的沥青混合料称为间断级配沥青混合料。
(四)按混合料密实度分类1.密级配沥青混凝土混合料:按密实级配原则设计的连续型密级配沥青混合料,但其粒径递减系数较小,设计空隙率3%-6%。
2.半开级配沥青混凝土混合料:按级配原则设计的连续型级配混合料,但其粒径递减系数较大,设计空隙率6%-12%。
3.开级配沥青混凝土混合料:按级配原则设计的连续型级配混合料,但其粒径递减系数较大,设计空隙率大于18%。
沥青混凝土标准实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本实验旨在通过标准实验方法,对沥青混凝土的性能进行检测,包括其物理性能、力学性能、耐久性能等,以确保沥青混凝土路面施工质量,为工程验收提供依据。
二、实验材料1. 沥青混凝土混合料:采用某品牌沥青,集料为碎石、砂、矿粉等。
2. 实验仪器:沥青混合料拌和机、马歇尔试验仪、车辙试验仪、冻融劈裂试验仪、孔隙率测试仪等。
3. 其他材料:标准砂、矿粉、水、油石比等。
三、实验方法1. 马歇尔试验:按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ 032)进行马歇尔试验,测试沥青混凝土的密度、稳定度和流值等指标。
2. 车辙试验:按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ 032)进行车辙试验,测试沥青混凝土的抗车辙性能。
3. 冻融劈裂试验:按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ 032)进行冻融劈裂试验,测试沥青混凝土的耐久性能。
4. 孔隙率测试:按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ 032)进行孔隙率测试,测试沥青混凝土的孔隙率。
四、实验步骤1. 拌和沥青混凝土混合料:按照设计配合比,将沥青、集料、矿粉等材料进行拌和,确保混合料均匀。
2. 马歇尔试验:a. 取一定量的沥青混凝土混合料,按照试验要求进行马歇尔试验。
b. 测试混合料的密度、稳定度和流值等指标。
3. 车辙试验:a. 将沥青混凝土混合料按照试验要求进行铺设。
b. 在规定温度下,用车辙试验仪进行车辙试验。
c. 测试沥青混凝土的抗车辙性能。
4. 冻融劈裂试验:a. 将沥青混凝土混合料按照试验要求进行铺设。
b. 将铺设好的沥青混凝土混合料进行冻融处理。
c. 进行冻融劈裂试验,测试沥青混凝土的耐久性能。
5. 孔隙率测试:a. 取一定量的沥青混凝土混合料,按照试验要求进行孔隙率测试。
b. 测试沥青混凝土的孔隙率。
五、实验结果与分析1. 马歇尔试验结果:- 密度:2.41g/cm³- 稳定度:6.5kN- 流值:28mm结果分析:沥青混凝土混合料的密度、稳定度和流值均符合规范要求。
沥青混合料劈裂试验
沥青混合料劈裂试验1 目的与适用范围1.1本方法适用于测定沥青混合料在规定温度和加载速率时劈裂破坏或处于弹性阶段时的力学性质,亦可供沥青路面结构设计选择沥青混合料力学设计参数及评价沥青混合料低温抗裂性能时使用。
试验温度与加载速率可由当地气候条件根据试验目的或有关规定选用,但试验温度不得高于30℃,如无特殊规定,宜采用试验温度15℃±0.5℃,加载速率为50mm/min。
当用于评价沥青混合料低温抗裂性能时,宜采用试验温度—10℃±0.5℃及加载速率1mm/min。
1.2本方法测定时采用沥青混合料的泊松比υ值,但计算的υ必须在0.2—0.5范围内。
劈裂试验使用的泊松比υ表一1.3 本方法采用的圆柱体试件应符合下列要求1.3.1 最大粒径不超过26.5mm(圆孔筛30mm)时,用马歇尔标准击实法成型的直径为φ101.6mm±0.25mm试件,高为63.5mm±1.3mm。
