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沥青和沥青混合料试验检测方法

第一节 沥青材料试验检测方法

根据中华人民共和国交通部行业标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052-

93)中道路用石油沥青技术要求(M0671-93),对于中轻交通量道路石油沥青,需检验针人度。延度、软化点、溶解度、闪点以及蒸发损失试验后的质量损失和针人度比;对于重交通道路石油沥青,需检验针人度、延度、软化点、闪点、溶解度、含腊量、密度以及薄膜加热试验后的质量损失、针人度比、延度。现将各指标的检测方法分别叙述。

一、沥青针入度试验方法 针人度试验是国际上经常用来测定粘稠(固体、半固体)沥青稠度的一种方法,通常稠度高的沥青,针人度值愈小,表示沥青愈硬;相反稠度低的沥青,针人度值愈大,表示沥青愈软。我国现行标准是以针人度为等级未划分沥青的标号。

1.目的和适用范围(1)沥青的针人度是在规定温度和时间内,附加一定质量的标准针垂直贯人试样的深度。以0.1mm表示。(2)非经注明,标准针、针连杆与附加法码的总质量为100g±0.05g,试验温度为25℃,针人度贯人时间为5s。根据需要如采用其他试验条件时,应在试验结果中注明。(3)本方法适用于测定道路石油沥青、液体石油沥青蒸馏或乳化沥青蒸发后残留物的针入度。 2.仪具与材料:(1)针入度仪,凡能保证针和针连杆在无明显摩擦下垂直运动:并能指示针贯人深度准确至0.1mm的仪器均可使用。针和针连杆组合件总质量为50g±0.05g,另附50g±0.05g砖码一只,以供试验时适合总质量1oog±0.05g的需要。仪器设有放置平底玻璃保温皿的平台,并有调节水平的装置,针连杆应与平台相垂直。仪器设有针连杆制动按钮,使针连杆可自由下落。针连杆易于装卸,以便检查其质量。仪器还设有可自由转动与调节距离的悬臂,其端部有一面小镜或聚光灯泡,借以观察针尖与试样表面接触情况。当为自动针入度仪时,基本要求

与此项相同,但应附有对计的平底玻璃皿置于针人度时装置的校正检验方法,以仪的平台上,慢慢放下针连经常校验。(2)标准针由硬杆,用适当位置的反光镜或化回火的不锈钢制成,洛氏灯光反射观察,使针尖恰好硬度HRC50-60,表面粗糙与试样表面接触。拉下刻度度Ra0.2μm- 盘的拉杆,使与针连杆顶端Ra0.23μm,针及针杆总质量轻轻接触,调节刻度盘或深2.5g土0.05g,针杆上打印度指示器的指针指示为零。有号码标志。针应设有固定③开动秒表,在指针正指5s用装置盒 的瞬间,用手紧压按钮,使(筒),以免碰撞针尖,每标准针自动下落贯人试样,根针必须附有计量部门的经规定时间,停压按钮使针检验单,并定期进行检验。停止移动。注:当采用自动(3)盛样皿:金属制,圆针人度仪时,计时与标准针柱形平底;小盛样皿的内径落下贯人试样同时开始,至55mm,深35mm(适用于针5s时自动停止。④拉下刻度人度小于200);大盛样皿内盘拉杆与针连杆顶端接触,径70mm,深45mm(适用读取刻度盘指针或深度指于针人度200-350);对针人示器的读数,精确至0.5。度大于350的试样需使用特⑤同一试样平行试验至少3殊盛样皿,其深度不小于次,各测试点之间及与盛样60mm,,试样体积不少于皿边缘的距离不应少于125mL。(4)恒温水浴:容10mm。每次试验后)应将量不少于10L,控制温度土盛有盛样皿的平底玻璃皿0.1℃。水中应备有一带孔的放人恒温水浴,使平底玻璃搁板(台),位于水面下不皿中水温保持试验温度。每小于1mm,距水浴底不少于次试验应换一根干净的标50mm处。(5)平底玻璃皿:准针或将标准针取下,用蘸容量不少于1L,深度不少于有三氯乙烯溶剂的棉花或80mm。内设有一不锈钢三布揩净,再用干棉花或布擦脚支架,能使盛样皿稳定。干。 (6)温度什:(0-50)℃,⑥测定针人度大于200的沥分度0.1℃。(7)秒表:分青试样时,至少用3支标准度0.1s。(8)盛样皿盖:平针,每次试验后将针留在试板玻璃,直径不小于盛样皿样中,直至3次平行试验完开口尺寸。(9)溶剂:三氯成后,才能将标准针取出。 乙烯等(10)其他:电炉或4.报告:同一试样3次平砂浴、石棉网、金属锅或瓷行试验结果的最大值和最把坩蜗等。 小值之差在下列允许偏差3.方法与步骤

范围内时,计算3次试验结(1)准备工作①将试样注果的平均值,取至整数作为入盛样皿中,试样高度应超针人度试验结果,以0.1mm过预计针人度值10mm,并为单位。 盖上盛样皿,以防落入灰针人度(0.1mm) 允许差值尘。盛有试样的盛样皿在(0.1mm)0-49 (15-30)℃室温中冷却2、50-149 4、1-1.5h(小盛样皿)、1.5-2h150-249 6、(大盛样皿)或2-2.5h特殊250-349 10、>350 盛样皿)后,移人保持规定14。 试验温度土0.1℃的恒温水5.精密度或允许差 浴中1-1.5(小盛样皿)、(1)当试验结果小于501.5-2h(大试样皿)或2-2.5h(0.1mm)时,重复性试验特殊盛样皿)。②调整针人精度的允许差为2度仪使之水平。检查针连杆(0.1mm),再现性试验精度和导轨,以确认元水和其他的允许差为4(0.1mm)。(2)外来物,元明显摩擦。 当试验结果等于或大于50用三氯乙烯或其他溶剂清(0.1mm)时,重复性试验洗标准针,并拭干。将标准精度的允许差为平均值的针插入针连杆,用螺丝固4%,再现性试验精度的允许紧。按试验条

差为平均值的8%。 件,加上附加法码。

6.注意事项 (2)试验步骤①取出达到(1)试验的精密度和允许恒温的盛样皿,并移人水温差规定是非常重要的项目,控制在试验温度土0.1℃(可本法对精度的规定尽量按用恒温水浴中的水)的平底国际上通行的采用重复性玻璃皿中的三脚支架上,试和再现性的表示方法。重复样表面以上的水层深度不性试验是指短期内,在同一少于10mm。②将盛有试样

试验室由同一个试验人员、1

采用同一仪器、对同一试样、完成两次以上的试验操作,所得试验结果之间的误差应不超过规定的允许差;再现性试验是指在两个以上不同的试验室,由各自的试验人员采用各自的仪器,按相同的试验方法对同一试样分别完成试验操作,所得的试验结果之间的误差亦不应超过规定的允许差。但一个样品某次试验结果的获得是同时进行几次试验(如针人度同时扎三针)通常以几次平行试验的平均值作为试验结果。试验方法一般均规定几次试验结果的允许误差,它并不属于重复性试验。这里平行试验的允许差是检验这一次试验的精确度,是对试验方法本身的要求,其重复性和再现性试验的允许值与作为一次试验取2-3个平行试验的差值含义不同,它是多次试验的结果,即平均值之间的允许差,故要求更为严格。重复性和再现性试验只有在需要时(如仲裁试验)才做。重复性试验往往是对试验人员的操作水平·、取样代表性的检验,再现性则同时检验仪器设备的性能,通过这两种试验检验试验结果的法定效果,如试验结果不符合精确度要求时,试验结果即属无效。 (2)针人度试验属于条件性试验,因此试验时要注意其条件。针人度的条件有三 项,分别为温度、时间和针质量,这三项要求不一样,会严重影响结果的正确性。试验时要定期检验标准针,尤其不能使用针尖被损的 标准针,在每次试验时,均应用三氯乙烯擦试标准针。同时要严格控制温度,使其 满足精度要求。 (3)影响沥青针人度测定值的一个非常重要的步骤就是标准针与试样表面的接触情况。在试验时,一定要让标准针刚接触试样表面;试验时可将针人度仪置于光线照射处,从试样表面观察标准针的倒影,而后调节标准针升降,使标准针与其倒影刚好接触即可。 (4)将沥青试样注人试皿时,不应留有气泡,若有气泡,可用明火将其消掉,以免影响结果的正确性。 7.当量软化点及当量脆点确定方法 (1)目的和适用范围①本试验通过三个以上温度的针人度试验求取针人度指

数PI、当量软化点T800、当量脆点T1.2的方法。②本方法用以评价道路石油沥青的温度感应性,预估沥青的高温抗车辙能力及低温抗裂性能。③用本方法评定橡胶或聚合物改性沥青的改性效果时,仅适用于均匀混合的样品。

(2)仪器设备:(1)针入度仪,凡能保证针和针连杆在无明显摩擦下垂直运动:并能指示针贯人深度准确至0.1mm的仪器均可使用。针和针连杆组合件总质量为50g±0.05g,另附50g±0.05g砖码一只,以供试验时适合总质量1oog±0.05g的需要。仪器设有放置平底玻璃保温皿的平台,并有调节水平的装置,针连杆应与平台相垂直。仪器设有针连杆制动按钮,使针连杆可自由下落。针连杆易于装卸,以便检查其质量。仪器还设有可自由转动与调节距离的悬臂,其端部有一面小镜或聚光灯泡,借以观察针尖与试样表面接触情况。当为自动针入度仪时,基本要求与此项相同,但应附有对计时装置的校正检验方法,以经常校验。(2)标准针由硬化回火的不锈钢制成,洛氏硬度HRC50-60,表面粗糙度Ra0.2μm- Ra0.23μm,针及针杆总质量2.5g土0.05g,针杆上打印有号码标志。针应设有固定用装置盒 (筒),以免碰撞针尖,每根针必须附有计量部门的检验单,并定期进行检验。(3)盛样皿:金属制,圆柱形平底;小盛样皿的内径55mm,深35mm(适用于针人度小于200);大盛样皿内径70mm,深45mm(适用于针人度200-350);对针人度大于350的试样需使用特殊盛样皿,其深度不小于60mm,,试样体积不少于125mL。(4)恒温水浴:容量不少于10L,控制温度土0.1℃。水中应备有一带孔的搁板(台),位于水面下不小于1mm,距水浴底不少于50mm处。(5)平底玻璃皿:容量不少于1L,深度不少于80mm。内设有一不锈钢三脚支架,能使盛样皿稳定。(6)温度什:(0-50)℃,分度0.1℃。(7)秒表:分度0.1s。(8)盛样皿盖:平板玻璃,直径不小于盛样皿开口尺寸。(9)溶剂:三氯乙烯等(10)其他:电炉或砂浴、石棉网、金属锅或瓷

把坩蜗等。

将试件浸没于水中,能保持(3)试验步骤①按《公路规定的试验温度及按照规工程沥青及沥青混合料试定拉伸速度拉伸试件且试验规程》(JTJ052-3)规定的验时无明显振动的延度仪沥青针人度试验方法准备均可使用。(2)试模:黄铜沥青试样)②在15℃、25℃、制,由两个端模和两个侧模30℃温度条件下分别测定组成,试模内侧表面粗糙度沥青的针人度,当沥青较稀Ra0.2μm(3)试模底板;玻在30℃条件下测定沥青的璃板或磨光的铜板、不锈钢针入度有困难时,可测定沥板(表面粗糙度Ra0.2μm)。青的5℃针人度。

(4)恒温水浴:容量不少(4)计算沥青的针人度指于10L,水温精度土0.1℃,数PI按下列步骤确定:a.水浴中设有带孔搁架,搁架由三个以上温度的针人度距底不得少于50mm。试件值的针人度与温度的对数浸人水中深度不小于关系求取针入度温度指数100mm。(5)温度计:A。b.确定沥青的针入度值(0-50)℃,分度0.1℃。(6)PI。c.确定沥青的当量软化砂浴或其他加热炉具)(7)点T800。d.确定沥青的当量脆甘油滑石粉隔离剂(甘油与点。

滑石粉的质量比2:1。(8)(5)报告:应报告试验温其他:平刮刀、石棉网、酒度及对应的针人度,由此求精、食盐等。 得的针人度指数PI、当量软3.方法与步骤 化点T800、当量脆点T1.2,(1)准备工作①将隔离剂以及回归的直线相关系数。 拌和均匀,涂于清洁干燥的沥胃延度试验方法

试模底板和两个侧模的内沥青的延性是当沥青侧表面,并将试模在试模底受到外力的拉伸作用时,所板上装妥。②将沥青试样仔能承受的塑性变形的总能,细自模的一端至另一端往通常是用延度作为条件延返数次缓缓注入模中,最后性指标来表征。我国现行略高出试模、灌模时应注意《公路工程沥青及沥青混勿使气泡混人。 合料试验规程》中道路用石③试件在室温中冷却油沥青技术要求(JTJ552-9334-40min,然后置于规定试中的T0671)规定,对中)验温度±0.1℃的恒温水浴轻交通量道路石油沥青,为中;保持30min后取出,用试验温度为25℃、拉伸速度热刮刀刮除高出试模的沥为5土0.25)cm/min条件下青,使沥青面与试模面齐延度;对重交通量道路石油平。沥青的刮法应自试模的沥青,为试验温度为15℃、中间刮向两端,且表面应刮拉伸速度为(5土0.25)cm得平滑。将试模连同底板再/min条件下延度。关于延浸人规定试验温度的水浴度对路用性能关系,是众所中1-1.5h.④检查延度仪延关注但又有争议的课题,目伸速度是否符合规定要求,前已有一些关于沥青在然后移动滑板使其指针正15℃(或更低)温度的延度对标尺的零点。将延度仪注值与沥青路面抗开裂能力水,并保温达试验温度相关性的研究报告,但仍存±0.5℃。 在不同的观点,如含蜡量增(2)试验步骤①将保温后加会使沥青延度值相对降的试件连同底板移人延度低等。

仪的水槽中,然后将盛有试1.目的和适用范围(1)沥样的试模自玻璃板或不锈青的延度是规定形状的试钢板上取下,将试模两端的样在规定温度下,以一定速孔分别套在滑板及槽端固度受拉伸至断开时的长度,定板的金属柱上,并取下侧以cm表示。(2)试验温度模。水面距试件表面应不小与拉伸速率根据有关规定于25mm。②开动延度仪,采用,通常采用的试验温度并注意观察试样的延伸情为25℃或15℃。非经注明,况。此时应注意,在试验过拉伸速度为(5土0.05)cm程中,水温应始终保持在试/min。当低温时采用(1验温度规定范围内,且仪器土0.05)cm/min拉伸速度不得有振动,水面不得有晃时,应在报告中注明。(3)动。当水槽采用循环水时,本方法适用于测定道路石应暂时中断循环,停止水油沥青、液体沥青蒸馏残留流。在试验中,如发现沥青物和乳化沥青蒸发残留物细丝浮于水面或沉人槽底等材料的延度。 时,则应在水中加入酒精或2.仪具与材料:(1)延度仪:

