沥青及沥青混合料试验作业指导书
1.目的
为了确保沥青路面的施工质量,控制沥青及沥青混凝土性能指标特制定本作业指导书。 2.适用范围
本指导书适用公路沥青路面等工程的设计、施工、养护以及质量检查、验收等各个阶段。 3.引用标准
JGJ052-2000 公路工程沥青及沥青混合料试验规程 4.沥青试验
T001 沥青试样制备方法
1 目的和适用范围
1.1 本方法适用于粘稠道路石油沥青、煤沥青等需加热后才能进行试验的沥青试样,按此法准备的沥青供立即在实验室进行各项试验使用。
1.2 本方法也适用于在试验室按照乳化沥青中沥青、乳化剂、水及外加剂的比例制备乳液的试样进行各项性能测试使用。每个样品的数量根据需要决定,常规测定宜不少于600g。 2 仪具与材料
2.1 烘箱:200℃,装有温度调节器。 2.2 加热炉具:电炉。
2.3 石棉垫:不小于炉具上面积。
2.4 滤筛:筛孔孔径0.6mm。
2.5 沥青盛样器皿:金属锅或瓷坩锅。 2.6 乳化剂。 2.7 烧杯:1000mL。
2.8 温度计:0~100℃及200℃,分度为0.1℃。
2.9 天平:称量2000g,感量不大于1g;称量100g,感量不大于0.1g。 2.10 其它:玻璃棒、溶剂、洗油、棉纱等。 2 方法与步骤 3.1热沥青试样制备
3.1.1 将装有试样的盛样器带盖放入恒温烘箱中,当石油沥青试样中含有水分时,烘箱温度80℃左右,加热至沥青全部熔化后供脱水用。当石油沥青中无水分时,烘箱温度宜为软化点温度以上90℃,通常为135℃,对取来的沥青试样不得直接采用电炉或煤气炉明火加热。 3.1.2 当石油沥青试样中含有水分时,将盛样器皿放在可控温的砂浴、油浴、电热套上加热脱水,不得已采用电炉、煤气炉加热脱水时必须加放石棉垫。时间不超过30min,并用玻璃棒轻轻搅拌,防止局部过热。在沥青温度不超过100℃的条件,仔细脱水至无泡沫为止,最后的加热温度不超过软化点以上100℃(石油沥青)或50℃(煤沥青)。
3.1.3 将盛样器中的沥青通过0.6mm的滤筛过滤,不等冷却立即一次灌入各项试验的模具中。根据需要也可将试样分装入擦拭干净并干燥的一个或数个沥青盛样器皿中,数量应满足一批试验项目所需的沥青
样品并有富余。
3.1.4 在沥青灌模过程中如温度下降可放在烘箱中适当加热,试样冷却后反复加热的次数不得超过2次,以防沥青老化影响试验结果。注意在沥青灌模时不得反复搅动沥青,应避免混进气泡。 3.1.5 灌模剩余的沥青应立即洗干净,不得重复使用。
T002 沥青针入度试验
1.目的与适用范围
本方法适用于测定道路石油沥青、改性沥青针入度以及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 2.1 针入度仪:
2.2 标准针由硬化回火的不锈钢制成,洛氏硬度HRC54~60,表面粗糙度Ra0.2μm~0.3μm,针及针杆总质量2.5g±0.05g,针杆上应打印有号码标志,针应设有固定装置盒,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。
2.3 感样皿:金属制,圆柱型平底。针入度<200时试样器内径55mm,内部深度35mm;针入度在200-350时,试样器内径70mm,内部深度55mm;针入度350-500时,试样内径50 mm,内部深度60 mm。 2.4 恒温水槽:容积不小于10L,控温的准确度为0.1℃。水槽中应设有一带孔的搁架,位于水面下不得少于100mm,距水槽底不得少于50mm处。
2.5 平底玻璃皿:容量不小于350ml,深度要没过最大样品皿。内设
有一不锈钢三角支架,能使盛样皿稳定。
2.6计时器:刻度0.1S或小于0.1S,60S间隔内的准确度达到±0.1S。 2.7液体玻璃温度计,刻度范围0-50℃,分度0.1℃。 3 方法与步骤 3.1 准备工作
3.1.1小心加热样品,不断搅拌以防局部过热,加热到使样品能够流动。加热时焦油沥青的加热温度不超过软化点60℃,石油沥青不超过软化点的90℃。加热时间不超过30min。加热、搅拌过程中避免试样中进入气泡。
3.1.2将试样倒入预选好的试样皿中,试样深度应大于预计穿入深度10mm。同时将试样倒入两个试样皿。
3.1.3 盖上盛样皿,以防落入灰尘。盛有试样的盛样皿在15℃~30℃室温中冷却1h~1.5h(小盛样皿)、1.5h~2h(大盛样皿)或2h~2.5(特殊盛样皿)后移入保持规定温度±0.1℃的恒温水槽中1h~1.5h(小盛样皿)、1.5h~2h(大盛样皿)或2h~2.5(特殊盛样皿)。 3.2 试验步骤
3.2.1调整针入度仪使之水平。检查针连杆和导轨,以确认无水和无其它外来物,无明显摩擦。用三氯乙烯或其它溶剂清洗标准针,并拭干。将标准针插入针连杆,用螺丝固紧。按试验条件,加上附加砝码。 3.2.2将已恒温到实验温度的试样皿和平底玻璃皿取出,放在针入度的平台上。慢慢放下针连杆,使针尖刚好与试样表面接触。拉下活干,使与针连杆顶端相接触,调节针入度计到底盘使指针为零。
3.2.3用手紧压按钮,同时起动秒表,使标准针自由下落穿入沥青试样,到规定时间停压按钮,使针停止移动。
注:当采用自动针入度仪时,计时与标准针落下贯入试样同时开始,至5s时自动停止。
3.2.4拉下活杆,再使其与针连杆顶端接触,此时刻度盘指针的读数即为试样的针入度。
3.2.5同一试样重复试定至少3次,各测点之间及测点与试样器边缘之间的距离不应小于10mm,每次测定前应将感样皿和平底玻璃皿放入恒温水浴中,每次测定多用干净的针。测定针入度大于200的沥青时,至少用3根针,每次测定后将针留在试样中,直至3次测定完成后才能把针从试样中取出。针入度小于200时可将针取出用适当的溶剂檫干继续使用。 4 报告
计算3次试样结果的平均值,取整数作为针入度试验结果。三次测定的针入度相差值不应大于下列数值: 针入度 最大差值 0~49 2
50~149 150~249 250~350
5 精密度
5.1重复性:同一操作者同一样品利用同一台仪器测得的两次结果不超过平均值的4%。
4 6 8
5.2再现性:不同操作者同一样品利用同一类型仪器测得的两次结果不超过平均值的11%。
T003 沥青延度试验
1 目的和适用范围
1.1 本方法适用于测定道路石油沥青、液体沥青蒸馏残留物和乳化沥青蒸发残留物等材料的延度。