1.3.2 从轮碾机成型的板块试件或从道路现场钻取直径φ100mm±2mm或φ150mm±2.5mm,高为40mm±5mm的圆柱体试件。
2仪具与材料2.1 试验机:能保持规定的加载速率及试验温度的材料试验机,当采用50mm/min的加载速率时,也可采用具有相当传感器的自动马歇尔试验仪代替。
但均必须配置有荷载及试件变形的测定记录装置。
荷载由传感器测定,应满足最大测定荷载不超过其量程的80%且不小于其量程的20%的要求,一般宜采用40RN或60RN传感器,测定精密度为10N。
2.2 位移传感器厅采用LVDT或电测百分表:水平变形宜用非接触式位移传感器测定,其量程应大于预计最大变形的1.2倍,通常不小于5mm,测定垂直变形精密度不低于0.01mm,测定水平变形的精密度不低于0.005mm。
2.3 数据采集系统或X-Y记录仪:能自动采集传感器及位移计的电测信号,在数据采集系统中储存或在Z、Y记录仪上绘制荷载与跨中挠度曲线。
沥青混合料劈裂过程数值
量。理论上,断裂能等于 T-δ 曲线下方的面积。双线性 CZM 假定:在内
聚力达到开列强度之前(δ≤δ0),内聚力区域的材料是线弹性的;在 内 聚 力 达 到 开 裂 强 度 之 后 (δ0≤δ≤δf),材 料 表 现 为 线 性 软 化 行 为 ,是 材 料的软化阶段,也称为损伤阶段。
双线性内聚力模型的 T-δ 曲 线 如 图 2 所 示 , 其 中 T 为 内 聚 力 ;δ
为裂纹面的相对位移;Tc 为材料的力学强度, 是内聚力所能到达的最 大值, 称为开裂强度;δ0 表为内聚力 达 到 Tc 时 裂 纹 面 的 位 移 ;δf 为 裂 纹 面 的 最 大 位 移 ,称 为 失 效 位 移 ;Gc 为 断 裂 能 ,是 指 裂 纹 面 从 位 移 为 零直到完全分离所消耗的能量, 也即材料从完好到断裂所吸收的能
沥青混合料损伤断裂属强不连续问题,常规有限元法要求在单元 内部形函数连续且材料性能不能突变,在处理像裂纹这样的强间断问 题时,必须将裂纹面设置为单元的边,裂尖设置为单元的结点,在裂尖 附近的高应力梯度区需要高密度网格,同时在模拟裂纹生长扩展时还 需要对网格进行重新剖分,效率极低甚至无能为力。 在处理多裂纹复 杂问题时,其工作量之大是难以接受的。 为了解决上述类型问题,扩展 有 限 元 法[1-2](XFEM)应 运 而 生 ,是 近 年 来 发 展 起 来 的 一 种 新 的 数 值 方 法,它继承了常规有限元法的所有优点,最根本的区别在于它所使用 的网格与结构内部的几何或物理界面无关,从而克服了在诸如裂纹尖 端等高应力梯度和变形集中区进行高密度网格剖分所带来的困难,当 模拟裂纹扩展时也无需对网格进行重新剖分,解决了一些用传统有限 元法不易或无法求解的工程技术问题。 目前,国内扩展有限元法研究 发表工作还不多,具体应用到沥青混合料和沥青路面结构的研究工作 还未见报道,因此本文开展这一方面的一些研究探索工作。
沥青溷合料试验
3)将记录仪与荷载及位移传感器连接。
4)开动试验机,使压头与上下压条接触,数据采 集系统调零。
5)开动数据采集系统,同时启动试验机,以规定 的加载速率向试件加载劈裂至破坏,记录仪记录 荷载及水平变形(或垂直位移)。
图2劈裂试验的荷载一变形曲线
(2)冻融劈裂试验
1)将试件随机分成两组,第一组在室温下保存备 用。
(4)冻融劈裂试验的劈裂抗拉强度
(5)冻融劈裂抗拉强度比
第四节 沥青混合料低温弯曲试验
一、目的与适用范围
1适用于测定热拌沥青混合料在规定温度和加载速 率时弯曲破坏的力学性质。
2适用于由轮碾成型后切制的长250mm±2.0mm, 宽30mm±2.0mm,高35mm±2.0mm的棱柱体小 梁,其跨径为200mm±0.5mm。
三、计算
1从图上读取45min(t1)及60min(t2)时的车辙变 形d1及d2。
当变形过大,在未到60min变形已达25mm时,则 以达到25mm(d2)时的时间为t2,将其前15min 为t1,此时的变形量为d1。