食盐,调整水的密度至与试2

样相近后,重新试验。③试

件拉断时,读取指针所指标尺上的读数,以cm表示。在正常情况下,试件延伸时应成锥尖状,拉断时实际断面接近于零。如不能得到这种结果,则应在报告中注明。 4.报告 同一试样,每次平行试验不少于3个,如3个测定结果均大于100cm,试验结果记作>l00cm;特殊需要也可分别记录实测值,如3个测定结果中,有1个以上的测定值小于100mm时,若最大值或最小值与平均值之差满足重复性试验精度要求,则取3个测定结果的平均值的整数作为延度试验结果;若平均值大于100cm,记作>100cm;若最大值或最小值与平均值之差不符合重复性试验精度要求时,试验应重新进行。 5.精密反或允许差 当试验结果小于100cm时,重复性试验精度的允许差为平均值的20%;再现性试验精度的允许差为平均值的 30 %。 6.注意事项(1)在浇涛试样时,隔离剂配置要适当,以免试样取不下来,对于粘结在玻璃上的试样,应放弃。在试模底部涂隔离剂时,不易大多,以免隔离剂占用试样部分体积,冷却后造成试样断面不合格,影响试验结果。(2)在灌模时应使试样高出试模,以免试样冷却后欠模。(3)对于延度较大的沥青试样,为了便于观察延度值,延度值窿部尽量采用白色衬砌。(4)在刮模时,应将沥青与试模刮为齐平,尤其是试模中部,不应有低凹现象。 沥青软化点试验方法 沥青材料是一种非晶质高分子材料,它由液态凝结为固态,或由固态熔化为液态、没有敏说的固化点或液化点,通常采用条件的硬化点和滴落点来表示。沥青材料在硬化点至滴落点之间的温度阶段时,是一种沾滞流动状态。在工程实用中为保证沥青不致由于温度升高而产流动的状态,因此取液化点与固化点之间温度间隔的87.2%作为软化点。软化点的数值随 采用仪器不同而异,我国现行规范试验法是采用环与球软化点法。软化点是沥青达到规定条件粘度时

的温度,所以软化点既是反映沥青材料热稳定性的一个指标,也是沥青粘性的一种量度。

1.目的和适用范围(1)沥青的软化点是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(5±0.5)℃/min的速度加热,至钢球下沉达规定距离(25.4mm)时的温度,以℃表示。(2)本方法适用于测定道路石油沥青、煤沥青、液体石油沥青和乳化沥青蒸发后残留物等材料的软化点。 2.仪具与材料:

(1)软化点试验仪,由下列附件组成:①钢球:直径9.53mm,质量(3.5土0.05)g。②试样环:黄铜或不锈钢等制成。③钢球定位环:黄铜或不锈钢制成。④金属支架:由两个主杆和三层平行的金属板组成。上层为一圆盘,直径略大于烧杯直径。中间有一圆孔,用以插放温度计:中层板板上有两个孔,准备放置金属环,中间有一小孔可支持温度计的测温端部。一侧立杆距环上面51mm处刻有水高标记。环下面距下层底板为25.4mm,而下底板距烧杯底不少于12.7mm,也不得大于19mm。三层金属板和两个主杆由两螺母固定在一起。⑤耐热玻璃烧杯:容量800-1000mL,直径不少于86mm,高不少于120mm。⑥温度计:0-80℃,分度0.5℃。(2)环夹:由薄钢条制成,用以夹持金属环,以便刮平表面。(3)装有温度调节器的电炉或其他加热炉具(液化石油气、天燃气等)。(4)试样底板:金属板(表面粗糙度应达Ra0.8um)或玻璃板。(5)恒温水槽)(6)平刮刀。(7)甘油滑石粉隔离剂(甘油与滑石粉的比例为质量比2:1)。(8)新煮沸过的蒸馏水。(9)其他:石棉网。 3.方法与步骤 (1)准备工作

将试样环置于涂有甘油滑石粉隔离剂的试样底板上,将准备好的沥青试样徐徐注入试样环内至略高出环面为止。

如估计试样软化点高于120℃,则试样环和试样底板(不用玻璃板)均应预热至80-100℃。 试样在室温冷却30min后,用环夹夹着试样杯,并用热刮刀刮除环面上的试样,务使与环面

齐平。

要在空气介质中进行加热,(2)试验步骤

热能加速沥青分子的运动,①试样软化点在80℃以下除了引起沥青的蒸发外,并者:a.将装有试样的试样环能促进沥青化学反应的加连同试样底板置于装有(5速,最终导致沥青技术性能土0.5)℃的保温槽冷水中降低。尤其是在施工加热至少15min;同时将金属支时,由于有空气中的氧参与架、钢球、钢球定位环等亦共同作用,可使沥青性质产置于相同水槽中。b.烧杯生严重的劣化。路面建成内注入新煮沸并冷却至5℃后,沥青长期裸露在现代工的蒸馏水,水面略低于立杆业环境中,仍经受日照、降上的深度标记。c.从保温水、气温变化作用,使沥青槽水中取出盛有试样的试路面进一步恶化。目前,采样环放置在支架中层板的用现代技术修筑的高等级圆孔中,套上定位环;然后沥青路面要求具有很大的将整个环架放人烧杯中,调耐用周期,因此对沥青材料整水面至深度标记,并保持的耐久性,亦提出了更高的水温为(5土0.5)℃。、注要求。

意,环架上任何部分不得附由于路面施工加热导有气泡。将0-80℃的温度计致沥青性能变化的评价,我由上层板中心孔垂直插入,国现行《公路工程沥青及沥使端部测温头底部与试样青混合料试验规程》环下面齐平。d.将盛有水(611-93)规定,对中、轻和环架的烧杯移至放有石交通量道路用石油沥青,应棉网的加热炉具上,然后将进行蒸发损失试验,对重交钢球放在定位环中间的试通量道路用石油沥青应进样,立即加热,使杯中行薄膜加热试验。

水温在3min内调节至维持(一)沥青蒸发损失试验 每分钟上升(5土0.5)℃。1.目的和适用范围

注意,在加热过程中,如温(1)沥青蒸发损失是试样度上升速度超出此范围时,在规定条件下,加热并保持则试验应重做。 e.试样一定时间后质量的损失,以受热软化逐渐下坠,至与下百分率表示。非经注明,沥层底板表面接触时,立即读青试样为50g,保持受热时取温度,至0.5℃。

间为5h,温度为163℃。(2)②试样软化点在80℃以上本方法适用于测定石油沥者:

青材料的蒸发损失试验。a.将装有试样的试样环连同(3)蒸发损失后的残留物试样底板置于装有(32土应进行针人度试验,并计算1)℃甘油的保温槽中至少残留物针人度占原试样针15min;同时将金属支架、人度的百分率。根据需要也钢球、钢球定位环等亦置于可进行残留物的延度、软化甘油中。b.在烧杯内注入预点等其他试验,以评定沥青先加热至32℃的甘油,其液受热时性质的变化。 面略低于立杆上的深度标2.仪具与材料:(1)烘箱:记。

内部尺寸不少于330mm x c.从保温槽中取出装有试样330mm,装有温度自动调节的试样环按上述(1)的方器,灵敏度不低于土1℃。法进行测定,读取温度至箱内安装有一个直径大于1℃。 250mm的转盘,中心由一垂4.报告

直轴悬挂于烘箱,通过同一试样平行试验两传动机构,使转盘以(5.5±1)次,当两次测定值的差值符r/min的速度转动。转盘呈合重复性试验精度要求时,水平装置,上有6个圆槽,取其平均值作为软化点试供放置盛样皿使用。烘箱正验结果,准确至0.5℃。 面安装有大于10cm x l0cm5.精密度或允许差

的绞接密封窗门,即可通过(1)当试样软化点小于玻璃读取箱内温度计的读80℃时,重复性试验精度的数。烘箱应至少有一个进气允许差为1℃,再现性试验孔及一个出气孔。注:烘箱精度的允许差为4℃。 亦可用“沥青薄膜加热试(2)当试样软化点等于或验”所用的薄膜加热烘箱代大于80℃时,重复性试验精替。(2)盛样皿:金属或硬度的允许差为2℃,再现性玻璃制成,不少于两个,平试验精度的允许差为8℃。 底,筒状,内径(55±1)mm,沥青材料的热致者化试验深(35±1)mm亦可用洁净方法

的针人度试验用盛样皿代沥青在路面施工时,需

替。(3)温度计:0-200℃,3

分度0.5℃。(4)天平:感

量1mg。(5)其他:沥青溶化锅、计时器等。 3.方法与步骤

1)准备工作(1)称洁净、干燥的盛样皿的质量(m0),准确至1mg,(2)准备试样缓缓倾人两个盛样皿中,质量约(50±0.5)g冷却至室温后再称试样与盛样皿合计质量(m1),准确至1mg。(3)将烘箱调成水平,使转盘在水平面上旋转;再将温度计挂在转盘上方,位于转盘边缘内侧20mm,水银球底部在转盘顶面上的6mm处;然后打开烘箱的上下气孔并加热保持温度(163±1)℃。

2)试验步骤(1)待温度恒温后,将两个已盛试样的盛样皿置于烘箱内,注意观察温度下降,从温度回升至163℃时开始计算,连续保持5h。但全部时间不得超过5.25h。注:一般不宜将不同品种或标号的沥青同时放进一个烘箱中试验。(2)加热终了后取出盛样皿,在不落入灰尘的条件下,在室温下冷却,称取质量(m2),准确至1mg。(3)将盛样皿置于加热炉具徐徐加热将沥青溶化、并用玻璃棒上下搅匀;按针人度试验法规定的步骤测定此残留物的针人度,如果试样数量不够要求时,应增加试样皿数量;然后合并在要求的试样皿内试验。

4.计算(1)计算沥青试样蒸发损失百分率,当试样蒸发试验后质量减少时为负值(-),质量增加时为正值(+)。(2)计算试样蒸发后残留物的针入度占原试样针入度的百分率。

5.报告:同一试样平行试验两次,两个盛样皿的蒸发损失百分率之差符合重复性试验的精度要求时,求取其平均值作为试验结果,准确至小数点后2位。

6.精密度或允许差(1)当蒸发损失小于0.5%时,重复性试验精度的允许差为0.10%,再现性试验精度的允许差为0.20%。(2)当蒸发损失等于或大于0.5%时)重复性试验精度的允许差为0.20%,再现性试验精度的允许差为0.40%。(3)残留物针人度的精密度同针人度试验规定,不符要求时应重新试验。

沥青薄膜加热试验

该法又称为薄膜烘箱试验,将50g沥青试样盛于内

径139.7mm、深为9.5mm器皿中,使沥青成为厚约3mm的薄膜,沥青薄膜在(163±1)℃标准烘箱中加热5h,以加热前后质量损失、针人度比和25℃、15℃延度值作为评价指标。

薄膜加热试验后的性质与沥青在拌和机中加热拌和后的性质有很好的相关性。沥青在薄膜加热试验后的性质,相当于在150℃拌和机中拌和1.0-1.5min后的性质。

后来又发展了旋转薄膜烘箱试验,这种试验方法的优点是试样在垂直方向旋转,沥青膜较薄,能连续介人热空气,以加速老化,使试验时间缩短为75min,并且试验结果精度较高。本节仅介绍广泛使用的薄膜加热试验。

1.目的和适用范围:沥青薄膜加热试验(简称TFOT)是厚度3.2mm的试样在规定温度条件下,经规定时间加热,测定试验前后沥青质量和性质变化的试验。非经注明:加热温度为163℃,受热时间为5h。本方法适用于测定道路石油沥青薄膜加热后的质量损失,并根据需要测定薄膜加热后残留物的针人度、粘度、软化点、脆点及延度等性质的变化,以评定沥青的耐老化性能。 2.仪具与材料:(1)薄膜加热烘箱:工作温度200℃,装有温度调节器和可转动的圆盘架。圆盘直径360-370mm,上有浅槽4个,供放置盛样皿。转盘中心由一垂直轴悬挂于烘箱的,由传动机构使转盘水平转动,速度为(5.5±1)r/min。门为双层,两层之间应留有间隙,内层门为玻璃制,只要打开外门,即可通过玻璃读取烘箱中温度计的读数。烘箱应能自动通风,为此在烘箱上下部设有气孔,以供热空气和蒸气的逸出和空气进入。(2)盛样皿:铝或不锈钢制成,不少于4个。(3)温度计:(0-200)℃,分度0.5℃(允许由普通温度计代替)(4)天平:感量不大于1mg(5)其他:干燥器、计时器等。 3.准备工作:(1)将洁净、烘干、冷却后的盛样皿编号,称其质量(m0),准确至1mg。(2)准备沥青试样,分别注入4个已称质量的盛样皿中[(50±0.5)g,并形成厚度均匀的沥青薄膜,放人干燥器中冷却至室温后

称取质量(m1),准确至点等各项性质的变化。 1mg。‘同时按规定方法,测7.精密度或允许差:(1)定沥青试样薄膜加热试验当薄膜加热后质量损失小前的针人度、粘度、软化点于或等于0.4%时,重复性脆点及延度等性质)。当试试验精度的允许差为验项目需要,预计沥青数量0.04%,再现性试验精度的不够时,可增加盛样皿数允许差为8%。(2)当薄膜目,但不允许将不同品种或加热后质量损失大于0.4%不同标号的沥青同时放在时,重复性试验精度的允许一个烘箱中试验。(3)将温差为平均值的8%,再现性度计垂直悬挂于转盘轴上:试验精度的允许差为平均位于转盘中心、水银球应在值的40%。(3)残留物针入转盘顶面上的6mm处,并度。软化点、延度、粘度等将烘箱加热并保持至(163性质试验的精密度应符合±1)℃。

相应试验方法的规定。 4.试验步骤(1)把烘箱调沥青闪点试验方法

整水平,使转盘在水平面上沥青材料在使用时必以5.55±1)r/min的速度旋须加热,当加热至一定温度转,转盘与水平面倾斜角不时,沥青材料中挥发的油分大于30,温度计位置距转盘蒸气与周围空气组成混合中心和边缘距离相等。(2)气体,此混合气体遇火焰则在烘箱达到恒温历3℃后,易发生闪火。若继续加热,将盛样皿迅速放人烘箱内油分蒸气的饱和度增加,此的转盘上,并关闭烘箱门和种蒸气与空气组成的混合开动转盘架;使烘箱内温度气体遇火极易燃烧,而引起回升至162℃时开始计时,溶油车间发生火灾或使沥并保持温度(163±1)℃、青烧坏产生损失。因此为了5h但从放置盛样皿开始至保证生产施工安全,必须测试验结束的总时间,不得超定沥青闪点。闪点是保证沥过5.25h。(3)加热后取出青加热质量和施工安全的盛样皿,放人干燥器中冷却一项重要指标。我国现行行至室温后,随机取其中两个业标准《公路工程沥青及沥盛样皿分别称其质量(m青混合料试验规程》(JTJ 1mg。注意,即使不2):准确至052 M 0671-93)规定,对粘进行质量损失测定的,亦应稠石油沥青采用克利夫兰放人干燥器中冷却,但不称开口杯法,简称COC法测量,然后进行以下步骤。(4)定闪点。