1.2 沥青延度的试验温度与拉伸速率可根据要求采用。沥青试件在一定温度下已一定速度拉伸至断裂时的长度,试件应按第五节中规定的尺寸。非经特殊说明,试验温度为25℃±0.5℃,拉伸速度为5cm/min±0.25 cm/min 2 仪具与材料
2.1 延伸仪:将试件浸没于水中,能保持规定的试验温度及按照规定拉伸速度拉伸试件且试验时无明显振动的延伸仪均可使用。 2.2 试模:黄铜制,有两个端模和两个侧模组成。
2.3 试模底板:玻璃板或磨光的铜板、不锈钢板(表面粗糙度Ra0.2μm)。
2.4 恒温水槽:容积不小于10L,控温的准确度为0.1℃。水槽中应设有一带孔的搁架,搁架底距水槽底不得少于50mm处。试件浸入水中深度不小于100mm。
2.5 温度计:0℃~50℃,分度为0.1℃和0.5℃各一支。 2.6 筛孔为0.3mm-0.5mm的金属网。
2.7 甘油滑石粉隔离剂(甘油与滑石粉的质量比为2:1)。
2.8 支撑板:金属板或玻璃板,一面必须磨光至表面粗糙为Ra0.63。 3 方法与步骤 3.1 准备工作
3.1.1 将隔离剂拌和均匀,涂于清洁干燥的试模底板和两个侧模的内侧表面,并将试模在在试模底板上装妥。
3.1.2 按本作业指导书T001规定的方法准备试样,然后将试样仔细自试模的一端至另一端往返数次缓缓注入模中,最后略高出试模,灌模时应注意勿使气泡混入。
3.1.3 试件在室温中冷却30min~40min,然后置于试验温度±0.1℃的恒温水槽中,保持30min后取出,用热刮刀刮除高出试模的沥青,使沥青面与试模面齐平。沥青的刮法应自试模的中间刮向两端,且表面应刮得平滑。将试模连同底板再浸入规定试验温度的水槽中1h~1.5h。
3.1.4 检查延伸仪延伸速度是否符合规定要求,然后移动滑板使其指针正对标尺的零点。将延伸仪注水,并保温达试验温度±0.5℃。 3.2 试验步骤
3.2.1 将模具的两个孔分别套在实验仪器上。已一定的速度拉伸,直到试件拉伸断裂。拉伸速度允许误差为±5%,测量试件从拉伸到断裂的距离距离,以cm表示。试验时,试件距水面和水底的距离不小于2.5cm,并且要使温度保持在规定温度的±0.5℃的范围内。 3.2.2 试验时,如发现沥青浮于水面或沉入槽底时,则应在水中加入酒精或食盐,调整水的密度与试样相近后,重新试验。
3.2.3 正常的试验应将沥青拉成锥形,直至在断裂时实际横断面积接近于零。如果三次试验得不到正常报告,则报告在该条件下无法测定。 4 报告
若三个试件测定值在平均值的5%内,取平行测定的三个结果平均值作为测定结果。若三个试件的测定值在平均值的不再5%内,但其中两个较大值在,则弃去最低值,取两个较高值的平均值作为测定结果,否则重新测定。 5 精密度或允许差
当试验结果小于100cm时,重复性试验的允许偏差为平均值20%;复现性试验的允许差为平均值的30%。 T004 沥青软化点试验(环球法) 1 目的与适用范围
本方法适用于测定道路石油沥青、煤沥青的软化点,也适用于测定液体石油沥青经蒸馏或乳化沥青破乳蒸馏后残留物的软化点。 2 仪具与材料 2.1 软化点试验仪
2.2 耐热玻璃烧杯:容量800mL~1000mL,直径不小于86mm,高不小于120mm。
2.3 温度计:0℃~80℃,分度为0.5℃。
2.4试样底板:金属板(表面粗糙度应达Ra0.8μm)或玻璃板。 2.5恒温水槽:控温的准确度为0.5℃。 2.6 平直刮刀。
2.7 甘油滑石粉隔离剂(甘油与滑石粉的比例为质量比2:1)。 2.8 新煮沸过的蒸馏水。 2.9 其它:石棉网。 3 方法与步骤 3.1 准备工作
3.1.1 将试样环置于涂有甘油滑石粉隔离剂的试样底板上。按本指导书T001的规定方法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℃,则试样和试样底板(不用玻璃板)均应预热至80℃~100℃。
3.1.2 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。 3.2 试验步骤
3.2.1 试样软化点在80℃以下者:
1)将装有试样的试样环连同试样底板置于5℃±0.5℃水的恒温水槽中至少15min;同时将金属支架、钢球、钢球定位环等亦置于相同水槽中。
2) 烧杯内注入新煮沸并冷却至5℃的蒸馏水,水面略低于立杆上的深度标记。
3) 从恒温水槽中取出盛有试样的试样环放置在支架中间板的圆孔中,套上定位环;然后将整个环架放入烧杯中,调整水面至深度标记。 并保持水温为5℃±0.5℃。环架上任何部分不得附有气泡。将0℃~80℃的温度计由上层板中心孔垂直插入,使端部测温头底部与试样环
下面齐平。
4) 将盛有水和环架的烧杯移至放有石棉网的加热炉具上,然后将钢球放在定位环中间的试样中央,立即开动振荡搅拌器,使水微微振荡,并开始加热,使杯中水温在3min内调节至维持每分钟上升5℃±0.5℃。在加热过程中,应记录每分钟上升的温度值,如温度上升速度超出此范围时,则试验应重作。
5)试样受热软化逐渐下坠,至与下层底板表面接触时立即读取温度,准确至0.5℃。
3.2.2 试样软化点在80℃以上者:
1)将装有试样的试样环连同试样底板置于32℃±1℃甘油的恒温水槽中至少15min;同时将金属支架、钢球、钢球定位环等亦置于甘油中。
2) 烧杯内注入预先加热至32℃的甘油,其液面略低于立杆上的深度标记。
3) 从恒温槽中取出盛有试样的试样按上述3.2.1的方法进行测定,准确至1℃。 4 报告
同一试样平行试验两次,当两次测定值的差值符合重复性试验精密度要求时,取其平均值作为软化点试验结果,准确至0.5℃。 5 精密度和允许差
5.1 当试样软化点小于80℃时,重复性试验的允许差为1℃,复现性试验的允许差为4℃。
5.2 当试样软化点大于80℃时,重复性试验的允许差为2℃,复现性试验的允许差为8℃。 5 沥青混合料试验 T005沥青混合料取样方法 1 目的和适用范围
本方法适用于在拌和长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实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 仪具与材料 2.1 铁锹。 2.2 手铲。
2.3 搪瓷盘或其它金属盛样容器、塑料编织袋。
2.4 温度计:分度为1℃。宜采用有金属插杆的热电偶沥青温度计,金属插杆的长度应不小于300mm。量程0℃~300℃,数字显示或度盘指针的分度0.1℃,且有留置读数功能。 2.5 其它:标签、溶剂(汽油)、棉纱等。 3 取样方法 3.1 取样数量