2计算沥青混合料试件的动稳定度 。
四、注意
1一般,车辙试验温度为60℃,轮压为0.7MPa。根 据需要,如在寒冷地区也可采用45℃,在高温条 件下采用70℃等,但应在报告中注明。计算动稳 定度的时间原则上为试验开始后45min~60min之 间。
第一节 压实沥青混合料的密度试验
压实沥青混合料的密度测试方法包括水中重法、表干法 和蜡封法。分别适用于吸水率不同的沥青混合料。
一 表干法 (一)目的与适用范围 1.1 表干法适用于测定吸水率不大于2%的各种沥青混合 料试件,包括I型或较密实的II型沥青混凝土、抗滑表 层混合料、沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)试件的毛体 积相对密度或毛体积密度。 1.2 测定的毛体积密度适用于计算沥青混合料试件的空 隙率、矿料间隙率等各项体积指标。
沥青混凝土实验
沥青混凝⼟实验四、沥青混合料的路⽤性能1、⾼温抗车辙性能马歇尔稳定度试验、车辙试验影响⾼温稳定性的主要因素:沥青⽤量、粘度、矿料级配和尺⼨、形状;2、低温抗开裂;3、耐久性:空隙率和沥青饱和度、残留稳性度(浸⽔试验);4、抗滑性能:构造深度、抗磨光性、颗粒形状与尺⼨;5、施⼯和易性:影响因素是材料组成和施⼯条件控制。
⼆)沥青混合料试件制作⽅法击实法、轮碾法、静压法1、试验⽬的采⽤标准击实法或⼤型击实法制作沥青混合料试件,⽤于进⾏室内马歇尔稳定度试验和进⾏劈裂强度试验。
2、试验仪器与材料(1)实验室⽤沥青混合料拌和机:容量不少于10L 。
(2)击实仪。
(3)试模:内径101.6mm ±0.2mm ,⾼87mm 的圆柱形⾦属筒。
(4)脱模器。
(5)烘箱。
(6)天平或电⼦秤。
(7)温度计:分度为1℃。
3、试验⽅法与步骤(1)试件尺⼨应符合试件直径不少于集料公称最⼤粒径的4倍,厚度不⼩于集料公称最⼤粒径的1~1.5倍的规定。
(2)确定制作沥青混合料试件的拌和与压实温度。
4、成型操作(1)将拌好的沥青混合料,均匀称取⼀个试件所需的⽤量(标准马歇尔试件约1200g ,⼤马歇尔试件约4050g )。
(2)从烘箱中取出预热的试模及套筒,将试模装在底座上,垫⼀张圆形的吸油性⼩的纸,⽤插⼑或⼤螺丝⼑沿周围插捣15次,中间10次。
在装好的混合料上⾯垫⼀张吸油性⼩的圆纸,将装有击实锤及导向棒的压实头插⼊试模中,然后开启电动机或⼈⼯将击实锤从457mm的度⾃由落下击实规定的次数(75次或50次)。
(3)试件击实⼀⾯后,取下套筒,将试模掉头,装上套筒,然后以同样的⽅法和次数击实另⼀⾯。
(4)试件击实结束后,⽴即⽤镊⼦取掉上下⾯的纸,⽤卡尺量取试件离试模上⼝的保证⾼度符合63.5mm ±1.3mm (标准试件)。
(5)卸去套筒和底座,将装有试件的试模侧向放置冷却⾄室温后(不少于12h ),置脱模机上脱出试件,逐⼀编号。
沥青混合料试验
沥青混合料试验5.1 沥青混合料试件制作方法(击实法)5.1.1 试验目的与适用范围(1)本方法适用于标准击实法或大型击实法制作沥青混合料试件,以供试验室进行沥青混合料物理力学性质试验使用。
(2)标准击实法适用于马歇尔试验、间接抗拉试验(劈裂法)等所使用的φ101.6 mm×63.5 mm圆柱体试件的成型。
大型击实法适用于φ152.4 mm×95.3 mm 的大型圆柱体试件的成型。
(3)沥青混合料试件制作时的矿料规格及试件数量应符合如下规定:①当集料公称最大粒径小于或等于26.5 mm时,采用标准击实法。
一组试件的数量不少于4个。
②当集料公称最大粒径大于26.5 mm,但不大于31.5 mm时,宜采用大型击实法。
一组试件的数量不少于6个。
5.1.2 试验设备(1)标准击实仪:由击实锤、φ98.5 mm平圆形压实头及带手柄的导向棒组成。
用人工或机械将压实锤举起,从(457.2±1.5)mm的高度沿导向棒自由落下击实,标准击实锤质量(4 536±9)g。