将盛样皿置一石棉网上,并1.目的和适用范围(1)沥连同石棉网放回(163±青闪点是试样在规定的克1)℃的烘箱中转动15min;利夫兰开口杯(简称COC)然后,取出石棉网和盛样盛样器内,按规定的升温速皿、立即将沥青残留物样品度受热时所蒸发的气体,以刮人一适当的容器内,置于规定的方法与试样接触,初加热炉上加热并适当搅拌次发生一瞬即灭火焰时的使之充分融化达流动状态。试样温度,以℃表示。(2)(5)将热试样倾人针人度本方法适用于测定粘稠石盛样皿或延度,软化点等试油沥青、煤沥青及闪点在模内,并按规定方法进行针79℃以上的液体石油沥青人度等各项薄膜加热试验材料的闪点,以确定施工安后残留物的相应试验。如在全性时使用。本方法不适用当日不能进行试验时;试样于闪点低于79℃的液体石应在容器内冷却后放置过油沥青。

夜,但全部试验必须在加热2.仪具与材料:(1)闪点后72h内完成。

仪:克利夫兰开口杯式。它5.计算:计算沥青薄膜试由下列部分组成:①克利夫验后质量损失,结果精确至兰开口杯:用黄铜或铜合金小数点后一位(质量损失为制成,内口直径Φ (63.5土负值,质量增加为正值)。 0.5)mm,深(33.6土0.5)6.报告:本试验的报告应mm,在内壁与杯上口的距注明下列结果:(1)质量损离为(9.4土0.4)mm处刻失,当两个试样皿的质量损有一道环状标线,带一个弯失符合重复性试验精度要柄把手。②加热板:黄铜或求时,取其平均值作为试验铸铁制,为直径结果,准确至小数点后2位。145-160mm、厚约6.5mm的(2)根据需要报告残留物金属板,上有石棉垫板,中的针人度及针人度比、软化心有圆孔,以支承金属试样点及软化点增值、粘度及粘杯。在距中心58mm处有一度比、老化指数、延度、脆

个与标准试焰大小相当的4

Φ( 4.0土0.2)mm电镀金属小球,供火焰调节的对照使用。③温度计:0~4oo℃,分度值不大于2℃。④点火器:金属管制,端部为产生火焰的尖嘴,端部外径约1.6mm,内径为0.7-0.8mm,与可燃气体压力容器(如液化丙烷气或天然气)连接,火焰大小可以调节。点火器可以150mm半径水平旋转,且端部恰好通过柑锅中心上方2mm以内,也可采用电动旋转点火用具,但火焰通过金属试验杯的时间应为1.0s左右。⑤铁支架:高约500mm,附有温度计夹及试样杯支架,支脚为高度调节器,使加热顶保持水平。(2)防风屏:金属薄板制,三面将仪器围住挡风,内壁涂成黑色,高约600mm。(3)加热源附有调节器的1kW电炉或燃气炉。根据需要,可以控制加热试样的升温速度为(14-17)℃/min、5.5土0.5)℃/m1n。 3.方法与步骤1)准备工作(1)将试样杯用溶剂洗净、烘干,装置于支架上。加热板放在可调电炉上,如用燃气炉时,加热板距炉口约50mm,接好可燃气管道或电源。(2)安装温度计,垂直插入试样杯中,温度计的水银球距杯底约6.5mm,位置在与点火器相对一侧距杯边缘约16mm处。(3)准备沥青试样后,注入试样杯中至标线处,并使试样杯其他部位不沾有沥青。注:试样加热温度不能超过闪点以下55℃。(4)全部装置应置于室内光线较暗且元显著空气流通的地方,并用防风屏三面围护。(5)将点火器转向一侧,试验点火,调节火苗在成标准球的形状或成直径为(4土0.8)mm的小球形试焰。2)试验步骤(1)开始加热试样,升温速度迅速地达到(14-17)℃/min待试样温度达到预期闪点前56℃时,调节加热器降低升温速度,以便在预期闪点前28℃时能使升温速度控制在(5.5土0.5)℃/min。”(2)试样温度达到预期闪点前28℃时开始,每隔2℃将点火器的试焰沿试验杯口中心以150mm半径作弧水平扫过一次;从试验杯口的一边至另一边所经过的时间约1s。此时应确认点火器的试焰为直径(4±0.8)mm的火球,并位于坩埚口上方2-2.5mm处。注:试验时不

应对着试样杯呼气。(3)当试样液面上最初出现一瞬即灭的蓝色火焰,立即从温度计上读记温度,作为试样的闪点。注意勿将试焰四周的蓝白色火焰误认为是闪点火焰。 4.报告:(1)同一试样至少平行试验两次,两次测定结果的差值不超过重复性试验允许差8℃时,取其平均值的整数作为试验结果。(2)当试验时大气压在95.3kPa(715mmHg)以下时,应对闪点的试验结果进行修正,若大气压为95.3-84.3kPa

(715-634mmHg)时,修正值为增加2.8℃;当大气压为84.3-73.3kPa(634-500mmHg)时,修正值为增加5.5℃。

5.精密度或允许差:重复性试验精度的允许差为8℃;再现性试验精度的允许差为16℃。

沥青含蜡量试验方法

石油沥青中的蜡含量测定是个比较复杂的问题、,它是以蒸馏法馏出油分后,在规定的溶剂及低温下结晶析出的蜡含量,以质量百分比表示。国外测定沥青蜡含量方法很多,如各种蒸馏法、硫酸法、组成分析等,而用于析出蜡的溶剂也不同,如乙醚-乙醇、苯-甲乙酮,甲醇-丙酮、丙烷-丁烷等。所以根据使用不同的测定方法及不同的冷冻溶剂,沥青的蜡含量也不相同。这实际上牵涉到对蜡含量的定义。蜡含量是一个非常重要的指标,它对我国采用石蜡原油炼制的沥青尤为重要:直接影响到沥青产品的质量,所以我国在高等级道路用石油沥脊技术要求中已列入蜡含量指标。 1.目的和适用范围(1)本方法规定了用裂解蒸馏法在规定条件下,测定道路石油沥青中的蜡含量,以质量百分率表示,非经注明,冷却结晶的温度为-20℃。(2)本方法适用于测定道路石油沥青的蜡含量) 2.仪具与材料:(1)冷凝管蒸馏瓶:耐热玻璃制成。(2)冷却过滤装置:玻璃制,由吸滤瓶、砂芯过滤漏斗、试样冷却筒、塞子及冷浴等组成,过滤漏斗(P16)的孔径系数为10-16μm。(3)立式高温电炉。电热套或燃气炉。(4)天平:感量不大于1mg及不大于0.1g各一个。(5)温度计:(-30至

+60)℃,分度0.5℃。(6)

准确至1mg,其数量需使其

锥形烧瓶: 150mL或冷冻过滤后能得到250mL数个。(7)水流泵或0.05-0.1g蜡,但取样量不得真空泵。(8)乙醚、乙醇:超过10g。(6)将冷却过滤化学纯。(9)石油醚经硅胶装置装妥,并将吸滤瓶支管脱芳烃(60-90)℃:化学纯。用橡胶管与水流泵(或真空(10)工业酒精及干冰(固泵)及U形水银柱压力计连体CO2)。(11)冰块。(12)接起来。向冷浴中注入适量其他:烘箱、恒温水浴、量的冷液(工业酒精),其液筒、烧杯、铁架、U形水银面比试样冷却筒内液面(乙柱压力计(或真空表)、洗醚-醇)高约70mm以上,以液、蒸馏水、温度计、电炉便向冷浴内加干冰不致溅等。

人试样冷却筒内,用适当工3.方法与步骤 具搅拌冷液,使之保持温度1)准备工作、(1)将蒸(-20土0.5)℃;也可取低馏瓶洗净、干燥后,称其质温水槽作冷浴,此时冷液可量,准确至0.1g,然后置采用l:1甲醇水溶液,低温烘箱中备用。(2)将150mL水槽应能自动控温到(-20或250mL锥形瓶洗净、烘土0.5)℃。(7)将盛有馏干、编号后,称其质量,准出油的锥形瓶注入10mL乙确至1mg,然后置干燥器中醚,使其充分溶解,然后注备用。(3)将冷却装置各部入试样冷却筒中,再用洗净、干燥,其中砂芯过滤15mL乙醚分两次清洗盛油漏斗用洗液浸泡后蒸馏水的锥形瓶,并将清洗液倒人洗至中性,然后干燥备用。试样冷却筒中,将25mL乙(4)准备沥青试样。(5)醇注入试样冷却筒内与乙用高温炉蒸馏时,应预先加醚充分混合均匀。从加入乙热并控制炉内恒温550℃土醚时间开始,冷却几,使蜡10℃。“(6)在烧杯内备好充分结晶析出。(8)预先在冰水。

另一锥形瓶或试管(50mL)2)试验步骤:(1)在蒸中量取50nIL乙醚一乙醇1:馏瓶中称取沥青试样质量1混合液,使其冷却至(mb为(50±1)g,准确至-20℃,至少恒冷15min以后0.1g,并将瓶塞塞妥用锥形再使用。(9)当试样冷却筒瓶做接受器,装在盛有冰水中溶液冷却结晶后,拔起其的烧杯中。(2)当用高温电中的塞子,过滤结晶析出的炉时,将盛有试样的蒸馏瓶蜡,并将塞子用适当方法或置已恒温(550±10)℃的电吊在试样冷却筒中,保持自炉中,并迅速将瓶颈固定在然过滤30min。(10)当砂芯铁架的弹簧支架上,蒸馏瓶过滤漏斗内看不到液体时,支管与置于冰水中的锥形启动水流泵(或真空泵),瓶连接。如用燃气炉时,调调节U形水银柱压力计真节火焰高度将蒸馏瓶周围空度,使滤液的过滤速度为包住。(3)调节加热强度(即每秒一滴左右,抽滤至元液调节蒸馏瓶至高温炉间距体滴落)然后小心地关闭水离或燃气炉火焰大小),使流泵(或真空泵),使压力从加热开始起5-8min内开计恢复常压。再将已冷却的始初馏(支管端口流出第一乙醚一乙醇混合液一次加滴馏分)。其后以每秒两滴入30mL,洗涤蜡层,并清(4-5mL/min的流出速度洗塞子及试样冷却筒内壁。继续蒸馏至无溜出油为止,继续过滤,当溶剂在蜡层上然后在1min内将蒸馏瓶底看不见时,继续抽滤5min,烧红(即瓶内蒸馏残留物焦将蜡中的溶剂抽干,以除去化)。全部蒸馏过程必须在蜡中的溶液。(11)从冷浴25min内完成。蒸馏后支管中取出试样冷却过滤装置,中残留的馏出油应流入接取下吸滤瓶,将其中溶液倾受器中。(4)将盛有馏出油人一回收瓶中。吸滤瓶也用的锥形瓶从冰水中取出,拭乙醚一乙醇混合液中洗3干瓶外水分,在室温下冷却次,每次用10-15mL,洗液称其质量,得到馏出油总质倒人回收瓶中。(12)将试量(m1),准确至0.05g。(5)样冷却筒、塞子及吸滤瓶重将锥形瓶中的馏出油加热新装妥,再将30mL已预热熔化,并搅拌均匀。加热时至(50-6O)℃的石油醚清温度不要太高,避免有蒸发洗试样冷却筒及塞子,拔起损失。然后将熔化的馏出油塞子使溶液流至过滤漏斗,注入另一己知质量的锥形待漏斗中无溶液后,再用热瓶(250mL)中,称取用于石油醚溶解漏斗中的蜡两脱蜡的馏出油质量(m2),

次,每次用量35mL,然后5

立即用水流泵(或真空泵)吸滤,至无液滴滴落。(13)将吸滤瓶中蜡溶液倾人已称质量的锥形瓶中)并用常温石油醚分三次清洗吸滤瓶,每次用量10-15mL。洗液倒人锥形瓶的蜡溶液中。(14)将盛有蜡溶液的锥形瓶放在适宜的热源上,囫收溶剂或使溶剂蒸发净尽。然后将锥形瓶置温度为105℃土5℃烘箱中除去石油醚,然后放入真空干燥箱(105℃土5℃,残压21-35kPa)中1h,再置干燥器中冷却1h后称其质量,得到析出蜡的质量m3,准确至0.1mg。

3)同一沥青试样蒸馏后,从馏出油中取3个试样进行试验。 4.计算:(1)计算沥青试样的蜡含量。(2)在方格纸上以得到蜡的质量(g)为横轴,蜡的质量百分率为纵轴,求出其关系直线,然后按内推法求出蜡的质量为0.075g一时的蜡的质量百分率。3个试样平行试验结果最大值与最小值之差符合重复性试验精度要求时,取其平均值作为蜡含量结果,取小数点(%)。注:关系直线的方向系数只取正值,有两条直线时,取内插值的平均值。

5.精密度或允许差:蜡含量测定时重复性或再现性试验精度的允许差应符合下列要求:

蜡含量(%) 重复性(%) 再现性(%)

0.0-1.0 0.1 0.3

1.0-3.0 0.3 1.0

1.0-3.0 0.5 1.5

沥青溶解度试验方法

世界各国的沥青标准中几乎都有沥青溶解度指标,且均规定为不少于99%,其主要目的是测试沥青产品的纯净程度,即含杂质情况,它对于产品成本有直接影响,如果有10%的杂质,就等于有10%损耗,这显然是不适宜的。

1.目的和适用范围(1)沥青的溶解度是试样在规定溶剂中可溶物的含量,以质量百分率表示。(2)经注明,溶剂为三氯乙烯。(3)本方法适用于测定石油沥青、液

体石油沥青或乳化沥青蒸发后残留物的溶解度。 2.仪具与材料:(1)分析天平:称量100g,感量不大于0.2mg。(2)锥形烧瓶:200mL。(3)古氏坩埚:50mL。(4)玻璃纤维滤纸:直径2.6cm,最小过滤孔0.6mm。(5)过滤瓶:250mL。(6)橡胶管或接管,固定古氏坩埚在吸滤瓶上用。(7)洗瓶。(8)量筒600mL。(9)干燥器。(10)烘箱:装有温度自动调节器。(11)水浴。(12)双连球、水流泵或真空泵。(13)三氯乙烯(化学纯),苯、三氯甲烷也可代替使用,但仲裁试验时应使用三氯乙烯。 3.方法与步骤

1)准备工作(1)准备沥青试样。(2)将玻璃纤维滤纸置于洁净的古氏坩埚的底部,用溶剂冲洗滤纸和古氏柑涡,使溶剂挥发后,置温度为(105土5)℃的烘箱内干燥至恒重(一般为15min),然后移人干燥器中冷却,冷却时间不少于3Omin称其质量(m确至0.2mg。(3)称取已烘1),准干的锥形烧瓶和玻璃棒(m2)的质量,准确至0.2mg。

2)试验步骤(1)用预先干燥的锥形烧瓶称取沥青试样2g(m3),准确至0.2mg。(2)在不断摇动下,分次加人三氯乙烯100mL,直至试样溶解后盖上瓶塞,并在室温下放置至少15min。(3)将已称质量的滤纸及古氏柑蜗,安装在过滤烧瓶上,用少量的三氯乙稀润湿玻璃纤维滤纸。然后将沥青溶液沿玻璃棒倒人玻璃纤维滤纸中,并以连续滴状速度进行过滤。必要时,使用水流泵或真空泵过滤。过滤时,应尽量将在锥形烧瓶中的不溶物移至坩埚中。再用溶剂洗涤古氏坩埚的玻璃纤维滤纸,直至滤液无色透明为止。(4)取出古氏坩埚置通风处,直至无溶剂气味为止;然后将古氏坩埚移人温度为(105土5)℃的烘箱中至少20min;同时,将原锥形瓶、玻璃棒等也置于烘箱中烘至恒重。(5)取出古氏坩埚及锥形瓶等置于干燥器中冷却(30土5)mih后,分别称其质量(m4,m5),直至连续称量的差不大于0.3mg为止。