取样数量应符合下列要求:
3.1.1 试样数量应根据试验目的决定,宜不少于试验用量的2倍。按现行规范规定进行沥青混合料试验的每一组代表性取样如表1。
常用沥青混合料试验项目的样品数量 表1
试验项目 目的 最少试样数量(kg) 取样量(kg) 马歇尔试验、抽提筛分 施工质量检验 12 20 浸水马歇尔试验 水稳性检验 12 20 车辙试验 高温稳定性检验 40 60 平行试验应加倍取样。在现场取样直接装入试模或盛样盒成型时,也可等量取样。
3.1.2 根据沥青混合料集料公称最大粒径,取样应不少于下列数量:
细粒式沥青混合料,不少于4kg; 中粒式沥青混合料,不少于8kg; 粗粒式沥青混合料,不少于12kg; 特粗式沥青混合料,不少于16kg。
3.1.3 取样材料用于仲裁试验时,取样数量除应满足本取样方法规定外,还应保留一份有代表性试样,直到仲裁结束。 3.2 取样方法
沥青混合料取样应是随机的,并具有充分的代表性。以检查拌和质量(如油石比、矿料级配)为目的时,应从拌和机一次放料的下方或提升斗中取样,不得多次取样混合后使用。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。
3.2.1 在沥青混合料拌和厂取样
在拌和取样时,宜用专用的容器(一次可装5kg~8kg)装在拌和机下方,每放一次料取一次样,顺次装入试样容器中,每次到在清扫干净的平板上,连续几次取样,混合均匀,按四分法取样至足够数量。
3.2.2 在沥青混合料运料车上取样
在运料车上取沥青混合料样品时,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。这种车到达施工现场取样时,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3个不同车上取样混合使用。
注意:在运料车上取样时不得仅从满载的运料车顶上取样,且不允许只在一辆车上取样。
3.2.3 在道路施工现场取样
在道路施工现场取样时,应在摊铺后未碾压前于摊铺宽度的两侧的1/2~1/3位置处取样,用铁锹将摊铺层的全厚铲出,但不得将摊铺层的其他层料铲入。每摊铺一车料取样一次连续3车取样后,混合均匀按四分法取样至足够数量。对现场制件的细粒式沥青混合料,也可在摊铺机经螺旋拨料杆拌匀的一端一边前进一边取样。
3.2.4 对热拌沥青混合料每次取样时,都必须用温度计测量温度,准确至1℃。
3.2.5 乳化沥青常温混合料的取样方法与热拌沥青混合料相同,但宜在乳化沥青破乳水分蒸发后袋装,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。取样数量不少于3袋,使用时将3袋混合料到出作适当 拌和,按四分法取出规定数量试样。
3.2.6 液体沥青常温沥青混合料的取样方法同上,当用汽油稀释时,必须在溶剂挥发后方可封袋保存。当用煤油或柴油稀释时,可在取样后即装袋保存,保存时应特别注意防火安全。其余与热拌沥青混
合料同。
3.2.7 从碾压成型的路面上取样时,应随机选取3个以上不同地点,钻孔、切割或刨取混合料至厚度,仔细清除杂物及不属于这一层的混合料,需重新制作试件时,应加热均匀按四分法取样至足够数量。 3.3 试样的保存与处理
3.3.1 热拌热铺的沥青混合料试样需送至中心试验室或质量检测机构作质量评定且二次加热会影响试验结果(如车辙试验)时,必须在取样后趁高温立即装入保温桶内,送试验室立即成型试件,试件成型温度不得低于规定要求。
3.3.2 热混合料需要存放时,可在温度下将至60℃后装入塑料编织袋内,扎紧袋口,并宜低温保存,应防止潮湿、淋雨等,且时间不要太长。
3.3.3 在进行沥青混合料质量检验或进行物理力学性质试验时,由于采集的热拌混和料试样温度下降或稀释沥青溶剂挥发结成硬块已不符合试验要求时,宜用微波炉或烘箱适当加热重塑,且只容许加热一次,不得 重复加热。不得用电炉或燃气炉明火局部加热。用微波炉加热沥青混合料时不得使用金属容器和带有金属的物件。沥青混合料的加热温度以达到符合压实温度要求为度,控制最短的加热时间,通常用烘箱加热时不宜超过4h,用工业微波炉加热约5min~10min。 4 样品的标记
4.1 取样后当场试验时,可将必要的项目一并记录在试验记录
报告上。此时,试验报告必须包括取样时间、地点、混合料温度、取样数量、取样人等栏目。
4.2 取样后转送试验室试验或存放后用于其它项目试验时应附有样品标签,样品标签应记载下列事项:
4.2.1 工程名称、拌和厂名称及拌和机型号。
4.2.2 样品概况:包括沥青混合料种类及摊铺层次、沥青品种、标号、矿料种类、取样时混合料温度及取样位置或用以摊铺的路段桩号等。
4.2.3 试样数量
4.2.4 取样人,提交试样单位及责任者姓名。 4.2.5 取样目的或用途(送达单位)。 4.2.6 样品标签填写人,取样日期。 4.2.7 备考:其它应予注明的事项。 T006 沥青混合料试件制作方法(击实法) 1 目的与适用范围
1.1 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。
1.2 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Ф101.6mm×63.5mm圆柱体试件的成型。大型击实法适用于Ф152.4mm×95.3mm的大型圆柱体试件的成型。
1.3 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:
1.3.1 沥青混合料配合比设计在试验室人工配制沥青混合料制作试件时,试件尺寸应符合试件直径不小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应不小于1~5倍的规定。对直径Ф101.6mm的试件,集料公称最大粒径应不大于26.5mm。对粒径大于26.5mm的粗粒式沥青混合料,其大于26.5mm的集料应用等量的13.2mm~26.5mm集料代替(替代法),也可采用直径Ф152.4mm的大型圆柱体试件。大型圆柱体试件适用于集料公称最大粒径不大于37.5mm的情况。试验室成型的一组试件的数量不得少于4个,必要时宜增加至5~6个。