(2)大型击实仪:由击实锤、φ149.5 mm平圆形压实头及带手柄的导向棒(直径15.9 mm)组成。
用机械将压实锤举起,从(457.2±2.5)mm的高度沿导向棒自由落下击实,大型击实锤质量(10 210±10)g。
自动击实仪是将标准击实锤及标准击实台安装为一体,并用电力驱动使击实锤连续击实试件且可自动计数的设备,击实速度为(60±5)次/min。
(3)试验室用沥青混合料拌和机:能保证拌和温度并充分拌和均匀,可控制拌和时间,容量不小于10 L。
搅拌叶自转速度70~80 r/min,公转速度40~50 r/min。
(4)脱模器:电动或手动,可无破损地推出圆柱体试件,备有标准圆柱体试件及大型圆柱体试件尺寸的推出环。
(5)试模:由高碳钢或工具钢制成,每组包括内径(101.6±0.2)mm,高87 mm的圆柱形金属筒、底座(直径约120.6 mm)和套筒(内径101.6 mm,高70 mm)各1个。
沥青及沥青混合料试验记录
2012年6月11日星期一马歇尔制样以泰普克基质沥青70#为例试验步骤:1.按照设计好的级配,天枰称重集料和矿粉,并一同放到160℃的烘箱里面加热2.打开混合料搅拌机,并设定温度为160℃,搅拌时间为180s3.沥青放到135℃的烘箱里面加热,放置时间:使沥青能顺利倒出即可4.把制样磨具(筒状柱体,几个样品就放几个;底座)放入到130℃的烘箱里面加热5.取出三分之二锅沥青,在煤气上进行加热、搅拌,直至成水状,此时温度应小于160℃(温度过高,会有黑烟产生,此时沥青发生氧化)6.取出已经达到160℃的集料和矿粉,放入混合料搅拌机中,加入已定质量的沥青,搅拌键常按,搅拌机容器上升,并开始搅拌混合过程7.搅拌完成后,取1250g(首次取此质量的沥青混合料,后面再根据此质量下的样品体积情况进行质量调整)混合料,放入装置好的磨具中,用尖刀使其四周无大空隙(最好是边上没有大的颗粒,不然样品做洛杉矶磨耗试验时边上的大颗粒容易掉,影响结果判断),之后放入到马歇尔击实仪中双面各击75下(根据级配类型确定击实次数,AC级别击实75次)8.对样品上下面厚度进行测量,与标准尺寸¢101.6m m×63.5mm进行比较,进而调整后一样品的混合料取料质量(标准击实法,一组试件的数量不少于4个)9.重复以上步骤10.把样品放在室温下冷却(空调房也可以),等样品温度降到室温时,在脱模机上进行脱模,并标上标签(标签标在密实一面,即制样时的底部,密实的原因是因为制样时小颗粒被作用到下部)11.测试其空气质量和水中质量(计算空隙率用?)2012年6月初星期1~5一、沥青三大指标(针入度、软化点和延度)测试以SK基质沥青为例试验步骤:1.沥青在烘箱中加热到130℃2.取量约三分之一小锅子,煤气上加热搅拌均匀,使温度在160摄氏度左右3.把沥青料倒入针入度容器、软化点半球和延度磨具中,后续放置和处理时间如4.测试各个性能,并记录试验结果二、动力粘度测试以上面的SK基质沥青为例试验步骤:1.同上2.同上3.把沥青料通过金属漏斗加到粘度玻璃管中,加入量已不超过测试刻度为准4.135℃烘箱里面15分钟后,室温下2分钟后,放入动力粘度仪中60℃恒温30min后,开始测试,并记录试验结果2012年6月14日星期四—昨天试验方法总结试验目的:研究岩沥青作为改性剂掺入基质沥青中作用效果。
沥青混合料水稳定性的试验研究(1)