4.计算:计算沥青试样的可溶物含量。

5.报告:同一试样至少平

行试验两次;当两次结果之重瓶,然后烘干称其质量差不大于0.1%时,取其平均(m值作为试验结果。对于溶解1),准确至1mg。(2)将盛有新煮沸并冷却的蒸度大于99.0%的试验结果,馏水的烧杯浸入恒温水浴准确至0.01%;对于溶解度中一同保温,在烧杯中插入等于或小于99.0%的试验结温度计,水的深度必须超过果,准确至0.1%。

比重瓶顶部40mm以上。(3)6.精密度或允许差:当试使恒温水浴及烧杯中的蒸验结果平均值大于99.0%馏水达至规定的试验温度时,重复性试验精度的允许土0.1℃。

差为0.1%,再现性试验精度2)比重瓶水值的测定步的允许差为0.5%。 骤(1)将比重瓶及瓶塞放沥青密度试验方法

人恒温水浴中,烧杯底浸没沥青密度或相对密度与水中的深度应不少于沥青道路性能无直接关系,100mm,烧杯口露出水面,它基本上是原油先天决定并用夹具将其固牢。(2)待的指标,炼油工艺基本上无烧杯中水温再次达至规定法改变沥青的密度。测定密温度并保温30min后;将瓶度的目的有两个,一是沥青塞塞人瓶口,使多余的水由贮存期间体积与质量换算瓶塞上的毛细孔中挤出。注用,另一个是计算沥青混合意,比重瓶内不得有气泡。料最大理论密度供配合比(3)将烧杯从水浴中取出,设计所用。由于密度是有用再从烧杯中取出比重瓶,立的指标,但不是沥青性能指即用干净软布将瓶塞顶部标,因此在规定中无限定擦拭一次,再迅速擦干比重值。

瓶外面的水分,称其质量1.目的和适用范围(1)沥(m青的密度是试样在规定温2),准确至1mg。注意瓶塞顶部只能擦拭一次,即度下单位体积所具有的质使由于膨胀瓶塞上有小水量,以t/m3或g/cm3表示,滴也不能再擦拭。(4)以非经注明,规定温度为m15℃。(2)沥青的相对密度瓶的水值。2-m1作为试验温度时比重

是指在规定温度下,沥青质3)液体沥青试样的试验量与同体积的水质量之比步骤(1)将试样过筛值。非经注明,沥青与水的(0.6mm)后注入干燥比重相对密度是指25℃相同温瓶中至满,注意不要混人气度下的相对密度。(3)本方泡。

法适用于利用比重瓶测定(2)将盛有试样的比重瓶及各种沥青材料的密度与相瓶塞移人恒温水浴(测定温度对密度。本方法可以测定密土0.1℃)内盛有水的烧杯中,度(15℃),换算得相对密水面应在瓶口下约40mm。。度(25/25℃);也可以测注意勿使水浸人瓶内。(3)从定相对密度(25/25℃),烧杯内的水温达到要求的温换算求取密度(15℃)。 度后起算保温30min后,将瓶2.仪具与材料:(1)比重塞塞上,使多余的试样由瓶塞瓶:玻璃制,瓶塞下部与瓶的毛细孔中挤出。仔细用蘸有口须经仔细研磨。瓶塞中间三氯乙烯的棉花擦净孔口挤有一个垂直孔,以便由孔中出的试样,并注意保持孔中充排除空气。比重瓶的容积为满试样(4)从水中取出比重20-30mL,质量不超过40g瓶,立即用干净软布仔细地擦(2)恒温水浴:能保持恒去瓶外的水分或粘附的试样定于测试温度±0.1℃。(3)(注意不得再揩孔口)后,称烘箱:200℃,装有温度自其质量(m动调节器。(4)天平:感量3),准确至1mg。

4)粘稠沥青试样的试验不大于1mg。(5)滤筛:步骤(1)将准备好的沥青0.6mm、2.36mm各一个。(6)试样,仔细注入比重瓶中,温度计:0-50℃,分度0.1℃。约至2/3高度。注意勿使(7)烧杯:600-800mL。(8)试样粘附瓶口或上方瓶壁,真空干燥器。(9)洗液:玻并防止混人气泡。(2)取出璃仪器清洗液,三氯乙烯盛有试样的比重瓶,移人干(分析纯)等。(10)蒸馏燥器中,在室温下冷却不少水(或去离子水)。(11)表于1h,连同瓶塞称其质量面活性剂:洗衣粉(或洗涤(m灵)。(12)其他:软布、滤4),准确至1mg。(3)从水浴中取出盛有蒸馏水纸等。

的烧杯,将蒸馏水注入比重3.方法与步骤 瓶,再放入烧杯中(瓶塞也1)准备工作(1)用洗液、放进烧杯中)。然后把烧杯水、蒸馏水先后仔细洗涤比放回已达试验温度的恒温

6

水槽中,从烧杯中的水温达到规定温度时起算保温30min后,使比重瓶中气泡上升到水面,用细针挑除。保温至水的体积不再变化为止。待确认比重瓶已经恒温且无气泡后,再用保温在规定温度水中的瓶塞塞紧,使多余的水从塞孔中溢出,此时应注意不得带人气泡。(4)保温30min后,取出比重瓶,按前述方法迅速揩干瓶外水分后称其质量(m5),准确至1mg。

5)固体沥青试样的试验步骤(1)试验前,如试样表面潮湿,可用干燥、清洁的空气吹干:,或置50℃烘箱中烘干。(2)将50-100g试样打碎,过0.6mm及2.36mm筛)取0.6-2.36mm的粉碎试样不少于5g放人清洁、干燥的比重瓶中,塞紧瓶塞后称其质量(m3)取下瓶塞;6),准确至1mg。(将恒温水浴内烧杯中的蒸馏水注入比重瓶,水面高于试样约、10mm,同时加入几滴表面活性剂溶液(如1%洗衣粉、洗涤灵),并摇动比重瓶使大部分试样沉入水底,必须使试样颗粒表面上附气泡逸出。注意,摇动时勿使试样摇出瓶外。(4)取下瓶塞,将盛有试样和蒸馏水的比重瓶置真空干燥箱(器)中抽真空,逐渐达到真空度98kPa(735mmHg,不少于15min。如比重瓶试样表面仍有气泡,可再加几滴表面活性剂溶液,摇动后再抽真空:必要时,可反复几次操作,直至元气泡为止。注:抽真空不宜过快,防止样品带出比重瓶。(5)将保温烧杯中的蒸馏水再注入比重瓶中至满,轻轻地塞好瓶塞、再将带塞的比重瓶放人盛有蒸馏水的烧杯中,并塞紧瓶塞。(6)将有比重瓶的盛水烧杯再置恒温水浴(试验温度士0.1℃)中保持至少30min后,取出比重瓶,迅速揩干瓶外水分后称其质量(m4.计算 7),准确至1mg。 (1)计算试验温度卞液体沥青试样的密度或相对密度(2)计算试验温度下粘稠沥青试样的密度或相对密度(3)计算试验温度下固体沥青试样的密度或相对密度

5.报告:同一试样应平行试验两次,当两次试验结果的差值符合重复性试验的精度要求时,以平均值作为沥青的密度试验结果,并准

确至3位小数,试验报告应注明试验温度。

6.精密度或允许差:(1)对粘稠石油沥青及液体沥青,重复性试验精度的允许差为0.003g/cm3;再现性试验精度的允许差为0.007g/cm3。(2)对固体沥青,重复性试验精度的允许差为0.01g/cm3,再现性试验精度的允许差为0.02g/cm3。(3)相对密度的精密度要求与密度相同(无单位)。 沥青混合料配合比设计方法

我国现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ 032一94)规定,热拌沥青混合料配合比设计采用马歇尔稳定度法。该法是首先按配合比设计拌制沥青混合料,然后制成规定尺寸试件,试件经12h测定其物理指标(包括表观密度、空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率等),然后测定稳定度和流值,在必要时,还要进行动稳定度校核。因此对于一名检测人员,必须懂得沥青混合料配合比设计方法。 一、沥青混合料配合比设计方法

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产配合比验证等三个

阶段,通过配合比设计决定沥青混合料的材料品种、矿料级配及沥青用量。

1.材料准备:按相关试验规程规定的取样方法,取足够数量的具有代表性沥青及矿料试样。按《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032-94)材料质量的技术要求试验各项性质,当检验不合格时,不得用于试验。

2.矿质混合料的配合比组成设计:矿质混合料配合比组成设计的目的是选配一个具有足够密实度并且有较高内摩阻力的矿质混合料,可以根据级配理论,计算出需要的矿质混合料的级配范围。但是为了应用已有的研究成果和实践经验,通常是采用规范推荐的矿质混合料级配范围来确定。按现行规范规定。按下列步骤进行:

(1)确定沥青混合料类型:沥青混合料类型根据道路等级、路面类型、所处的结构层位选定。

(2)确定矿料的最大粒径:各国对沥青混合料的最大粒径(D)同路面结构层最

小厚度的关系均有规定,除青用量可以通过各种理论前苏联规定矿料最大粒径计算的方法求得。但是由于分别为面层厚度的0.6倍与实际材料性质的差异,按理底基层厚度的0.7倍外,一式计算得到的最佳沥般均规定为0.5借以下。我青用量仍然要通过试验方国研究表明:随h/D增大,法修正,因此理论方法只能耐疲劳性提高,但车辙量增得到一个供试验参考的数大。相反h/D减小/车辙据。采用试验方法确定沥青量也减小,但耐久性降低,最佳用量目前最常用的方特别是在h/D≤2时,疲劳耐法有维姆法和马歇尔法。我久性急剧下降。为此建议结国现行《公路沥青路面施工构层厚度人与最大粒径口技术规范》(JTJ 032 - 94)之比应控制在h/D>2。尤规定的方法,是在马歇尔法其是在使用国产沥青时, h和美国沥青学会方法的基/D就更接近于2。例如最础上,结合我国多年研究成大粒径的30-35mm的粗粒果和生产实践总结发展起式沥青混凝土,其结构层厚来的更为完善的方法,该法度应大于4-7cm,D为确定沥青最佳用量按下列20-25mm;中粒式沥青混凝步骤。

土,其结构层厚度应大于1)制备试样(1)按确定4-5cm,D为15cm;细粒式的矿质混合料配合比计算沥青混凝土,其最小结构厚各种矿质材料的用量。(2)度应为3cm。只有控制了结根据相关材料推荐的沥青构层厚度与最大粒径之比,用量范围(或经验的沥青用才能拌和均匀,易于达到要量范围),估计适宜的沥青求的密实度和平整度,保证用量(或油石比)。

施工质量。(3)确定矿质混2)测定物理、力学指标合料的级配范围:根据已确以估计沥青用量为中值,以定的沥青混合料类型,查阅0.5%间隔上下变化沥青用规范推荐的矿质混合料级量制备马歇尔试件不少于5配范围。(4)矿质混合料配组。然后在规定的试验温度合比例计算:①组成材料的及试验时间内用马歇示仪原始数据测定。根据现场取测定稳定度和流值,同时计样,对粗集料)细集料和矿算空隙率、饱和度及矿料间粉进行筛析试验。按筛析结隙率。

果分别绘出各组成材料的3)马歇尔试验结果分析筛分曲线,同时测出各组成(1)绘制沥青用量与物理材料的相对窃度”供计算物力学指标关系图,以沥青用理常数备用。②计算组成材量为横坐标,以视密度、空料的配合比,根据各组成材隙率、饱和度、稳定度、流料的筛析试验资料,采用图值为纵坐标。将试验结果绘解法或电算法,计算符合要制成沥青用量与各项指标求级配范围的各组成材料的关系曲线。(2)求取相应用量比例。③调整配合比。于稳定度最大值的沥青用计算得的合成级配应根据量a下列要求作必要的配合比青用量1、相应于密度最大的沥a调整。a.通常情况下,合成空隙率范围中值筋青用量2以及相应千规定a级配曲线宜尽量接近设计3,求取三者平均值作为最佳级配中限,尤其应使0.075、沥青用量的初始值OAC2.36和4.75删筛孔的通过量(3)求出各项指标符合沥1。尽量接近设计级配范围中青混合料技术标准的沥青限。b.对高速公路、一级用量范围OAC公路、城市快速路、主干路min-OAC(4)根据max,其中值为OAC等交通量大、轴载重的道OAC1和OAC22。综合确定沥路,宜偏向级配范围的下青最佳用量(OAC(粗)限。对一般道路、中1),按最佳沥青用量的初始值OAC小交通量或人行道路等宜在图中求取相应的各项指1偏向级配范围的上(细)限。标值,检查其是否符合规定c、合成的级配曲线应接近的马歇尔设计 配合比技术连续或有合理的间断级配,指标。同时检验VMA是否不得有过多的犬牙交错,当符合要求,如能符合时,由经过再三调整、仍有两个以OAC上的筛孔超过级配范围时,1及OAC2综合决定最佳沥青用量OAC。如不能符必须对原材料进行调整或合,应调整级配厘新进行配更换原材料重新设计。 合比设计马歇尔试验,直至3.通过马歇尔试验确定沥青各项指标均能符合要求为混合料的最佳沥青用量

止。(5)根据气候条件和交沥青混合料的最佳沥

通特性调整最佳沥青用量。7

由OAC1和OACOAC2综合决定最佳沥青用量时,还应根据实践经验和道路等级、气候条件考虑所属情况进行调整。①对热区道路以及车辆渠化交通的高速公路、一级公路、城市快速路、主干路,预计有可能造成较大车辙的情况时,可以在中限值OAC2与下限OAC范围内决定;但一般不宜小min于中限值OAC对寒区道路以及一般道路,2的0.5%。②最佳沥青用量可以在中限值OAC2与上限值OAC范围内决定,但一般不宜大max于中限值OAC2的0.3%。 4.水稳定性检验

按最佳沥青用量OAC制作马歇尔试件进行浸水马歇尔试验(或真空饱水马歇尔试验),检验其残留稳定度是否合格。

如当最佳沥青用量OAC与两个初始值OAC大时,宜1、OAC2相差甚将OAC与OAC1或OAC2分别制作试件,进行残留稳定度试验。我国现行规范规定,=型沥青混凝土残留稳定度不低于75%,Ⅱ型沥青混凝土不低于70%。如不符合要求,应重新进行配合比设计,或者采用掺加抗剥剂方法来提高水稳定性。 5.抗车辙能力检验

按最佳沥青用量OAC制作车辙试验试件,按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-93,T07l9)方法,在60℃条件下用车辙试验相对设计的沥青用量检验其动稳定度。