1.3.2 用拌和厂及施工现场采集的拌和沥青混合料成品试样制作直径Ф101.6mm的试件时,按下列规定选用不同的方法及试件数量: 1)当集料公称最大粒径小于或等于26.5mm时,可直接取样(直接法)。一组试件的数量通常为4个。
2)当集料公称最大粒径大于26.5mm时,但不大于31.5mm,宜将大于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,一组试件的数量应增加至6个。
3)当集料公称最大粒径大于31.5mm时,必须采用过筛法。过筛的筛孔为26.5mm,一组试件仍为4个。 2 仪具于材料
2.1 标准击实仪:由击实锤、Ф98.5mm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457.2mm±1.5mm高度沿导向棒自由落下击实,标准击实锤质量4536g±9g。
大型击实仪:由击实锤、Ф149.5mm平圆形压实头及带手柄的导向棒(直径15.9mm)组成。用机械将压实锤,从457.2mm±2.5mm高度沿导向棒自由落下击实,大型击实锤质量10210g±10g。 2.2标准击实台:用以固定试模,在200mm×200mm×457mm的硬木墩上面有一块305mm×305mm×25mm的钢板,木墩用4根型钢固定在下面的水泥混凝土板上。木墩采用青冈栎、松或其它高密度为0.67g/cm~0.77g/cm的硬木制成。人工击实或机械击实均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一体并用电力驱动使击实锤连续击实试件且可自动记数的设备,击实速度为60次/min±5次/min。大型击实法电动击实的功率不小于250W。 2.3 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10L,如图1所示。搅拌叶自转速度70r/min~80r/min,公转速度40r/min~50r/min。
2.4 脱模器:电动或手动,可无破损地推出圆柱体试件,备有保证圆柱体试件及大型圆柱体试件尺寸的推出环。
2.5 试模:由高炭钢或工具钢制成,每组包括内径101.6mm±0.2mm,高87mm的圆柱形金属筒、底座(直径约120.6mm)和套筒(内径101.6mm、高70mm)各1个。
大型圆柱体试件的试模与套筒如图2所示。套筒外径165.1mm,内径155.6mm±0.3mm,总高83mm。试模内径152.4mm±0.2mm,总高115mm,底座板厚12.7mm,直径172mm。
3
3
2.6 烘箱:大、6 烘箱:大、中型各一台,装有温度调节器。 2.7 天平或电子称:用于称量矿料的,感量不大于0.5g;用于称量沥青的,感量不大于0.1g。
2.8 沥青运动粘度测定设备:毛细管粘度计、赛波特重油粘度计或布洛克菲尔德粘度计。
2.9 插刀或大螺丝刀。粘度测9 插刀或大螺丝刀。
2.10 温度计:分度为1℃。宜采用有金属插杆的热电偶沥青温度计,金属插杆的长度不小于300mm。量程0℃~300℃,数字显示或度盘指针的分度0.1℃,且有留置读数功能。
2.11 其它:电炉或煤气炉、沥青熔化锅、拌和铲、标准筛、滤纸(或普通纸)、胶布、卡尺、秒表、粉笔、棉纱等。 3 准备工作
3.1 确定制作沥青混合料试件的拌和与压实温度。
3.1.1 按本规程测定沥青的粘度,绘制粘温曲线。按表1的要求确定适宜沥青混合料拌和及压实的等粘温度。
适宜于沥青混合料拌和及压实的沥青等粘温度 表1
沥青结合料种类 粘度与测定方法 适宜于拌和的沥青结合料粘度 适宜于压实的沥青结合料粘度 石油沥青(含改性沥青) 表观粘度,T0625 (0.17±0.02)Pa°s (0.28±0.03)Pa°s 运动粘度,T0619 (170±20)mm2/s (280±30)mm2/s 赛波特粘度,T0623 (85±10)s (140±15)s 恩格拉度,T0622 25±3 40±5 煤沥青 注:液体沥青混合料的压实成型温度按石油沥青要求执行。
3.1.2 当缺乏沥青粘度测定条件时,试件的拌和与压实温度可
按表2选用,并根据沥青品种和标号作适当调整。针入度小、稠度大的沥青取高限,针入度大、稠度小的沥青去低限,一般去中值。
沥青混合料拌和及压实温度参考表 表2
沥青结合料种类 石油沥青 煤沥青 改性沥青 拌和温度(℃) 130~160 90~120 160~175 压实温度(℃) 120~110 80~110 140~170 对改性沥青,应根据改性剂的品种和用量,适当提高混合料的拌和压实温度,对大部分聚合物改性沥青,需要在基质沥青的基础上提高15℃~30℃左右,掺加纤维时,尚需再提高10℃左右。 3.1.3 常温沥青混合料的拌和及压实在常温下进行。 3.2 按本规程T 0701在拌和厂或施工现场采集沥青混合料试样。将试样置于烘箱中或加热的砂浴上保温,在混合料中插入温度计测量温度,待混合料温度符合要求后成型。需要适当拌和时可倒入已加热的小型沥青混合料拌和机中适当拌和,时间不超过1min。但不得用铁锅在电炉或明火上加热炒拌。
3.3 在试验室人工配制沥青混合料时,材料准备按下列步骤进行; 3.3.1 将各种规格的矿料置105℃±℃的烘箱中烘干至恒重(一般不少于4h~6h)。根据需要,粗集料可先用水冲洗干净后烘干。也可将粗细集料过筛后用水冲洗再烘干备用。
3.3.2 按规定试验方法分别测定不同粒径规格粗、细集料及填料(矿粉)的各种密度,按T 0603测定沥青的密度。
3.3.3 将烘干分级的粗细集料,安每个试件设计级配要求称其质量,在一金属盘中混合均匀,矿粉单独加热,置烘箱中预热至沥青
拌和温度以上约15℃(采用石油沥青时通常为163℃;采用改性沥青时通常需180℃)备用。一般按一组试件(每组4~6个)备料,但进行配合比设计时宜对每个试件分别备料。当采用替代法时,对粗集料中粒径大于26.5mm的部分,以13.2mm~26.5mm粗集料等量代替。常温沥青混合料的矿料不应加热。
3.3.4 将按本规程T 0601擦静的沥青试样,用恒温烘箱或油浴、电热套熔化加热至规定的沥青混合料拌和温度备用,但不得超过170℃。当不得已采用燃气炉或电炉直接加热进行脱水时,必须使用石棉垫隔开。
3.4 用沾有少许黄油的棉纱擦净试模、套筒及击实座等置100℃左右烘箱中加热1h备用。常温沥青混合料用试模不加热。 4 拌制沥青混合料
4.1 粘稠石油沥青或煤沥青混合料