第31卷第3期2001年5月东南大学学报(自然科学版)JO UR NAL OF SOUTHEA ST UNIVER SITY (Natural Science Edition)Vol 131No 13May 2001沥青混合料水稳定性的试验研究赵永利 吴 震 黄晓明(东南大学交通学院,南京210096)摘要:由于水稳定性不足造成的水损害,是我国沥青路面早期破坏的主要形式之一.但工程实践表明,浸水马歇尔试验与路面的实际状况相差较远,其残留稳定度也未能反映出沥青混合料水稳定性的真实情况.本文以劈裂试验为基础,通过对浸水条件的改进,进一步深入地研究了几种常见沥青混合料的水稳定性,提出了以真空循环饱水条件下的沸煮劈裂试验的残留稳定度来评价沥青混合料的水稳定性.试验结果表明,此方法的试验结果明显好于现行规范中的方法,而采用密实结构AC 16I 的水稳定性明显优于其他几种沥青混合料.关键词:沥青混合料;水稳定性;饱水;劈裂;残留稳定度中图分类号:U4161217 文献标识码:A 文章编号:1001-0505(2001)03-0099-04收稿日期:2001-01-09. 作者简介:赵永利,男,1971年生,博士研究生.我国高速公路建设正在飞速发展,高速公路的建设极大地推动了我国经济的发展,加快了物资人员的流通.但现有高速公路的有效服务时间普遍未能达到其设计使用年限,由于沥青面层水稳定性不足造成的水损害,常使高速公路在通车2~3年内便出现明显的坑槽、松散等现象,这已经成为我国高速公路沥青路面破坏的主要形式之一[1].沥青路面的水损害,是指沥青路面在有水存在的条件下,经受交通荷载和温度胀缩的反复作用,一方面水分对沥青起乳化作用,导致沥青混合料强度下降,同时水分逐步侵入到沥青与集料界面上,由于水动力的作用,沥青膜渐渐的从集料表面剥离,导致集料之间的粘结力丧失而发生的路面破坏过程[2].造成沥青路面水损害的原因,除了降雨及交通荷载的作用外,主要是由于路面排水结构设计不合理,以及沥青混合料的水稳定性差两个原因.我国现行的沥青路面设计、施工规范,对矿料与沥青的粘附性及沥青混合料的水稳定性都作了具体的要求.但大量的工程实践表明,现有的测试方法和表示参数不能有效地反应路面的实际情况和混合料的水稳定性.为此,本文探索新的试验方法,对几种典型沥青混合料的水稳定性进行了测试.1 沥青混合料的马歇尔试验试验中集料采用玄武岩,沥青采用壳牌AH 70#沥青,选用的级配为AC 16I,AK 16A,AK 16C 和SAC 16,其级配曲线范围如表1所示.表1 各种沥青混合料的矿料级配范围筛孔尺寸/mm通过百分率/%AC 16I AK 16A AK 16C SAC 1619.0010010010010016.0095~10090~10090~10095~10013.2075~9070~9072~9275~909.5058~7850~7055~7555~704.7542~6330~5035~5530~402.3632~5022~3729~3622~311.1822~3716~2822~3416~240.6016~2812~2316~2612~200.3011~218~1811~2010~180.157~157~146~138~150.0754~85~94~96~10根据马歇尔试验的结果,确定了各种混合料的最佳沥青用量及相应的物理力学参数,如表2所示.表2 马歇尔试验结果级配类型AC 16I AK16AAK 16C SAC 16最佳油石比/% 5.1 4.6 4.6 4.6稳定度/kN 12.410.013.211.3流值/0.1mm 34343137孔隙率/%4.34.44.24.5采用标准的浸水马歇尔试验方法,测定混合料的水稳定性,其试验结果如表3所示.表3 浸水马歇尔试验结果混合料类型说明稳定度/kN 流值/0.1mm空隙率/%残留稳定度/%AC 16I (油石比5.1%)标准试件12.432.8 4.3浸水试件12.639.1 4.3100AK 16C (油石比4.6%)标准试件13.236.3 4.1浸水试件13.731.2 4.2100AK 16A (油石比4.6%)标准试件10.039.5 4.3浸水试件8.641.2 4.486.0SAC 16(油石比4.6%)标准试件11.332.5 4.6浸水试件10.640.44.693.8注:残留稳定度超过100%的记为100%.