用最佳沥青用量OAC与两个初始值OACOAC1或辙试验,我国现行《公路沥2分别制作试件进行车青路面施工技术规范》(JTJ 032-94)规定,用于上、中面层的沥青混凝土,在60℃时车辙试验的动稳定度:对高速公路、城市快速路不小于800次/mm;对一级公路及城市主干路宜不小于600次/mm。如不符合上述要求,应对矿料级配或沥青用量进行调整,重新进行主配合比设计。

经反复调整及综合以上试验结果,并参考以往工程实践经验,综合决定矿料级配和最佳沥青用量。 二、沥青混合料的制备和试样成型

1.概述:沥青混合料的制备和试件成型,是按照设计的配合比,应用现场实际材料,在试验室内用小型拌和

机按规定的拌制温度制备成沥青混合料;然后将这种混合料在规定成型温度下,用击实法制成直径为101.6mm、高为63.5mm的圆柱体试件,供测定其物理常数和力学性质用。

2.试验仪具 (1)击实仪:由击实锤、98.5mm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高度沿导向棒自由落下击实,标准击实锤质量(4536土9)g。(2)标准击实台:用以固定试模。在200mm x 200mm x 457mm的硬木墩上面有一块305mm x 305mm x 25mm的钢板。木墩用4根型钢固定在下面的水泥混凝土板上,木墩采用青冈木。松木或其他干密度为(0.67-0.77)

g/cm2

的硬木制成。人工击实或机械击实必须有此标准击实台。

自动击实仪是将标准击实锤及标准击实台安装于一体,并用电力驱动使击实锤连续击实试件且自动记数的设备,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,容量不少于10L。搅拌叶自转速度(70-80)r/min,公转速度(40-50)r/min。(4)脱膜器:电动或手动,可元破损地推出圆柱体试件,备有要求尺寸的推出环。(5)试模:每种至少3组,由高碳钢或工具钢制成,每组包括内径101.6mm、高约87.0mm的圆柱形金属筒、底座(直径约120.6mm)和套筒(内径101.6mm、高约69.8mm)各1个。(6)烘箱:大、中型各一台,装有温度调节器。(7)天平或电子秤:用于称量矿料,分度值不大于0.5g用于称量沥青,分度值不大于0.1g。(8)沥青运动粘度测定设备:毛细管粘度计或赛波特重油粘度计。(9)插刀或大螺丝刀。(10)温度计:分度值不大于1℃。(11)其他:电炉或煤气炉、沥青熔化锅、拌和铲、试验筛、滤纸(或普通纸)、胶布、卡尺、秒表、粉笔、棉纱等。

3.试验方法

1)准备工作(1)确定制作沥青混合料试件的拌和与压实温度①用毛细管粘度计测定沥青的运动粘度,绘制粘温曲线。当使用石油

沥青时,以运动粘度为个方面用小铲将混合料铲(170±20)mm2/s对的温人试模中,用插刀沿周边插度为拌和温度;以(280±30)

捣15次,中间10次。插捣mm2

/s时的温度为压实温后将沥青混合料表面整平度。亦可用赛氏粘度计测定成凸弧面。(3)插入温度计,赛波特粘度,以(85±10)s至混合料中心附近,检查混时的温度为拌和温度;以合料温度。(4)待混合料温(140±15)s时的温度为压度符合要求的压实温度后,实温度。 ②当缺乏运动粘将试模连同底座一起放在度测定条件时,试件的拌和击实台上固定(也可在装好与压实温度可适当选用,并的混合料上垫一张吸油性根据沥青品种和标号作适小的圆纸),再将装有击实当调整。针人度小、稠度大及导向棒的压实头插入试的沥青取高限,针人度大、模中,开启马达(或人工)稠度小的沥青取低限,一般将击实锤从457mm的高度取中值。(2)将各种规格的自由落下击实规定的次数矿料在105℃土5℃的烘箱(75、50或35次)。(5)试中烘干至恒重(一般不少于件击实一面后,取下套筒:4-6h)。根据需要,可将粗细将试模掉头,装上套筒,然集料过筛后,用水冲洗再烘后以同样的方式和次数击干备用。(3)分别测定不同实另一面。(6)试件击实结粒径细集料及填料(矿粉)束后,如上下面垫有圆纸,的表观密度,并测定沥青的应立即用镊子取掉,用卡尺密度。(4)将烘干分级的粗量取试件离试模上口的高细集料按每个试件设计配度,并由此计算试件高度。比组成要求称其质量,在一如高度不符合要求时,试件金属盘上混合均匀。矿粉单应作废,并按下式调整试件独加热,置烘箱中预热至沥的混合料数量,使高度符合青拌和温度以上约15℃(石(63.5土1.3)mm的要求。油沥青通常为163℃)备用。(7)卸去套简和底座,将一般按一组试件(每组3-6装有试件的试模横向放置、个)备料,但进行配合比设冷却至室温后,置脱膜机上计时宜一个一个分别备料。脱出试件将试件仔细置于(5)将沥青试样用电热套干燥洁净的平面上,在室温或恒温烘箱熔化加热至规下静置过夜(12h以上)供定的沥青混合料拌和温度试验用。 备用。(6)用沾有少许黄油沥青混合料物理指标测定 的棉纱擦净试模、套筒及击1.概述:按击实法制成的实座等;并置于:m℃左右沥青混合料圆柱体,经12h烘箱中加热1h备用。

以后,用水中重法测定其表2)混合料拌制(1)将沥观密度,并按组成材料原始青混合料拌和机预热至拌数据计算其空隙率。沥青体和温度以上10℃左右备用。积百分率。矿料间隙率和沥(2)将每个试件预热的粗青饱和度等物理指标。 细集料置于拌和机中,用小2.试验仪具:(1)浸水天铲适当混合后加入需要数平或电子秤:当最大称量在量的已加热至拌和温度的3kg以下时,分度值不大于沥青。开动拌和机,一边搅0.1g;最大称量3kg以上时,拌、一边将拌和叶片插入混分度值不大于0.5g最大称合料中拌和:1-1.5min,然量10kg以上时,分度值不后暂停拌和。加入单独加热大于5%,应有测量水中重的的矿粉,继续拌和均匀为拴钧。(2)网篮。(3)溢流止,并使沥青混合料保持在水箱,使用洁净水,有水位要求的拌和温度范围内。标溢流装置,保证试件和网篮准的总拌和时间为3min。 浸人水中后的水位一定。3)试件成型(1)将拌好(4)试件悬吊装置:天平的沥青混合料均匀称取一下方悬吊网蓝及试件的装个试件所需的用量(约置,吊线应采用不吸水的细1200g,当一次拌和几个试尼龙线绳,并有足够的长件时,宜将其倒人经预热的度。对轮碾成型机成型的板金属盘上,用小铲拌和均匀块状试件可用铁丝悬挂。分成几份,分别取用。(2)(5)秒表、电扇或烘箱。 从烘箱中取出预热的试模3.试验方法(1)选择适宜及套筒,用沾有少许黄袖的的浸水天平(或电子秤),棉纱擦试套筒、底座及击实最大称量应不小于试件质锤底面,将试模装在底座上量的1.25倍,且不大于试件(也可垫一张圆形的吸油质量的5倍。 性小的纸)。按四分法从四

(2)除去试件表面的浮粒,8

称取干燥试件在空气中的

质量(ma)(准确度根据选择的天平感量决定,通常为5g)。(3)挂上网篮浸人溢流水箱的水中,调节水位,将天平调平或复零。把试件置于网篮中(注意不要使水晃动),浸水约1min,称取水中质量(mw)。注:若天平读数持续变化,不能在数秒钟内达到稳定,说明试件吸水较严重,不适于用此法测定,应改用表千法或封蜡法测定。 4.计算物理常数 (1)表观密度(2)理论密度(3)试件的空隙率按下式计算,取1位小数。(4)沥青体积百分率,试件中沥青的体积百分率按下式计算)取1位小数:(5)矿料间隙率(6)沥青饱和度按下式计算,取1位小数。 5.对于Ⅰ型沥青混合料试件应采用水中重法测定;表面较粗但较密实的Ⅰ型或Ⅱ型沥青混合料,使用吸水性集料的Ⅰ型沥青混合料试件应采用表干法测定,对吸水率大于2%的Ⅰ、Ⅱ型沥青混合料。沥青碎石混合料等不能用表干法测定的试件应采用蜡封法测定。 沥青混台料马歇尔稳定度试验方法 1.概述:沥青混合料稳定度试验是将沥青混合料制成直径101.6mm、高63.5mm的圆柱形试件,在稳定度仪上测定其稳定度和流值,以这两项指标来表征其高温时的抗变形能力。根据沥青混合料的力学指标(稳定度和流值)和物理常数(密度、空隙率和沥青饱和度等),以及水稳性(残留稳定度)和抗车辙(动稳定度)检验,即可确定沥青混合料的配合组成。 2.试验仪具(1)沥青混合料马歇尔试验仪:可采用符合国家标准“沥青混合料马歇尔试验仪”(GB/T11823)技术要求的产品,也可采用带数字显示或用X-Y记录荷载一位移曲线的自动马歇尔试验仪。试验仪最大荷载不小于25kN,测定精度100N,加载速率应保持(50土5)mm/min,并附有测定荷载与试件变形的压力环(或传感器)、流值计(或位移计)、钢球(直径16mm)和上下压头(曲度半径为50.8mm)等组成。(2)恒温水槽,能保持水温于测定温度土 1 ℃的 水槽,深度不少于150mm。

3)真空饱水容器,由真空泵和真空干燥器组成。(4)烘箱。(5)天平:分度值不大于0.1g。(6)温度计:分度1℃。(7)卡尺或试件高度测定器。(8)其他:棉纱、黄油。

3.试验方法1)用卡尺(或试件高度测定器)测量试件直径和高度(如试件高度不符合63.5mm±1.3mm要求或两侧高度差大于2mm时,此试件应作废),并按本节三的方法测定试件的物理指标。2)将恒温水槽(或烘箱)调节至要求的试验温度,对粘稠石油沥青混合料为60℃±1℃。将试件置于已达规定温度和恒温水槽(或烘箱)中保温30-40min。试件应垫起,离容器底部不小于5cm。3)马歇尔试验仪的上下压头放人水槽(或烘箱)中达到同样温度,将上下压头从水槽(或烘箱)中取出拭干净内面。为使上下压头滑动自如,可在下压头的导棒上涂少量黄油,再将试件取出置于下压头上,盖上上压头,然后装在加载设备上。4)将流值测定装置安装于导棒上,使导向套管轻轻地压住上压头,同时将流值汁读数调零。在上压头的球座上放妥钢球,并对准荷载测定装置(应力环或传感器)的压头,然后调整应力环中百分表对准零或将荷重传感器的读数复位为零。5)启动加载设备,使试件承受荷载,加速速度为(50±5)mm/min。当试验荷载达到最大值的瞬间,取下流值计,同时读取应力环中百分表(或荷载传感器)读数和流值计的流值读数(从恒温水槽中取出试件至测出最大荷载值的时间,不应超过30s。 6)试验结果和计算

(1)稳定度及流值①由荷载测定装置读取的最大值即试样的稳定度。当用应力环百分表测定时,根据应力环表测定曲线、将应力坏中百分表的读数换算为荷载值,即试件的稳定度(MS),以kN计。②由流值计及位移传感器测定装置读取的试件垂直变形,即为试件的流值(FL),以0.1mm计。(2)马歇尔模数

7)试验结果报告(1)当一组测定值中某个数据与平均值大于标准差的k倍时,该测定值应予舍弃,并以其余测定值的平均值作为试验结果。当试验数n为3、4、

5、6个时,k值分别为1.15、

电子秤:称量5kg以上的分

1.46、1.67、1.82。(2)试验度值1g;称量5kg以下时,结果报告马歇尔稳定度、流用于称量矿料的分度值不值、马歇尔模数以及试件尺大于0.5g用于称量沥青的寸、试件的密度、空隙率。分度值不大于0.1g。(7)沥沥青含量、沥青体积百分青运动粘度测定设备:毛细率、沥青饱和度、矿料间隙管粘度计或赛波特粘度计。率等各项物理指标。

(8)小型击实锤:钢制端沥青混合料热稳定性试验部断面80mm x 80mm,厚检测方法

10mm,带手柄,总质量 沥青混合料是一种典0.5kg左右。(9)温度计:型的流变性材料,它的强度分度值不大于1℃。注:用和劲度模量随温度升高而于测量沥青混合料温度的降低)所以沥青路面在夏季温度计宜采用有金属插杆高温时,在重交通荷载重复的热电偶沥青温度什,金属作用下,由于交通的渠化:插杆不小于300mm,量程在轮迹带逐渐形成变形下0-300℃,数字显示或度盘指凹、两侧鼓起的所谓“车针的分度0.1℃,宜有留置辙”,这是现代高等级沥青读数功能。(10)其他:电路面最常见的病害:。

炉或煤气炉、沥青溶化锅、沥青混合料高温稳定性是拌和铲、标准筛、滤纸、胶指沥青混合料夏季高温通布、卡尺、秒表、粉笔、垫常为60℃条件下,经车辆荷木、棉纱等。

载长期重复作用后,不产生3.制作方法(1)按马歇尔车辙和波浪等病害的性能。稳定度试件成型方法,确定我国现行规范规定,采用马沥青混合料的拌和温度和歇尔稳定度试验进行沥青压实温度。(2)将金属试模混合料级配设计;对高速公及小型击实锤等置于约路、一级公路、城市快速路、100℃的烘箱中加热1h备主于路用沥青混合料,还应用。(3)称出制作一块试件通过车辙试验动稳定度指所需要的各种材料的用量。标检验其抗车辙性能。 先按试件体积(V)乘以马车辙试验用试件制作

歇尔稳定度击实密度(ρ1.概述车辙试验用的试件1.03,即得材料0,再乘以系数是采用轮碾法制成,尺寸为总用量(m=V·ρ300mm x 300mm x 500mm0 x 1.03),再按配合比计算出各种材料的板块试件。

用量。分别(将各种材料放2.试验仪具 (1)轮碾成人烘箱中预热备用。(4)将型机:轮碾成型机具有圆弧预热的试模从烘箱中取出,形碾压轮,轮宽300mm,压装上试模框架。在试模中铺实线荷载为300N/cm,碾一张裁好的普通纸(可用报压行程等于试件长度,碾压纸),使底面及侧面均被纸后试件可达到马歇尔试验隔离。将拌和好的全部沥青标准击实密度的(l00±1)%。混合料,用小铲稍加拌和后注:当无轮碾成型机时,可均匀地沿试模由边至中按用手动碾代替,手动碾轮宽顺序装人试模,中部要略高与试件同宽。备有:10kg法于四周。(5)取下试模框架,码5个,以调整载重(手动用预热的小型击实锤由边碾成型的试件厚度不大于至中压实一遍,整平成凸圆50mm)。(2)试验室用沥青弧形。(6)插入温度计,待混合料拌和机:能保证拌和混合料冷却至规定的压实温度并充分拌和均匀,可控温度(为使冷却均匀,试模制拌和时间,宜采用容量大底下可用垫木支起)时,在于30L的大型沥青混合料拌表面铺--张裁好尺寸的和机,也可采用容量大于普通纸。(7)当用轮碾机碾10L的小型拌和机。(3)试压时,宜先将碾压轮预热至模:由高碳钢或工具钢制成100℃左右(如不加热,应呐部平面尺寸为300mm x 铺牛皮纸)。然后,将盛有300mm,高50mm。根据需沥青混合料的试模置于轮要,试模深度及平面尺寸可碾机的平台上,轻轻放下碾以调节。以制备不同尺寸的压轮,调整总荷载为9kN(线板块状试件。(4)手动碾压荷载300N/cm)。(8)启动成型车辙试件的试模框架:轮碾机,先在一个方向碾压钢板制,内部尺寸300mm x 之个往返(4次),卸荷,再300mm x 50mm,平面能与抬起碾压轮,将试件掉转方试模边缘齐平(5)烘箱:向,再加相同荷载碾压至马大、中型各一台,装有温度歇尔标准密实度(100±1)%调节器。(6)台秤、天平或