4.1.1 将沥青混合料拌和机预热至拌和温度以上10℃左右备用(对试验室试验研究、配合比设计及采用机械拌和和施工的工程,严禁用人工炒拌法热拌沥青混合料)。
4.1.2 将每个试件预热的粗细集料置于拌和机中,用小铲子适当混合,然后再加入需要数量的已加热至拌和温度的沥青(如沥青已称量在一专用容器内时,可在倒掉沥青后用一部分热矿粉将沾在容器壁上的沥青擦拭一起倒入拌和锅中),开动拌和机一边搅拌一边将拌和叶插入混合料中拌和1min~1.5min,然后暂停拌和,加入单独加热的矿粉,继续拌和至均匀为止,并使沥青混合料保持在一起的拌和
温度范围内。标准的总拌和时间为3min。 4.2 液体石油沥青混合料
将每组(或每个)试件的矿料置已加热至55℃~100℃的沥青混合料拌和机中,注入一起数量的液体沥青,并将混合料边加热边拌和,使液体沥青中的溶剂挥发至50%以下。拌和时间应事先试拌决定。 4.3 乳化沥青混合料
将每个试件的粗细集料,置于沥青混合料拌和机(不加热,也可用人工炒拌)中,注入计算的用水量(阴离子乳化沥青不加水)后,拌和均匀并使矿料表面完全湿润,再注入设计的沥青乳液用量,在1min内使混合料拌匀,然后加入矿粉后迅速拌和,使混合料拌成褐色为止。 5 成型方法
5.1 马歇尔标准击实法的成型步骤如下:
5.1.1 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,大型马歇尔试件约4050g)。当已知沥青混合料的密度时,可根据试件的标准尺寸计算并乘以1.03得到一起的混合料数量。当一次拌好几个试件时,宜将其倒入经预热的金属盘中,用小铲适当拌好均匀分成几分,分别取用。在试件制作过程中,为防止混合料温度下降,应连盘放在烘箱中保温。
5.1.2 从烘箱中取出预热的试模及套筒,用沾有少许黄油的棉纱擦拭套筒、底座及击实锤底面,将试模装在底座上,垫一张圆形的吸油性小的纸,按四分法从四个方向用小铲将混合料铲入试模中,用
插刀或大螺丝刀沿周边插捣15次,中间10次。插捣后将沥青混合料表面整平成凸圆弧面。对大型马歇尔试件,混合料分两次加入,每次插捣次数同上。
5.1.3 插入温度计,至混合料中心附近,检查混合料温度。 5.1.4 待混合料温度符合要求的以上温度后,将试模连同底座一起放在击实台上固定,在装好的混合料上面垫一张吸油性小的圆纸,再将装有击实锤及导向棒的以上头插入试模中,然后开启电动机或人工将击实锤457mm的高度自由落下击实规定的次数(75、50、或35次)。对大型马歇尔试件,击实次数为75次(相应于标准击实50次的情况)或112次(相应于标准击实75次的情况)。
5.1.5 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。
乳化沥青混合料试件在两面击实后,将一组试件在室温下横向放置24h;另一组试件置温度为105℃±5℃的横向中养生24h。将养生试件取出后再立即两面锤击各25次。
5.1.6 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高度并由此计算试件高度,如高度不符合要求时,试件应作废,并按下式调整试件的混合料质量,以保证高度符合63.5mm±1.3mm(标准件0或)95.3mm±2.5mm(大型试件)的要求。
调整后混合料质量=
5.2 卸去套筒和底座,将装有试件的试模横向放置冷却至室温后
(不少于12h),置脱模机上脱出试件。用于本规程T 0709作现场马
歇尔指示检验的试件,在施工质量检验过程中如急需试验,允许采用电风扇吹冷1h或浸水冷却3min以上的方法脱模,但浸水脱模法不能用于测量密度、空隙率等各项物理指标。
5.3 将试件仔细置于干燥洁净的平面上,供试验用。 T007 压实沥青混合料密度试验(水中重法) 1 目的与适用范围
1.1 水中重法适用于测定几乎不吸水的密实的Ⅰ型沥青混合料试件的表观相对密度或表观密度。
1.2 当试件很密实,几乎不存在与外界连通的开口空隙时,可采用本方法测定的表观相对密度代替按T 0705表干法测定的毛体积相对密度,并据此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。 2 仪具与材料
2.1 浸水天平或电子称:当最大称量在3kg以下时,感量不大于0.1g;最大称量3kg以上时,感量不大于0.5g;最大称量10kg以上时,感量不大于5g,应有测量水中重的挂钩。 2.2 网篮
2.3 溢流水箱:使用洁净水,有水位溢流装置,保持试件和网篮浸入水中的水位一定。试验时的水温应在15℃~25℃范围内,并与测定集料密度时的水温相同。
2.4 试件悬吊装置:天平下方悬吊网篮及试件的装置,吊线应采用不吸水的细尼龙线绳,并有足够的长度。对轮碾成型的板块状试件
可用铁丝悬挂。 2.5 秒表。
2.6 电风扇或烘箱。 3 方法与步骤
3.1 选择适宜的浸水天平或电子称,最大称量应不小于试件质量的1.25倍,且不大于试件质量的5倍。
3.2 除去试件表面的浮粒,称取干燥试件的空中质量(ma),根据选择的天平的感量读数,准确至0.1g、0.5g或5g。
3.3 挂上网篮,浸入溢流水箱的水中,调节水位,将天平调平会复零,把试件置于网篮中(注意不要使水晃动),待天平稳定后立即读数,称取水中质量(mw)。若天平读数持续变化,不能在数秒钟内达到稳定,说明试件有吸水情况,不适用于此法测定,应改用本规程T 0705或T 0707的方法测定。
3.4 对从路上钻取的非干燥试件,可先称取水中质量(mw),然后用电风扇将试件吹干至恒重(一般不少于12h,当不需要进行其它试验时,也可用60℃±5℃烘箱烘干至恒重),再称取空中质量(ma)。 4 计算
4.1 按式(1)及式(2)计算用水中重法测定的沥青混合料试件的表观相对密度及表观密度,取3位小数。
a=a=
(1) ×w (2)
式中:a 试件的表观相对密度,无量纲; s 试件的表观密度,kg/m; ma 干燥试件的空中质量,g; mw 试件的水中质量,g; w 常温水的密度,取1g/cm。
4.2 当试件为几乎不吸水的密实沥青混合料时,以表观相对密度代替毛体积相对密度,按本规程T 0706的方法计算试件的理论最大相对密度及空隙率、沥青的体积百分率、矿料间隙率、粗集料骨架间隙率、沥青饱和度等各项体积指标。 5 报告
应在试验报告中注明沥青混合料的类型及采用的测定密度的方法。
T008 压实沥青混合料密度试验(蜡封法) 1 目的与适用范围