从表3中可以看出,采用浸水马歇尔试验,其残留稳定度未能充分地反映出水分对混合料的侵蚀作用,其较高的残留稳定度也与实际工程中路面的损坏程度不相符,之所以会产生这种现象,主要有以下几方面的原因:1)在该试验条件下,沥青混合料的孔隙率较小,浸水48h 后,水分不能充分进入到试件的孔隙中,也就无法对沥青膜产生侵蚀作用;特别是闭合孔隙中所封闭的大量气体,进一步阻碍了水分的浸入.而沥青路面在实际使用初期,其实际孔隙率要比实验室内大许多,水分易于进入到孔隙中.2)在浸水马歇尔条件下,混合料内部的水是处于静止状态的,不能模拟出在车轮挤压下,水分对沥青膜产生机械冲刷及反复吸压作用,而水压的作用是沥青混合料出现水损害的一个重要原因.3)在马歇尔稳定度的测试中,试件呈环向挤压状态,此种状态下,试件的承载能力对矿料的咬合情况敏感,而对沥青膜的粘附情况不敏感;在环向挤压状态下,马歇尔试件会出现由于大变形产生的破坏,而不会出现路面上由于水损害而常见的松散破坏.因此浸水马歇尔试验结果不是评价沥青混合料水稳定性的有效指标,必须探索新的试验方法.2 沥青混合料的劈裂试验为了模拟路面的实际状态,本文以劈裂试验测试试件的承载力,在劈裂条件下,试件内部呈受拉状态,试件的破坏是由于内部的粘结力不足以抵抗外加荷载造成的,因此更利于反映水分对沥青的软化和对沥青膜的剥落作用.试验温度为25e ,加荷速度为50mm/min,试验结果如表4所示.表4 劈裂试验结果混合料类型劈裂强度/MPa 极限变形/mmAC 16I(油石比5.1%) 1.12 4.3AK16A(油石比4.6%) 1.01 4.4SAC 16(油石比4.6%)1.059.1AK 16C(油石比4.6%) 1.06 3.8为了检验混合料的水稳定性,本文对浸水条件进行了探索,首先采用沸水浸泡2h 的试验条件.之所以将试件放在沸水中浸煮2h,而没有像马歇尔试验一样在60e 的水中浸泡48h,是参考了沥青与粗集料的粘附性试验[3],并基于以下几方面的考虑:首先,在沸水中有利于加速水对沥青膜的侵蚀作用.根据表面能理论对沥青混合料水损害的解释,沥青膜是在表面张力的作用下,被水分逐渐剥落下来的;但当温度较低时,沥青的液体性质不能充分表现出来,表面张力很难发挥作用,使这一侵蚀过程较缓慢;而根据沥青材料的时温换算关系,提高温度可以有效地加快作用速度.试验中发现在沸水中浸煮2h 的效果,与在60e 水中浸泡2d 的效果基本相同,而时间的缩短不仅加快了试验速度,同时也减少了试验的误差.其次,在沸水中浸煮时,水中及矿料表面会产生一定量的气泡,这些气泡的产生将加速水分对沥青的剥落作用,同时水分的对流也对沥青膜有一定的冲刷作用;试验中明显发现在沸水表面飘浮着一些剥落100东南大学学报(自然科学版)第31卷下来的沥青膜.表5 沸煮劈裂试验结果混合料类型劈裂强度/MPa 极限变形/mmAC 16I(油石比5.1%) 1.0510.8AK 16A(油石比4.6%)0.837.9SAC 16(油石比4.6%)0.828.8试件在沸水中浸煮2h 后,将其冷却到25e ,再进行劈裂试验,测其强度.试验结果表明,经沸水浸煮后,混合料的劈裂强度有了明显的降低,而极限变形则呈增加趋势,其试验结果如表5所示.此结果表明,在沸煮2h 的条件下,水分已对沥青混合料产生了明显的侵蚀作用;但在沸煮2h 的过程中,由于时间较短,水分仍不能充分浸入到试件内部;图1 饱水率与真空度的关系为了反映试件整体的水稳定性,本文进行了真空饱水条件下的沸煮劈裂试验.试验结果表明,通过真空饱水可以有效地提高水分在孔隙中的填充程度;而填充在孔隙中的水分,在沸煮条件下受热膨胀溢出,其效果类似于沥青路面在轮载作用下,水分在混合料内部的流动.由图1可以看出,试件的饱水率(试件内,水的体积与试件孔隙体积之比)与真空压成正比,表明真空条件是提高试件的饱水率的有效途径.同时也可以看出即使在较高的真空压(9713kPa)下,试件的饱水率也是有限的;可见,单纯将试件浸水48h,并不能使其充分饱水.