为止。试件正式压实前,应9

经试压,决定碾压次数,一般12个往返(24次)左右可达要求。如试件厚度大于100mm对必须分层碾压。(9)当用手动碾碾压时、先用空碾碾压,然后逐渐增加砝码荷载,直至将5个砖码全部加上,进行压实至马歇尔标准密实度(100±1)%为止。碾压方法及次数亦应由拭压决定,并压至无轮迹为止。(10)压实成型后。,揭去表面的纸,用粉笔在试件表面上标明碾压方向。(11)盛有压实试件的试模,置室温下冷却,至少12h后方可脱模。

沥青混合料车辙试验方法 1.概述 沥青混合料车辙试验是用一块碾压成型的板块试件(通常尺寸为300mm x 300mm x 50mm)在规定温度条件(通常为60℃)下,以一个轮压为0.7MPa的实心橡胶轮胎在其上行走,测量试件在变形稳定期时,每增加1mm变形需要行走的次数,即称为“动稳定度”,以次/mm表示。动稳定度是评价沥青混凝土路面高稳定性的一个指标,也是沥青混合料配合比设计时的一个辅助性检验指标。 2.试验仪具

(1)车辙试验机:主要由下列部分组成:①试件台:可牢固地安装两种宽度(300mm和150mm)的规定尺寸试件的试模。②试验轮:橡胶制的实心轮胎,外径Φ200mm,轮宽的50mm,橡胶层厚15mm。椽胶硬度(国际标准硬度)20℃时为84±4;60℃时为78±2。试验轮行走距离为(230±10)mm,往返碾压速度为(42±1)次/min(21次往返/min)的。允许采用曲柄连杆驱动试验台运动(试验台不动)的任一种方式。③加载位置:使试验轮与试件的接触压强在60℃时为(0.7±0.05)MPa,施加的总荷载为700N左右,根据需要可以调整。④试模:钢板制成,由底板及侧板组成,试模内侧尺寸长为300mm,宽为300mm,厚为50mm。

⑤变形测量装置:自动检测车辙变形并记录曲线的装置,通常用LVDT、电测百筛或非接触位移计。

⑥温度检测装置:自动检测并记录试件表面及恒温室内温度的温度传感器、温度计(精度0.5℃)。

(2)恒温室:车辙试验机安放在恒温室内,装有加热器、气流循环装置及自动温度控制设备,能保持恒温室温度(60±1)℃[试件内部温度(60±0.5)℃],根摒需要亦可为其他需要的温度。用于保温试件并进行检验,温度应能自动连续记录入。(3)台秤:称量15kg,分度值不大于5g。

3.试验方法(1)测定试验轮压强[应符合(0.7±0.05)MPa],将试件装于原试模中。(2)将试件连同试模一起,置于达到试验温度(60±1)℃的恒温室中,保温不少于5h,也不得多于24h。在试件的试验轮不行走的部位上;粘贴二个热电偶温度计)控制试件温度稳定在(60±0.5)℃。(3)将试件连同试模置于车辙试验机的试件台上;试验轮在试件的部位,其行走方向须与试件碾压方向一致。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1h最大变形达到25mm为止。试验时,记录仪自动记录变形曲线及试件温度。

4结果计算 ①从曲线上读取45min(t1)及60min(t2)时的车辙变形d1及d2,精确至0.01mm。如变形过大,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。

5报告①同一沥青混合料或同一路段的路面,至少平行试验3个试件。当3个试件动稳定度变异系数小于20%时,取其平均值作为试验结果。变异系数大于20%时应分析原因,并追加试验。如计算动稳定值大于6000次/mm时,记作>6000次/mm。②试验报告应注明试验温度、试验轮接地压强、试件密度、空隙率及试件制作方法等。

(6)精密度或允许差重复性试验动稳定变异系数的允许值为20%。

第四节 沥青混合料水稳定性试验检测方法

由水引起的沥青路面损坏通称为水损坏,它是一个普通的问题,已引起世界各国的注意,

道路工作者对此进行了广泛的研究,提出了许多理论方法。就评价沥青路面水稳性方面)通常采用的方法分

为两大类:第一类是沥青与燥器中备用。②将大烧杯中矿料的粘附性试验;这类试盛水,并置加热炉的石棉网验方法主要是用于判断沥上煮沸。(2)试验步骤①将青与粗集料(不包含矿粉)集料逐个用细线在中部系的粘附性,属于这类的试验牢,再置于105℃土5℃烘方法有水煮法和静态浸水箱内1h。准备沥青试样。②法;第二类是沥青混合料的逐个取出加热的矿料颗粒水稳性试验、这类试验方法用线提起,浸人预先加热的适用于级配矿料与适量沥沥青(石油沥青130℃青拌和成混合料、制成试样-150℃、煤沥青100℃后,测定沥青混合料在水的-110℃)试样中45s后,轻作用下力学性质发生变化轻拿出,使集料颗粒完全为的程度,这类方法与沥青在沥青膜所裹覆。③将裹覆沥路面中的使用状态较为接青的集料颗粒悬挂于试验近。测试方法有浸水马歇尔架上,下面垫一张废纸,使多试验、真空饱水马歇尔试验余的沥青流掉,并在室温下以及冻融劈裂试验(“八五”冷却15min。④待集料颗粒攻关最新研究成果)。

冷却后,逐个用线提起,浸一、沥青与矿料的粘附性试人盛有煮沸水的大烧杯中验方法

央,调整加热炉,使烧杯中1.目的和适用范围(1)沥的水保持微沸状态,但不允青与矿料粘附性试验是根许有沸开的泡沫。⑤浸煮据沥青粘附在粗集料表面3min后,将集料从水中取的薄膜在一定温度下,受水出,观察矿料颗粒上沥青膜的作用产生剥离的程度,以的剥落程度,评定其粘附性判断沥青与集料表面的粘等级。⑥同一试样应平行试附性能。(2)本方法适用于验5个集料颗粒,并由两名测定沥青与矿料的粘附性以上经验丰富的试验人员及评定集料的抗水剥离能分别评定后,取平均等级作力。根据沥青混合料的最大为试验结果。

集料粒径,对于大于4.适用于小于13.2mm粗13.2mm及小于(或等于)集料的试验方法(水浸法)13.2mm的集料分别选用水(1)准备工作①将集料用煮法或水浸法进行试验,对9.5mm、13.2mm(或圆孔筛同一种料源既有大于又有10mmm、15mm)过筛,取小于13.2mm不同粒径的集粒径9.5-13.2mm(圆孔筛料时,取大于13.2mm水煮10-15mm)形状规则的集料法试验为标准,对细粒式沥200g用洁净水洗净,并置温青混合料以水浸法试验为度为105℃土5℃的烘箱烘标准。

干,然后放在干燥器中备2.仪具与材料:(1)天平:用。②准备沥青试样功口热称量500g感量不大于至与矿料的拌和温度。③将0.01g。(2)恒温水槽:能保煮沸过的热水注入恒温水持温度80℃±1℃。(3)拌和浴中,维持80℃±1℃恒温。用小型容器:5mL。(4)烧(2)试验步骤①按四分法杯:100mL。(5)试验架。称取集料颗粒(9.5-13.2mm)(6)细线:尼龙线或棉线、100g置搪瓷盘中,连同搪瓷铜丝线。(7)铁丝网。(8)盘一起放入已升温至沥青标准筛9.5mm、13.2mm、拌和温度以上5℃的烘箱中19mm各1个(也可用圆孔持续加热1h。②按每100g筛:10mm、15mm、25mm矿料加入沥青(5.5±0.2)g代替)。(9)烘箱:装有目的比例称取沥青,准确至动温度调节器。(10)电炉、0.1g。放人小型拌和容器中,燃气炉。(11)玻璃板:一起置人同一烘箱中加热200mm x 00mm左右。(12)15min。③将搪瓷盘中的集搪瓷盘:300mm x 400mm左料倒人拌和容器的沥青中右。(13)其他:拌和铲、后,从烘箱中取出拌和容石棉网、纱布、手套等。 器,立即用金属铲均匀拌和3.适用于大于13.2mm粗1-1.5min,使集料完全被沥集料的试验方法(水煮法)青膜裹覆占然后,立即将裹(1)准备工作①将集料用有沥青的集料取20个,用13.2mm、19mm(或圆孔筛小铲移至玻璃板上摊开,并15mm、25mm)过筛,取粒置室温下冷却1h。④将放有径13.2-19mm(圆孔筛集料的玻璃板浸人温度为15-25mm)形状接近立方体(80±2)℃的恒温水槽中:的规则集料5个,用洁净水保持30min,并将剥离及浮洗净,置温度为(105±5)℃于水面的沥青,用纸片捞的烘箱中烘干,然后放在干

出。⑤由水中小心取出玻璃10

板,浸入水槽内的冷水中,仔细观察裹覆集料的沥青薄膜的剥落情况。由两名以上经验丰富的试验人员分别目测,评定剥离面积的百分率,评定后取平均值表示。⑥由剥离面积百分率评定沥青与集料粘附性的等级。

5.报告:试验结果应报告采用的方法及集料粒径。 二、浸水马歇尔试验方法 1.浸水马歇尔试验方法是将沥青混合料试件在规定温度(粘稠沥青混合料为60℃±l℃)的恒温水槽中保温48h,然后测定其稳定度。其余方法与标准马歇尔试验方法相同。2.根据试件的浸水马歇尔稳定度和标准马歇尔稳定度,求得试件浸水残留稳定度。

三、真空饱和马歇尔试验方法

1.真空饱和马歇尔试验方法是将试件先放人真空干燥器中,关闭进水胶管,开动真空泵。使干燥器的真空度达到97.3kPa(730mmHg)以上并维持15min,然后打开进水胶管,靠负压进入冷水流使试件全部浸人水中。浸水15min后恢复常压,取出试件再放人规定稳定度「粘稠沥青混合料为(60±1)℃」的恒温水槽中保温48h进行马歇尔试验,其余与标准马歇尔试验方法相同,2.根据试件的真空饱水稳定度和标准稳定度,求得试件真空饱水残留稳定度。

四、冻融劈裂试验方法

冻融劈裂试验方法是将标准马歇尔试件分为两组,一组在25℃水温中浸泡2h后,测定劈裂强度;第二组饱水过程如下:常温下(约25℃)浸水20min,0.09MPa真空下浸水15min后恢复常压,-18℃冰箱中置放16h,60℃水浴中恒定24h,25℃水温中浸泡2h后,测定劈裂强度。测试劈裂强度时可在马歇尔仪上下各安装一根压条,压条宽度为12.7min,内侧曲率半径为50.8mm,压条两端均应磨平。将两压条对齐进行劈裂试验,然后按公式R=0.006287F度,其中FT/h计算劈裂强T为劈裂压力(N),h为马歇尔试件高度(mm),R为劈裂强度(MPa)。第一级强度为R1,第二级强度为R2,则残留强度为R0= R2/R1 x 100%,其值越大,表示抗水害性能越好。

第五节 沥青混合料产品检测方法 沥青混合料产品的检验测试可以确保成品按照规格生产,例如集料的级配和沥青含量,从而保证沥青路面的路用性能。但是要对每次生产的产品都做试验是不现实的,因此只能按照规定抽取样品做测试。样品必须具有代表性,否则获取的数据将毫无意义,相反会引起误解。同样重要的是要有训练有素且有经验的人员用保养良好且准确的仪器做这类测试。在《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ O52-93)中规定了四种方法来测定沥青用量,接着用烘干法把集料烘干、并用各级配筛分开,从而考查沥青混合料拌和机生产产品的质量。 一、沥青混合料中沥青的含量测试方法 (一)射线法 1.目的和适用范围(1)沥青混合料的沥青含量是沥青质量在沥青混合料总质量中的比例,当采用油石比时,它表示沥青质量与沥青混合料中的矿料总质量的比例,均以质量百分率表示。(2)本方法规定用射线法测定用粘稠石油沥青拌制的热拌沥青混合料中沥青的含量(或油石比),它不适用于其他沥青拌制的混合料。(3)本方法适用于热拌热铺沥青混合料路面施工时的沥青用量检测使用,以快速评定拌和厂产品质量。(4)本方法规定仪器标定和测定步骤的细节允许按所用仪器说明书规定有所变动。 2.仪具与材料:①射线法沥青含量测定仪:符合放射性安全规定。②试样容器:射线法沥青含量测定仪的规定附件。③沥青混合料拌和机。④磅秤或天平:称量10kg,精度不大于5g⑤木板:长50cm,宽10cm。⑥其他:铁铲,大号金属盘,烘箱,温度计等。 3.方法与步骤 (1)准备工作①沥青含量测定仪参数标定。a.用检测对象的实际材料按施工要求的矿料配合比配合矿料8kg,在烘箱中加热到165℃,4h。b.准备施工实际使用的沥青试样,按设计沥青用量(或油石比)的士0.5%称取2档或3档沥青用量,加热到要求的拌和温