1.1 蜡封法适用于测定吸水率大于2%的沥青混凝土或沥青碎石混合料试件的毛体积相对密度或毛体积密度。
1.2 本方法测定的毛体积相对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。 2 仪具与材料
2.1 浸水天平或电子称:当最大称量在3kg以下时,感量不大于0.1g;最大称量3kg以上时,感量不大于0.5g;最大称量10kg以上时,感量不大于5g,应有测量水中重的挂钩。
33
2.2 网篮
2.3 溢流水箱:使用洁净水,有水位溢流装置,保持试件和网篮浸入水中后的水位一定。
2.4 试件悬吊装置:天平下方悬吊网篮及试件的装置,吊线应采用不吸水的细尼龙线绳,并有足够的长度。对轮碾成型机成型的板块状试件可用铁丝悬挂。 2.5 熔点已知的石蜡。
2.6 冰箱:可保持温度为4℃~5℃。 2.7 铅或铁块等重物。 2.8 滑石粉。 2.9 秒表。 2.10 电风扇。
2.11 其它:电炉或燃气炉。 3 方法于步骤
3.1 选择适宜的浸水天平或电子称,最大测量应不小于试件质量的1.25倍,且不大于试件质量的5倍。
3.2 称取干燥试件的空中质量(ma),根据选择的天平感量读数,准确至0.1g、0.5g或5g,当为钻芯法取得的非干燥试件时,应用电风扇吹干12h以上至恒重作为空中质量,但不得用烘干法。 3.3 将试件置于冰箱中,在4℃~5℃条件下冷却不少于30min。 3.4 将石蜡熔化至其熔点以上5.5℃±0.5℃。
3.5 从冰箱中取出试件立即浸入石蜡液中,称取蜡封试件的空中
质量(mp)。
3.6 挂上网篮,浸入溢流水箱中,调节水位,将天平调平或复零。将蜡封试件放入网篮浸水约1min,读取水中质量(mc)。
3.7 如果试件在测定密度后还需要做其它试验时,为便于除去石蜡,可事先在干燥试件表面涂一薄层滑石粉,称取涂滑石粉后的试件质量(ms),然后再蜡封测定。
3.8 用蜡封法测定时,石蜡对水的相对密度按下列步骤实测确定: 3.8.1 取一块铅或铁块之类的重物,称取空中质量(mg); 3.8.2 测定重物的水中质量(m‘g);
3.8.3 待重物干燥后,按上述试件蜡封的步骤将重物蜡封后测定其空中质量(md)机水中质量(m‘d);
3.8.4 按式(1)浸水石蜡对水的相对密度。 式中:
p p=
(1)
在常温条件下石蜡对水的相对密度;
mg 重物的空中质量,g; m‘g 重物的水中质量,g; md 蜡封后重物的空中质量,g; m‘d 蜡封后重物的水中质量,g。
4 计算
4.1 计算试件的毛体积相对密度,取3位小数。
4.1.1 蜡封法测定的试件毛体积相对密度按式(2)计算。
f= (2)
式中:f 由蜡封法测定的试件毛体积相对密度; ma 试件的空中质量,g;
mp 蜡封试件的空中质量,g; mc 蜡封试件的水中质量,g;
4.1.2 涂滑石粉后用蜡封法测定的试件毛体积相对密度按式(3)计算。
f=
式中:ms 试件涂滑石粉后的空中质量,g;
s 滑石粉对水的相对密度。
(3)
4.1.3 试件的毛体积密度按式(4)计算。 ρf =f×ρ式中:ρ
f w
(4)
3
蜡封法测定的试件毛体积密度,g/cm; 常温水的密度,去1g/cm。
3
ρ
w 4.2 按本规程T 0706的方法计算试件的理论最大相对密度及空隙率、沥青的体积百分率、矿料间隙率、粗集料骨架间隙率、沥青饱和度等各项体积指标。 5 报告
应在试验报告中注明沥青混合料的类型及采用的测定密度的方法。
T009 压实沥青混合料密度试验(体积法)
1 目的与适用范围
1.1 本方法采用体积法测定沥青混合料的毛体积相对密度或毛体积密度。
1.2 本方法仅适用于不能用表干法、蜡封法测定的空隙率较大的沥青碎石混合料及的大空隙透水性开级配沥青混合料(OGFC)等。 1.3 本方法测定的毛体积相对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。 2 仪具与材料
2.1 天平或电子称:当最大称量在3kg以下时,感量不大于0.1g;最大称量3kg以上时,感量不大于0.5g;最大称量10kg以上时,感量不大于5g。 2.2 卡尺。 3 方法与步骤
3.1 选择适宜的天平或电子称,最大称量应不小于试件质量的1.25倍,且不大于试件质量的5倍。
3.2 清理试件表面,刮去突出试件表面的残留混合料,称取干燥试件的空中质量(ma),根据选择的天平的感量读取,准确至0.1g、0.5g或5g,当为钻芯法取得的非干燥试件时,应用电风扇吹干12h以上至恒重作为空中质量,但不得用烘干法。
3.3 用卡尺测定试件的各种尺寸,准确至0.01cm,圆柱体试件的直径取上下2个断面测定结果的平均值,高度取十字对称四次测定的平均值;棱柱体试件的长度取上下2个位置的平均值,高度或宽度取
两端及中间3个断面测定的平均值。 4 计算方法
4.1 圆柱体试件毛体积按式(1)计算。
V=
×h (1)
式中:V 试件的毛体积,cm3;
d 圆柱体试件的直径,cm; h 试件的高度,cm。
4.2 试件的毛体积密度按式(2)计算,去3位小数。 ρs=
(2)
3
式中:ρs 用体积法测定的试件的毛体积密度,g/cm;
ma 干燥试件的空中质量,g。
4.3 按本规程T 0706的方法计算试件的理论密度、空隙率、沥青的体积百分率、矿料间隙率、粗集料骨架间隙率、沥青饱和度等各项体积指标。 5 报告
应在试验报告中注明沥青混合料的类型及采用的测定密度的方法。
T010 沥青混合料马歇尔稳定度试验
1 目的与适用范围
1.1 本方法适用于马歇尔稳定度试验和浸水马歇尔稳定度试验,以进行沥青混合料的配合比设计或沥青路面施工质量检验。浸水马歇
尔稳定度试验(根据需要,也可进行真空饱水马歇尔试验)供检验沥青混合料受水损害时抵抗剥落的能力时使用,通过测试其水稳定性检验配合比设计的可行性。
1.2 本方法适用于按本规程T 0702成型的步骤马歇尔试件圆柱体和大型马歇尔试件圆柱体。 2 仪具与材料
2.1 沥青混合料马歇尔试验仪:符合国家步骤《沥青混合料马歇尔试验仪》(GB/T11823)技术要求的产品,对用于高速公路和一级公路的沥青混合料宜采用自动马歇尔试验仪,用计算机或X-Y记录仪记录荷载~位移曲线,并具有自动测定荷载与试件垂直变形的传感、位移计,能自动显示或打印试验结果。对Ф63.5mm的步骤马歇尔试件,试验仪最大荷载不小于25kN,读数准确度100N,加载速率应能保持50mm/min±5mm/min。钢球直径16mm,上下压头曲率半径为50.8mm。当采用Ф152.4mm大型马歇尔试件时,试验仪最大荷载不得小于50kN,读数准确度为100N。上下压头的曲率内径为152.4mm±0.2mm,上下压头间距19.05mm±0.1mm。 2.2 恒温水槽:空温准确度为1℃,深度不小于150mm。 2.3 真空饱水容器:包括真空泵及真空干燥器。 2.4 烘箱。