而沥青路面在实际使用过程中,轮载的反复作用,使水分有足够的压力挤入孔隙中.一些资料表明,某些水损害地段,现场取样的饱水率在25%~100%之间,部分采用吸水率较大集料的地段的饱水率甚至大于100%.饱水率的不同,也是造成室内试验与路面实际使用状况有较大差异的一个重要原因.表6 真空饱水沸煮劈裂试验混合料类型劈裂强度/MPa 极限变形/mmAC 16I(油石比5.1%) 1.0210.5AK16A(油石比4.6%)0.768.5SAC 16(油石比4.6%)0.7410.2试件经过25e 真空饱水,再经过沸煮2h,冷却后进行劈裂试验,结果如表6所示.从表6中可以看出其强度有了进一步的降低.为了进一步提高水分对沥青混合料的侵蚀程度,本文又进行了真空循环饱水条件下的沸煮劈裂试验,试验中采用真空压为9713kPa,循环次数为15次.由图2可以看出,增加真空的循环次数对于提高混合料的饱水率,效果并不明显,但往复的加压、减压循环,使水分不断地进出试件内部,有利于模拟由于车轮吸压作用产生的压力水对混合料的侵蚀作用.从表7中可以看出,经过真空循环饱水后,试件的劈裂强度进一步降低,特别是对于SAC 16,其强度的损失幅度非常大,表明对于一种特定的沥青混合料结构,存在着一个耐水侵蚀的极限,超过此极限,水侵蚀将变得十分严重.图2 饱水率与真空循环次数的关系表7 真空循环饱水沸煮劈裂试验结果混合料类型劈裂强度/MPa极限变形/mmAC 16I(油石比5.1%)0.99 4.9AK 16A(油石比4.6%)0.73 6.0SAC 16(油石比4.6%)0.569.6AK 16C(油石比4.6%)0.757.7如以沥青混合料在不同浸水条件下的劈裂强度与标准条件下的劈裂强度的比值,作为评价沥青混合料水稳定性的指标,即残留稳定度,其结果见图3.从图3中可以看出,无论是单一的残留稳定度,还是级差,其变化幅度都明显大于浸水马歇尔试验;同时也可以看出,随着浸水条件的逐步苛刻,采用骨架结构的SAC 16,其水稳定性的下降幅度远远大于采用密实结构的AC 16I.3 结 论水稳定性是沥青混合料的重要性能,利用劈裂试验可以有效地反映出沥青混合料内部的界面粘结状态,而不同浸水101第3期赵永利等:沥青混合料水稳定性的试验研究102东南大学学报(自然科学版)第31卷条件下的残留稳定度有显著不同;利用沸水浸煮的方法可以加速水侵蚀的程度和速度,而真空饱水可以有效地提高混合料的饱水程度,真空循环饱水虽不能进一步提高混合料的饱水程度,但真空循环过程中,水分的反复吸压和冲刷可以加速沥青膜的剥落.从试验结果看,真空循环饱水条件下的沸煮劈裂试验,是一个操作方便快速,条件苛刻、效果明显的试验方法,可更进一步地模拟沥青路面的实际水损害状态.AC16I,AK16A,AK16C和SAC16几种常见的沥青混合料,虽然其马歇尔残留稳定度都满足规范的要求;但当试验条件逐渐苛刻时,各种混合料的水稳定性表现出明显的不同,而采用密实结构的AC 16I的水稳定性明显优于其他结构.参考文献1沙庆林.高速公路沥青路面的水损害及其防治措施.国外公路,2000,20(3):1~42沈金安.改性沥青与SMA路面.北京:人民交通出版社,199913~73中华人民共和国交通部.JTJ052)2000公路工程沥青及沥青混合料试验规程.北京:人民交通出版社,2000197~102Tests of Moisture Susceptibility for Asphalt Paving MixturesZhao Yongli Wu Zhen Huang Xiaoming(Transportation College,Southeast Uni versity,Nanjing210096,China)Abstract:Water damage of asphalt pavements due to insufficient moisture susceptibility has bec ome one of