度。c.从小的沥青用量开始小于3O00r/min的离心分分别用沥青混合料拌和机离器组成,分离器备有滤液拌和3min。d.按仪器说明出口。容器盖与容器之间用书要求称取沥青混合料(一耐油的圆环形滤纸密封。滤般不少于6kg装人试样容器液通过滤纸排出后从出口中压实,用木板压平放进射流出收入回收瓶中,仪器必线法沥青含量测定仪中,经须安放稳固并有排风装置。16min测定时间测定标定参(2)圆环形滤纸。 (3)数。注:仪器应放在木制仪回收瓶:容量1700mL以上。器箱上方,并远离水源。e.(4)压力过滤装置。(5)重复c、d的步骤,每次增天平:精度0.01g、1mg。(6)加所需沥青用量,将每一档量筒:最小刻度1mL。(7)沥青用量的混合料进行测电烘箱:装有温度自动调节定,得出标定参数,储存入器。(8)三氯乙烯:工业用。试验仪器中。 (9)碳酸铵饱和溶液:供②沥青混合料试样取样法,燃烧法测定滤纸中的矿粉在拌和厂从运料卡车上采含量用。(10)其他:小铲,取欲检测的沥青混合料试金属盘,大烧杯等。 样。 3.方法与步骤 (2)试验步骤①按仪器1)准备工作(1)在拌和操作说明书要求立即将热厂从运料卡车采取沥青混沥青混合料分别装人两个合料试样,放在金属盘中适试样容器,称取质量,使之当拌和,待温度稍下降至符合规定取样量,并量测沥100℃以下时,用大烧杯取青混合料温度。②用木板压混合料试样质量紧沥青混合料,达到规定的1000-1500g左右(m)(粗粒体积。③依次将试样容器放式沥青混合料用高限,细粒人含量测定仪中,开动仪式用低限,中粒式用中限),器,输入试样号。沥青混合准确至0.1g。(2)如果试样料温度、标定的沥青混合料是路上用钻机法或切割法编号或标定参数,进行测取得的,应用电风扇吹风使定,测定的时间一般为8min其完全干燥,置微波炉或烘(急需时也可采用4min)。箱中适当加热后成松散状到达时间后,测定仪自动显态取样,但不得用锤击以防示沥青含量(或油石比),集料破碎。 记录在测定报告中。注:沥2)试验步骤(1)向装有青含量测定仪测定时的旋试样的烧杯中注入三氯乙转条件应与标定时相同,挪烯溶剂,将其浸没,记录溶动测定地点时,应重新标定剂角量浸泡30min,用玻璃后方可测定,测定时的沥青棒适当搅动混合料,使沥青混合料数量应与标定时相充分溶解。注:也可直接在同。混合料温度应接近标定离心分离器中浸泡。(2)将 温度,显示的数据是沥青含 混合料及溶液倒人离心分量还是油石比应与标定用离器,用少量溶剂将烧杯及的相同。 玻璃棒上的粘附物全部洗4.报告:同一沥青混合料试入分离容器中。 样至少平行试验两次,其差(3)称取洁净的圆环形滤值不大于0.2%时,取平均纸质量,准确至0.01g。注值作为试验结果。 意,滤纸不宜多次反复使(二)离心分离法 用,有破损者不能使用,有1.目的和适用范围 石粉粘附时应用毛刷清除(1)(1)沥青混合料的沥干净。(4)将滤纸垫在分离青含量是沥青质量在沥青器边缘上,加益紧固。在分混合料总质量中的比例,当离器出口处放上回收瓶,上采用油石比时,它表示沥青口应注意密封,防止流出液质量与沥青混合料中的矿成雾状散失。5)开动离心料总质量的比例,均以质量机,转速逐渐增至3000r/百分率表示。(2)本方法适min,沥青溶液通过排出口用于热拌热铺沥青混合料注人回收瓶中,待流出停止路面施工时的沥青用量检后停机。(6)从上盖的孔中测)以评定拌和厂产品质加入新溶剂,数量相同。稍量。此法也适用于旧路调查停3-5min后,重复上述操时检测沥青混合料的沥青作,如此数次直至流出的抽用量,用此法抽提的沥青溶提液成清彻的淡黄色为止。液可用于回收沥青,以评定(7)卸下上盖,取下圆环沥青的老化性质。 形滤纸,在通风橱或室内空2.仪具与材料:(1)离心抽气中蒸发后放人105℃±提议:由试样容器及转速不

5℃的烘箱中干燥,称取质11

量,其增重部分(m2)为矿

粉的一部分。将容器中的集料仔细取出,在通凤橱或室内空气中蒸发后放人:105℃±5℃的烘箱中烘干(一般需4h),然后放干燥器中冷却至室温,称取集料质量(m1)。(9)用压力过滤器过滤回收瓶中的沥青溶液,由滤纸的增重购得出泄漏入滤液中矿粉。如元压力过滤器时,也可用燃烧法测定。(10)用燃烧法测定抽提液中矿粉质量的步骤如下:①将回收瓶中的抽提液倒人量筒中,准确定量至(Va)mL。②充分搅匀抽提液,取出10mL(Vb)放人增蜗中,在热浴上适当加热使溶液试样变成暗黑色后,置高温炉[(500-600)℃]中烧成残渣,取出坩埚冷却。③向坩埚中按每1g残渣5mL的用量比例,注入碳酸铵饱和溶液,静置lh后放人105℃±5℃炉箱中干燥。④取出后放在干燥器中冷却,称取残渣质量(m4)。 4.计算(1)计算沥青混合料中矿料的总质量。(2)计算沥青混合料中的沥青含量和油石比。 5.报告:同一沥青混合料试样至少平行试验两次,取平均值作为试验结果。两次试验结果的差值应小于0.3%,当大于0.3%但小于0.5%时,应补充平行试验一次,以3次试验的平均值作为试验结果;3次试验的最大值与最小值之差不得大于0.5%。 (三)回流式抽提仪法 1.目的和适用范围 ( 1 )沥青混合料的沥青含 量是沥青质量在沥青混合料总质量中的比例,当采用油石比时,它表示沥青质量与沥青混合料中的矿料总质量的比例,均以质量百分率表示。(2)本方法规定用回流式抽提仪法测定沥青混合料中沥青的含量。(3)本方法适用于沥青路面施工的沥青用量检测使用,以评定施工质量,也适用于旧路调查中检测沥青路面的沥青用量。但对煤沥青路面,需有煤沥青的游离碳含量的原始测定数据。 2.仪具与材料: (1)回流式沥青抽提仪:由水冷凝器、抽提筒、铜网筛筒、外套筒及热源等部分组成。除铜网筛外均为紫铜皮制成,热源可用红外线灯泡(250W)或电热丝等。(2)

滤纸筒:壁厚2mm左右,大小与筛网筒内部尺寸匹配,亦可用大张定性滤纸或滤纸筒代替。(3)天平:感量不大于1g。(4)溶剂:三氯乙烯,工业纯。(5)碳酸铵饱和溶液。(6)其他:蒸馏烧瓶、滤纸、脱脂棉、烘箱、高温炉(1000℃)、量筒、金属盘、磁蒸发皿。 3.方法与步骤 1)准备工作

(1)准备好滤纸筒。如没有滤纸筒时也可将大张定性滤纸卷成2-3层的圆筒状,下部摺成平底(大小接近铜筛网内部尺寸),用一细线捆好以防散开,底面再铺一张滤纸和一层脱脂棉,称合计质量(m1)后,仔细置铜网筛筒内。(2)将溶剂注入抽提筒内,其用量可根据试样质量确定,一般约为试样的1-1.5倍。(3)采集沥青混合料试样。当试样已冷却结块或系从路上钻取的芯样时,应置微波炉或烘箱内加热(石油沥青不高于100℃,煤沥青不高于80℃),使之呈松散状态(注意不得用锤打碎)。需要时,须用电风扇充分吹干1h以上,预先测定试样的水分含量。(4)称取松散的沥青混合料试样1kg(m),准确至1g,轻轻放人铜网筛筒的滤纸筒内。(5)将盛有试样的铜网筛筒放人抽提筒内的铜柱上,盖好水冷凝器。 2)试验步骤

(1)检查抽提仪是否全部装妥。(2)开放进水阀,使冷水流入冷凝器,充满后不断由排水阀流出。(3)接通电路,加热抽提筒内的溶剂至沸腾后,其蒸汽上升遇冷凝器冷凝后滴人铜网筛筒溶洗混合料试样中的沥青,并通过滤纸流至抽提筒内。如此反复溶洗,至试样中的沥青被溶解洗净为止。这一过程一般需要8-10h。(4)抽提结束,关闭电源。待冷却后关闭进水阀,取下冷凝器,仔细将筒网筛筒取出,置通风橱内晾干,再将装有矿料的滤纸筒置干净的金属盘中,并置烘箱「(105±5)℃〕内烘至恒重,一般需4h。(5)分别称取烘干的矿料质量(m2)及带用矿粉的滤纸筒、脱脂棉质量(m3)。(6)测定抽提溶液中矿粉质量:①将抽提筒中的抽提溶液搅动后倒人量筒中,并用少量溶剂摇洗抽提筒数次,清洗的溶液并入量筒中,记录量筒内抽提液

的体积(V1),准确至mL。1)准备工作(1)在拌和②搅匀量筒内抽提液后,约厂或施工现场采取沥青混取10mL溶液倒人一已称重合料试样,放在金属盘中适的磁蒸发皿(m4)中,并记当拌和,待温度稍下降至录用于量测部分的抽提溶100℃以下时,取混合料试液体积(V2)。③将蒸发皿样质量200g左右(m),准移置电热板或砂浴上适当确至0.1g。(2)如果试样是加热,使溶剂蒸发、干燥。路上用钻机法或切割法取④将蒸发皿移人高温炉内得的,应待其干燥,置微波加热至暗红色([500-600)℃]炉或烘箱中适当加热后成后,冷却至室温。⑤按每1g松散状态取样,但不得用锤残余物约5mL的比例向蒸击以防集料破碎。(3)安装发皿内注入饱和碳酸铵溶滤纸筒于脂肪抽提器中,如液,在室温下使蒸发皿中残无滤纸筒时,可用大张滤纸余物浸渍lh,然后置烘箱裁成约180mm x 400mm大[(105±5)℃]中烘至恒重。小,然后将其卷成直径约⑥将恒重的蒸发皿置干燥40mm、长140mm的纸筒。器中冷却后称其质量(m5),注意,卷纸时应一边卷一边作为矿粉的一部分。

将底边招好,卷好后用线将4.计算(1)计算沥青路面或纸筒上口系牢。用一块脱脂混合料试样的沥青含量。棉花垫在筒底,将已称重的(2)如试样为煤沥青路面沥青混合料装人滤纸筒内,时,煤沥青含量应进行修上面再盖一层脱脂棉,滤纸正。

筒内的棉花均应称量(m5.报告:同一试样至少平。

p),至0.01g行试验两次,其差值不大于2)试验步骤(1)向蒸馏0.3%时,取其平均值作为试烧瓶中注入三氯乙烯溶剂验结果。

至其容量的50%-70%,安(四)脂肪抽提器法

装滤纸筒;再向脂肪抽提器1.目的和适用范围(1)沥青中注入溶剂约200mL;并用混合料的沥青含量是沥青少量溶剂将烧杯及玻璃棒质量在沥青混合料总质量上的粘附物全部洗人滤纸中的比例,当采用油石比筒中。(2)安装回流冷凝器,时,它表示沥青质量与沥青开放冷却水,试验过程中调混合料中的矿料总质量的节水量至回流冷凝器中溶比例,均以质量百分率表剂蒸发为度。(3)开始加热示。(2)本方法规定用脂肪烧瓶,热量由小到大,至烧抽提器测定用粘稠石油沥瓶中的三氯乙烯溶剂受热青拌制的沥青混合料中沥沸腾。在强热下,溶剂不断青的含量(或油石比)。(3)蒸发,经过冷凝器冷却滴人本方法适用于热拌热铺沥滤纸筒中,逐渐溶解、冲洗青混合料路面施工时的沥混合料中的沥青,冲洗的溶青用量检测,以评定拌和厂剂进入烧瓶。如此循环反产品质量,此法也适用于旧复,直至溶剂清澈透明为路调查时检测沥青混合料止。(4)停止加热,回流冷的沥青用量。 凝器继续通水回流约2.仪具与材料:(1)索克斯20min。(5)关闭冷却循环里抽提仪:由回流冷凝器、水,拆下冷凝器,仔细从脂脂肪抽提器及蒸馏烧瓶三肪抽提仪中取出滤纸筒,将部分组成,各连接部磨口结其竖立在大烧杯中,放通风合密封。(2)滤纸筒:直径橱内,让矿料中残留的溶剂40mm,高140mm。无滤纸滴尽,然后移人搪瓷盘中,筒时可用大张滤纸卷成筒待溶剂自然蒸发干燥,连同状代替,滤纸应不通过矿滤纸筒、棉花及矿料一起放粉。(3)脱脂棉花。(4)加人105℃+-5℃烘箱中,烘干热装置:可调电炉或燃气至恒重(通常为4h)。(6)炉。(5)压力过滤装置。(6)将滤纸筒、棉花、烘干的矿天平:称量2kg,感量不大料从烘箱中取出,置干燥器于0.1g;称量500g,感量不中冷却至室温,然后分别称大于0.01g。(7)电烘箱:量滤纸筒及棉花的质量装有温度自动调节器。(8)(ms),准确至0.01g;称取三氯乙烯:工业或化学纯。矿料质量(m1)准确至0.1g。(9)碳酸铵饱和溶液:供滤纸及棉花的增重为矿粉燃烧法测定滤纸中的矿粉的一部分。(7)用压力过滤含量用。(10)干燥器。(11)器过滤蒸馏烧瓶中的沥青其他:小铲;金属盘,玻璃溶液,由滤纸的增重m3得杯,大烧杯等。 出泄漏人滤液中矿粉的质3.方法与步骤

量。如元压力过滤器时,也12

可用燃烧法测定。(8)用燃烧法测定抽提液中矿粉质量的步骤如下:①将烧瓶中的抽提液倒人量筒中;准确定量至mL。②充分搅匀抽提液,取出10mL放人坩埚中,在热浴上适当加热使溶液试样变成暗黑色后,置高温炉(500℃-600℃)中烧成残渣,取出坩埚冷却。③向坩埚中按每1g残渣5mL的用量比例,注入碳酸铵饱和溶液,静置1h,放人(105土5)℃

炉箱中干燥。④取出放在干燥器中冷却,称取残渣质量(m4)。

4.计算(1)计算沥青混合料中矿料的总质量。(2)计算沥青混合料中的沥青含量、油石比。

5.报告:同一沥青混合料试样至少平行试验两次,其差值不大于0.3%时,取平均值作为试验结

果,取1位小数。

二、沥青混合料的矿料级配检验方法

1.目的和适用范围(1)沥青混合料的矿料级配检验方法是沥青路面施工时检验拌和厂生产的沥青混合料的矿料颗粒级配组成的试验,以通过规定筛孔的质量百分率表示。(2)本方法适用于测定沥青路面施工过程中沥青混合料的矿料级配,以评定沥青路面施工质量时使用。 2.仪具与材料:(1)标准筛:孔径为53.0、37.5mm、31.5mm、26.5mm、19.0mm、16.0mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm的方孔筛标准筛系列中)根据沥青混合料级配选用相应的筛号,必须有密封圈、盖和底。当使用圆孔筛时,从60mm、5Omm、40mm、35mm、30mm、25mm、20mm、15mm、10mm、5mm、2.5mm、1.2mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.074mm的圆孔筛系列中选用需要的筛号。”(2)天平:愿量不大于0.1g。(3)摇筛机。(4)烘箱:装有温度自动控制器。(5)其他:样品盘,毛刷等。 3.方法与步骤“

(1)准备工作①从拌和厂选取代表性样品。②将沥青混合料试样按规定的沥青混合料沥青含量的试验方法抽提沥青后、将全部矿质混合料放人样品盘中置温度(105℃土5)℃烘干,并

冷却至室温。注:应将沾在滤纸、棉花上的矿粉及抽提液中的矿粉计人矿料的矿粉含量中。③按沥青混合料矿料级配设计要求。选用全部或部分需要筛孔的标准筛。做施工质量检验时,一般应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及集料最大粒径等5个筛孔;如为圆孔筛,一般应包括0.074mm、2.5mm、5.0mm及集料最大粒径等5个筛孔,按大小顺序排 列成套筛。