2.5 天平:感量不大于0.1g。 2.6 温度计:分度为1℃。 2.7 卡尺。
2.8 其它:棉纱,黄油。 3 步骤马歇尔试验方法 3.1 准备工作
3.11 按T 0702标准击实法成型马歇尔试件标准马歇尔尺寸应符合直径101.6mm±0.2mm、高63.5mm±1.3mm的要求。对大型马歇尔试件,尺寸应符合直径152.4mm±0.2mm,高95.3mm±2.5mm的要求。一组试件的数量最少不得少于4个,并符合T 0702的规定。 3.1.2 量测试件的直径及高度:用卡尺测量试件中部的直径,用马歇尔试件高度测定器或用卡尺在十字对称的4个方向量测离试件边缘10mm处的高度,准确至0.1mm,并以其平均值作为试件的高度。如试件高度不符合63.5mm±1.3mm或95.3mm±2.5mm要求或两侧高度差大于2mm时,此试件应作废。
3.1.3 按本规程规定的方法测定试件的密度、空隙率、沥青体积百分率、沥青饱和度、矿料间隙率等物理指标。
3.1.4 将恒温水槽调节至要求的试验温度,对粘稠石油沥青或烘箱养生国的乳化沥青混合料为60℃±1℃,对煤沥青混合料为33.8℃±1℃,对空气养生的乳化沥青或液体沥青混合料为25℃±1℃。 3.2 试验步骤
3.2.1 将试件置于已达到规定温度的恒温水槽中保温,保温时间对标准马歇尔试件需30min~40min,对于大型马歇尔试件需45min~60min。试件之间应有间隔,底下应垫起,离容器底部不小于5cm。 3.2.2 将马歇尔试验仪的上下压头放入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擦拭干净内面。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。
3.2.3 在上压头的球座上放妥钢球,并准荷载测定装置的压头。 3.2.4 当采用自动马歇尔试验仪时,将自动马歇尔试验仪的压力传感器、位移传感器与计算机或X-Y记录仪正确连接,调整好适宜的放大比例。调整好计算机程序或将X-Y记录仪的记录笔对准原点。
3.2.5 当采用压力环和流值计时,将流值计安装在导棒上,使导向套管轻轻地压住上压头,同时将流值计读数调零。调整压力环中百分表,对零。
3.2.6 启动加载设备,使试件承受荷载,加载速度为50±5mm/min。计算机或X-Y记录仪自动记录传感器压力和试件变形曲线并将数据自动存入计算机。
3.2.7 当试验荷载达到最大值的瞬间,取下流值计,同时读取压力环中百分表读数及流值计的流值读数。
3.2.8 从恒温水槽中取出瞬间至测出最大荷载值的时间,不得超过30s。
4 浸水马歇尔试验方法
浸水马歇尔试验方法与标准马歇尔试验方法的不同之处在于,时间在已达规定温度恒温水槽中的保温时间为48h,其余均与标准马歇尔试验方法相同。
5 真空饱水马歇尔试验方法
时间先放入真空干燥器中,关闭进水胶管,开动真空泵,使干燥器的的真空度到达98.3kPa(730mmHg)以上,维持15min,然后打开进水胶管,靠负压进入冷水流使时间全部浸入水中,浸水15min后恢复常压,取出时间再放入已达规定温度的恒温水槽中保温48h,其余均与标准马歇尔试验方法相同。 6 计算
6.1 时间的稳定度及流值
6.1.1 当采用自动马歇尔试验仪时,将计算机采集的数据绘制成压力和数据变形曲线,或由X-Y记录仪自动记录的绘制~变形曲线,按图所示的方法在切线方向延长曲线与横坐标相交于一点,将这一点作为修正原点,从修正原点起量取相应于绘制最大值时的变形作为流值(FL),以mm计,准确至0.1mm。最大荷载即为稳定度(MS),以kN计,准确zhi0.01koN。
6.1.2 采用压力环和流值计测定时,根据压力环标定曲线,将压力环中百分表的读数换算为荷载值,或者由或者测定装置读取的最大值即为试样的稳定度(MS),以kN计,准确至0.01kN。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mm计,准确至0.1mm。
6.2 试件的马歇尔模数按式(1)计算。 T=
(1)
式中:T 试件的马歇尔模数,kN/mm;
MS 试件的稳定度,kN; FL 试件的流值,mm。
6.3 试件的浸水残留稳定度按式(2)计算。
MS0=
×100 (2)
式中:MS0 试件的浸水残留稳定度,%;
MS1 试件浸入48h后的稳定度,kN。
6.4 试件的真空饱水残留稳定度按式(3)计算。
MS’0=
×100 (3)
式中:MS’0 试件真空饱水残留稳定度,%;
MS2 试件真空饱水后浸水48h后的稳定度,kN。
7 报告
7.1 当一组测定值中某个测定值与平均值之差大于标准差的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。当试件数目n为3、4、5、6个时,k值分别为1.15、1.46、1.67、1.82。 7.2 采用自动马歇尔试验时,试验结果应附上荷载~变形曲线原件或自动打印结果,并报告马歇尔稳定度、流值、马歇尔模数,以及试件尺寸、试件的密度、空隙率、沥青用量、沥青体积百分率、沥青饱和度、矿料间隙率等各项物理指标。 T011 沥青路面芯样马歇尔试验 1 目的与适用范围
本方法适用于从沥青路面钻取的芯样进行马歇尔试验,供评定沥
青路面施工质量是否符合设计要求或进行路况调查。标准芯样钻孔设计的直径为100mm,适用的设计高度为30mm~80mm;大型钻孔设计的直径为150mm,适用的试件高度为800mm~100mm。 2 仪具与材料
本方法所用的仪具与材料与本规程T0709沥青混合料马歇尔所用相同。 3 方法与步骤
3.1 按现行《公路路基路面现场测试规程》(JTJ059)T0924的方法用钻孔钻取压实沥青混合料路面芯样试件。
3.2 适当清扫混合料芯样表面,如果底面沾有基层泥土则应洗净,若底面凹凸不平严重,则应用锯石机将其锯平。