the major types of early destruction.Practice on projec ts indicates that immersion Marshall test doesn.t accord with the actual in-place condition and that residual Marshall stability is not reliable.Based on freeze-tha w cycle indirect tensile test,a further study of moisture susceptibility for some familiar graded HMA mixtures is carried out through modification of im-mersion conditions,and a ne w method of boiled indirect tensile test under vacuum saturation cycle for appraising mois-ture susceptibility of HMA paving mixtures is put for ward.The test results show that the new method is more reliable than that in the present criterion and the moisture susceptibility of AC-16I is distinctly superior to other kinds of as-phalt mixtures.Key words:asphalt paving mixtures;moisture susceptibility;moisture saturation;indirect tensile;residual stability。
浸水劈裂试验评价沥青混合料水稳定性
(1 .Gui z h ou Zu nyi Hi g hw a y Co ns t r uc t i o n a n d I nv e s t me n t Co .I t d .,Zuny i 56 3 00 0 Gui z h ou,Ch i n a 2 . Zu ny i Ro a ds a n d Br i dg e s En gi ne e r i ng Co .I t d .,Zuny i 56 30 0 0,G u i z hou,Chi na )
ROAD CON S TRU CTI O N A ND M ACH I NEI Y
文章编号 : 1 0 0 0 0 3 3 X( 2 0 1 3 ) ( 3 7 — 0 0 4 6 0 4
浸 水 劈 裂试 验评 价 沥 青 混 合料 水 稳 定 性
吴 梁 , 周 娇
Ke y wo r ds :h o t a n d hu mi d r e gi on;a s ph a l t mi x t ur e ;wa t e r s t a b i l i t y; i m me r s i o n s pl i t t e s t
0 引 言
Ab s t r a c t :Ba s e d on t he c o mpa r i s on o f me r i t s a n d s ho r t c o mi ngs b e t we e n i mme r s i on Ma r s ha l l t e s t a n d f r e e z — t ha r w s p i l t t e s t ,t he wa t e r d a ma ge me c h a ni s m o f a s ph a l t pa ve me nt i n h ot a n d hu mi d