(2)试验步骤 ①将抽提后的矿料试样(必要时采用四分法称取试样)称其质量1-1.5kg,准确至0.1g。②将标准筛带筛底置摇筛机上,并将矿质混合料置于筛内,盖妥筛盖后,压紧摇筛机,开动摇筛机筛分10min。取下套筛后,按筛孔大小顺序,在一清洁的浅盘上再逐个进行手筛。手筛时可用手轻轻拍击筛框并经常地转动筛子,直至每分钟筛出量不超过筛上试样质量的0.1%时为止。但不允许用手将颗粒塞过筛孔,筛下的颗粒并入下一号筛,并和下一号筛中试样一起过筛。③称量各筛上筛余颗粒的质量,准确至0.1g。注意,所有各筛的分计筛余量和底盘中剩

余质量的总和与筛分前试样总质量相比,相差不得超过总质量的1%。

4.计算(1)计算试样的分计筛余量。(2)累计筛余百分率:该号筛上的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,准确到0.1%。(3)通过筛分百分率:用100减去该号筛上的累计筛余百分率,准确至0.1%。(4)以筛孔尺寸为横坐标,各个筛孔的通过筛分百分率为纵坐标,绘制矿料组成级配曲线,评定该试样的颗粒组成。

5.报告:同一混合料至少取两个试样平行筛分试验两次,取平均值作为每号筛上筛余量的试验结果,报告矿料级配通过百分率及级配曲线。

三、烧灼法测定沥青含量和矿料级配试验方法简介

现在许多单位均采用氯化物溶剂抽提和回收沥青混合料中的沥青,以便测定沥青含量和矿料级配两项重要性质。但是由于抽提用的溶剂价钱很贵,处理困

难,且不安全,对身体健康有振动式和输送式两种。振和环境均有影响。国际上已动式的振源来自安装在冷有一些国家已经规定不得料仓出料口附 使用此类溶剂,有的国家还近的振动马达或电磁线包,在研究新型生物溶剂取代通过改变振动马达的转速现有溶剂,但至今尚未成功或电磁线包的振荡频率改一

变冷料仓的流 核子沥青含量测定仪量。输送式是在出料口下缘的测定速度快,测定精度可安装一个小型皮带运输机与抽提法相比,但该法的最或往复式送料滑板,改变小大缺点是无法测定矿料级皮带转速或 配。基于这一情况,美国国改变滑板的往复频率,就能家沥青技术中心(NCAT)改变冷料仓的流量 。 从1990年开始研究烧灼法 冷料仓的流量试验,就测定沥青混合料中沥青含是要找到流量与集料规格量的方法。所谓烧灼法是将(品种),出料口开启程度、热拌沥青混合料的试样放小皮带转速(振动马达转速人高温炉内,使沥青混合料或电磁线包振荡频率)等之中的沥青完全被燃烧,测定间的关系,并用流量关系曲沥青混合料在燃烧前后的线表示。根据计算的流量,质量差,即为混合料的沥青在曲线上查得装有某种规含量,矿料级配可用烧灼后格集料的冷料仓出料口应的矿料筛分得出。

张开的大小以及小皮带应该法规定采用一个内具备的转速(振动马达转速部衬砌尺寸为35.6cm x 或电磁线包振荡频率)。 35.6cm x 35.6cm的炉子,它 为了减少试验工作量,可以加热到538℃。将热拌冷料仓出料口的张开程度沥青混合料分成两份,放在可根据集料的粗细,凭经验2个4号筛孔的不锈钢盘子确定。因此,只须分别测定里,一个放在炉的顶架上,4个冷料仓的流量与小皮带一个放在底架上,进行加转速(振动马达转速或电磁热,然后在538℃温度下燃线包振荡频率)的关系。 烧lh。在此燃烧温度和时间现以皮带式为例,详述里,集料的质量损失是有限试验步骤如下: 的,对试验结果的影响狠1.备冷料仓分别装满少。试验数据可用微机采集不同规格集料; 系统自动得出。该法现己得 2.移走与水平皮带运到世界各国的关注。

输机接头的提升运输机,将第六节 沥青混合料非常装载机置于该处,准备接规试验方法

料; 一、冷料食的流量试验方法 3.启动大型水平皮带 沥青混合料拌和设备运输机; 通常设有4个冷料仓,最靠 4.选择某一低速,启近烘干筒的1号仓装最细集动1号仓的小皮带,并开始料,依集料粒径从小到大编计时。 号,4号仓装最粗集料。4装载机料斗内落满料后,开个冷料仓中4种规格集料的走装载机称料重,直至接料用量比例在目标配合比设总重超过10t为止,并记录计中确定。生产时,4个冷时间(h); 料仓应按设计比例和一定 5.根据称料总重及延续速度向拌和机供料,即每个时间,计算1号仓在该小皮冷料仓必须分别保持各自带转速下的流量(t/h); 的稳定流量,这样才能满足 6.改变(提高)小皮矿料级配和拌和机生产能带4-5种转速,分别测定1力的要求。

号仓相应小皮带转速下的 各冷料仓的固定流量,流量; 可根据拌和机的生产能力7.同法分别测定其他(t/h)和目标配合比计算得各冷料仓不同小皮带转速到。如某拌和机的生产能力下的 为100t/h,1号仓装有天然流量; 砂,在目标配合比中天然砂 8.绘制各冷料仓小皮带的用量比例为20%,所拌沥转速与流量关系曲线 青混合料的沥青含量为 当冷料仓出料由振动5%,则1号仓的固定流量应马达或电磁线包或往复式为:100 x 0.95 x 0.2=19送料滑板控制时、亦按类似(t/h),即1号仓须均匀地方去测定并绘 每小时流出19t。

制振动马达转速或电磁线冷料仓出料控制一般

包振荡频率或滑板往复频13

率与流量关系曲线。 在实际生产中,料场进料规格会有变动,含水量也不断变化。这时尚须根据实际情况对冷 料仓流量作适当调整,以达到与热料仓供料比相匹配,满足标准级配的要求。 细集料含水量变化较大;为保待其相对稳定,宜采取防雨措施。 必要时应将出料口开启程度作为一个变量进行试验。 二、备热料食供料比试验方法 当使用连续式拌和机时,经冷料仓流量试验后就可按固定流量直接供料加热拌和。但高 速公路和一级公路对混合料的质量要求高,规范规定用间歇式拌和机拌和,这就带来了一个所谓二次筛分的问题。 使用间歇式拌和机,冷料经烘干筒加热后,提升到拌和楼内进行筛分分档,每档分别进入各自的热料仓。但由于拌和楼内的筛子长度有限;重兼有倾角影响,集料不能充分筛分,流进各热料仓的集料不是按机内

各筛号准确分级。因此还必 须从各热料仓中取样进行

筛分试验(即二次筛分),根据沛分结果再进行矿料配比计算,决定各热料仓的供料比例。测试步骤如下: 1.按各冷料仓确定的小皮带转速(振动马达转速或电磁线包振荡频率)启动冷料仓卸料; 2.启动大型水平皮带运输机运料; 3.启动烘干筒工作; 4.启动拌和楼内各筛工作,至各热料仓内有足够料为止; 5.逐次打开各热料仓,冷却后分别进行筛分试验; 6.根据各热料仓中集料及矿粉的筛分结果,对照 标准级配,用图解法或其他方法计算各热料仓的供料比例,进而计算矿料的合成级配,并与标准级配对比。合

成级配曲线应与标准级配中值曲线相吻合、如出入较大;则须调整各热料仓供料比,重新计算合成级配,直至两曲线吻合为止。 7.按调整好的热料仓供料比及矿粉所占比例进行干拌(不加沥青),在拌和机出料口取样进行筛分试验,计算通过率,并与标准级配范围中值比较。如出入较大,还须适当调整热料

仓供料比,直至关键筛孔的通过率与标准级配相应筛孔通过率中值的误差不超过规定值(0.075mm筛孔为±1%,其余筛孔为±2%)为止。这时各热料仓的供料比即为正式生产时的供料比。 产时的拌和时间。

第一锅出料后,虽目测合格,须适当缩短拌和时间重新试拌。反复几次,直至不合格料现为止。取不合格料出现前一次合格料的拌和时间再加3-5s即为正式 4.计算松铺系数K。

六、摊铺速度试验方法

试验目的是在现有条件(拌和机产量、运料能力、摊铺层厚度与宽度)下,找出保证摊铺均匀、平整、摊铺机能连续工作的最高速提高初压温度。有条件的施工单位最好用轮胎式压路机进行碾压温度、碾压速度试验。

九、复压遍数试验方法

取长约30m的路段为试验对象,初压完毕,改用 关键筛孔指0.075mm、2.36mm、4.75mm、最大公称粒径对应的筛孔以及最大公称粒径与4.75中间的筛孔。

在拌和过程中如发现某热料仓溢料或待料)说明冷、热仓的供料比不相匹配,此时要根据溢料或待料的集料粒径调整相应冷料仓的流量。

三、加热温度及拌和时间试验方法

经反复调整冷料仓供料比达到供料平衡后,即可加沥青进行拌和。根据拌和后混合料的

温度及其外观,决定集料和沥青的加热温度以及混合料的拌和时间。

1.初步拟定加热温度。根据沥青品种与标号,取规范中规定的加热范围中值,暂定为沥青加热温度。集料加热温度应比沥青加热温度高(10-20)℃。

2.初步拟定拌和时间。根据以往经验初步拟定拌和时间。一般每拌一锅约需30-50,试

拌时先选50s为宜。 3.拌制沥青混合料。按初步拟定的加热温度及拌和时间:,按目标配合比的油石比控制贤青进量,拌制沥青混合料。

4.确定集料及沥青的加热温度。在拌和机的出料口接料测温,该温度如在规范规定的出厂温度范围内,且混合料色泽均一,流而不散,则认为原拟定的加热温度可行。如温度超出规定范围,或目测不合格,则须适当调整原材料的加热温度,直至满足要求为止。此时集料及沥青的加热温度,即可定为正式生产时的加热温度。

5.确定拌和时间,最佳拌和时间是使拌出的混合料色泽均一、每个集料颗粒都被沥青膜均匀裹覆、大小颗粒分布均匀所需的最短时间(s)。

当每一锅出料后,目测认为不合适(有花料、离析等),则需重新进料,适当延长拌和时间。反复几次,直至合格为止。此时的拌和时间再加3~5s即为正式生

生产时的拌和时间。增加度。

3-5s,是考虑设备误差而增按初始速度v进行摊加的额外时间。 铺。如摊铺层表面密实、均四、运层试验方法

匀、平整,且供料能保证摊规范规定:“在无机结铺机连续工作,则还可提高合料稳定土或粒料的半刚速度;反之,要降低速度。性基层上必须浇洒透层沥经反复几次试验,就可定下青。”“基于阻水的目的,最正式生产时的一般摊铺速好透层与下封层合二为一,度。生产时混合料运距不断一次作成”。这样就要求透变化,届时须根据实际运距层沥青既要渗人基层,又要适当调整摊铺速度,但最高在基层表面保持一层沥青不超过6m/min。

薄膜。

七、摊铺温度试验方法

透层沥青宜选用慢裂试验目的是找出容许洒布型乳化沥青,亦可采用最低摊铺温度,容许最低摊慢凝液体石油沥青或煤沥铺温度与气温、沥青品种和青。从经济、安全、易渗角标号有关。

度考虑,选用沥青含量摊铺温度试验一般在40%-50%韵慢裂石油沥青正常施工气温下进行,先取较为适宜。

摊铺温度>=140℃铺一段路乳化沥青的稠度及单面作为正常段(在该温度下位面积洒布量应通过试洒摊铺,通常总是可行的),确定。可在试铺段基层上选然后把沥青混合料摊铺温择具有代表性的1m2面积,度分别降至130℃、120℃和清扫并洒水润湿,表面略干110℃各铺一段,每段长度后,用喷壶将沥青含量为要大于汕,并与正常段比1kg的乳化沥青均匀洒布于较。相邻两段出现明显差该表面积内,24h后观察表异,前一个温度段与正常段面情况:①若表面色泽均元甚差异,而后一个温度段一,被一层厚约0.3mm沥青则有结团、不密实、甚至发薄膜均匀覆盖,用小刀不能现蜂窝,则最低摊铺温度取将薄膜揭起,这说明乳液的前一个温度段的温度)当:稠度与用量适当;②若表面m℃段与正常段仍无较大差色泽均一,已形成均匀薄异时,最低摊铺温度可定为膜,用小刀亦不能揭起)但110℃。

膜层较厚(>0.5mm),说明摊铺温度不容许低于乳液稠度适中,但用量过110℃。

多;③若表面色泽均一,已八、 初压温度和初压速度形成均匀薄膜,但用小刀能试验方法

将薄膜成片揭起,说明乳液量取摊铸层温度后,用稠度太大或破乳速度大快,轻型钢筒式压路机低速碾未渗入基层内部;④若表面压。如摊铺层发生推移)则色泽不一,局部显干涩状,沥压路机按原路线退出,待摊青未形成均匀薄膜,说明乳铺层温度下降5℃再行碾液稠度虽适中,但需采取相压,如还有推移,则每降j℃应处理措施,再次试洒,直试碾一次,直到不产生推移至满意为止占。

为止,取此时沥青层的温度五、松铺系数试验方法 为初压温度。该温度应高于 1.初始松铺系数。根或等于规范规定的最低碾据规范推荐的松铺系数范压温度。

围,取中值暂作试铺段的松在测定的初压温度下,铺系数;·

用轻型钢筒式压路机由慢 2.摊铺时每隔约10m到快分几种速度进行碾压长路段量一次虚厚(h虚)。试验,取既不产生推移又不测点位置要交错分布于路产生横向鱼鳞状发裂的速中线两侧的随机位置上; 度为初压速度。该速度要小 3.待碾压完毕,用核于或等于规范规定的最高子密度仪在每点的三个不初压速度。

同方向测密度(供建立密度实践表明,用9-16t轮关系用),然后钻芯取样,胎式压路机进行初压,不但量取压实厚度(h实);

不易产生推移、发裂,还可

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重型压路机压二遍,每隔10m取一点,共取三点,用核子密度仪测密度,以后每压完一遍一次密度,直至测点处密度不再增加为止。

绘制狠压遍数一密度曲线,在曲线上取该沥青混合料马歇尔试件密度96%所对应的碾压遍数为该沥青混合料最低碾压遍数。

取点位置宜结合松铺系数试验一并选定。

测密度时,须将路表扫净,让核子密度仪的底面与路表紧密相贴。

采用振动压路机时,宜先用大振频小振幅碾压1-2遍,以后逐步降低振频加大振幅。

十、建立钻孔法与核子密度仪法测定密度的关系

规范规定,施工压实度的检查以钻孔法为准,但钻孔法不如核子密度仪法方便简捷,且不能在碾压过程中测定。因此,工地多采用核子密度仪检测密度。基于测试方法的不同和仪器性能的影响,同一点用两种方法测定的结果可能不一致。为此需建立两种方法测得结果间的关系,将核子密度仪测得的密度换算为钻孔法的密度。

在松铺系数试验中已用核子密度仪测定了若干测点密度,同时还在相应点进行了钻芯取样,只须对芯样在室内用常规法做密度试验,求得平均密度,然后与核子密度仪所测密度的平均值相比,即可得到相关系数。施工检查时,可用此系数将核子密度仪测得的密度换算为钻丑法测得的密度。

将两种方法测得的一系列相关系数通过数理统计方法建立回归方程进行换算,可能更加准确方

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