3.3 如缺乏沥青用量、矿料配合比及各种材料的目的数据时,应按本规程T0711或T0712测定沥青混合料的理论最大相对密度。 3.4 按本规程T 0705~T 0708沥青混合料试件密度试验及空隙率等物理指标计算方法,测定试件的密度、空隙率等各项物理指标。 3.5 用卡尺测定试件的直径,取两个方向的平均值。
3.6 测定试件的高度,取4个对称位置的平均值,准确至0.1mm。 3.7 按本规程T 0709的方法进行马歇尔试验,由试验实测稳定度乘以表1或表2的试件高度修正系数K得到试件的稳定度MS,其余与本规程T 0709方法相同。
现场钻取芯样试件高度修正系数(适用于Ф100mm试件)表1
试件高度(cm) 修正系数K 试件高度(cm) 修正系数K 2.47~2.61 5.56 5.16~5.31 1.39 2.62~2.77 5.00 5.32~5.46 1.32 2.78~2.93 4.55 5.47~5.62 1.25 2.94~3.09 4.17 5.63~5.80 1.19 3.10~3.25 3.85 5.81~5.94 1.14 3.26~3.40 3.57 5.95~6.10 1.09 3.41~3.56 3.33 6.11~6.26 1.04 3.57~3.72 3.03 6.27~6.44 1.00 3.73~3.88 2.78 6.45~6.60 0.96 3.89~4.04 2.50 6.61~6.73 0.93 4.05~4.20 2.27 6.74~6.89 0.89 4.21~4.36 2.08 6.90~6.06 0.86 4.37~4.51 1.92 6.07~6.21 0.83 4.52~4.67 1.79 6.22~6.37 0.81 4.68~4.87 1.67 6.38~6.54 0.78 续表 试件高度(cm) 4.88~4.99 5.00~5.15 修正系数K 1.5 61.47 试件高度(cm) 6.55~6.69 修正系数K 0.76 现场钻取芯样试件高度修正系数(适用于Ф150mm试件)表2
试件高度(cm) 8.81~8.97 8.98~9.13 9.14~9.29 9.30~9.45 9.46~9.60 9.61~9.76 9.77~9.92 9.93~10.08 10.09~10.24 试件体积(cm2) 1608~1626 1637~1665 1666~1694 1695~1723 1724~1752 1753~1781 1782~1810 1811~1839 1840~1868 修正系数K 1.12 1.09 1.06 1.03 1.00 0.97 0.95 0.92 0.90 T012 沥青混合料理论最大相对密度试验(溶剂法) 1 目的与适用范围
1.1 本方法适用于溶剂法测定沥青混合料理论最大相对密度,供沥青混合料配合比设计、路况调查或路面施工质量管理计算空隙率、压实度等使用。
1.2 本方法不适用于吸水率大于1.5%的沥青混合料。 2 仪具与材料
2.1 恒温水槽:可使水温控制25℃±0.5℃。 2.2 天平:感量不大于0.1g。
2.3 广口容量瓶:1000mL、有磨口瓶塞。 2.4 溶剂:三氯乙烯。 2.5 温度计:分度为0.5℃。 3 方法与步骤 3.1 准备工作
3.1.1 按本规程T 0701沥青混合料取样方法或从沥青路面上采取(或钻取)沥青混合料试样。试样数量不少于如下规定数量: 沥青混合料中集料公称最大粒径(mm) 最少试样数量(g)
37.5 4000 26.5 2500 19.0 2000 13.2、16.0 1500 9.5 1000 4.75 500
3.1.2 将沥青混合料团块仔细分散,粗集料不破碎,细集料团块分散到小于6.4mm。若混合料坚硬时可用烘箱适当加热后分散,一般加热温度不超过60℃,分散试样应用手掰开,不得用锤打碎,防止集料破碎。当试样是从路上采取的非干燥混合料时,应用电风扇吹干
至恒重后再操作。 3.2 试验步骤
3.2.1 称取干燥的广口容量瓶质量(mc)。
3.2.2 广口容量瓶充满三氯乙烯溶剂,加磨口瓶塞放入25℃±0.1℃恒温水槽中保温15min,取出擦静,称取瓶与溶剂合计质量(me)。 3.2.3 将瓶中溶剂倒出,干燥,取沥青混合料试验200g左右装入比重瓶,称取瓶与混合料合计质量(mb)。
3.2.4 向瓶中混合料加入250mL三氯乙烯溶剂,将比重瓶浸入25℃±0.1℃恒温水槽中,并不时摇晃,使沥青溶解,同时赶走气泡,持续1h~2h。
3.2.5 待沥青完全溶解且已无气泡冒出时,注入已保温为25℃的溶解至满,加磨口瓶塞,称取与沥青混合料及溶解的总质量(ma) 4 计算
4.1 沥青混合料的理论最大相对密度按式(1)计算。
γ
t =
(1)
式中:γt 沥青混合料理论最大相对密度;
ma 容量瓶充满混合料与溶剂的总质量,g; mb 瓶加混合料的合计质量,g; mc 容量瓶的质量,g;
me 容量瓶充满溶剂的合计质量,g;
γc 三氯乙烯溶剂对水的相对密度,常温条件下可去
1.4642。
5 报告
同一试样至少平行试验两次,取平均值作为试验结果,计算至小数点后3位。
T013 沥青混合料中沥青含量试验(离心分离法) 1 目的与适用范围
1.1 本方法采用离心分离法测定粘稠石油沥青拌制的沥青混合料中沥青含量(或油石比)。
1.2 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沥青混合料的沥青用量,用此法抽提的沥青溶液可用于回收沥青,以评定沥青的老化性质。 2 仪具与材料
2.1 离心抽提仪:由试样容器及转速不小于3000r/min的离心分离器组成,分离器备用滤液出口。容器盖与容器之间用耐油的圆环形滤纸密封。滤液通过滤纸排出后从出口流出收入回收瓶中,仪器必须安放稳固并有排风装置。 2.2 圆环形滤纸。
2.3 回收瓶:容量1700mL以上。 2.4 压力过滤装置。
2.5 天平:感量不大于0.01g、1mg的天平各一台。 2.6 量筒:最小分度1mL。 2.7 电烘箱:装有温度自动调节器。 2.8 三氯乙烯:工业用。
2.9 炭酸铵饱和溶液:供燃烧法测定滤纸中的矿粉含量用。 2.10 其它:小铲,金属盘,大烧杯等。 3 方法与步骤 3.1 准备工作
3.1.1 按本规程T 0701沥青混合料取样方法,在拌和厂从运料卡车称取沥青混合料试样,放在金属盘中适当拌和,待温度稍下降后至100℃以下时,用大烧杯取混合料试样质量1000g~1500g左右(m)(粗粒式沥青混合料用高限,细粒式用低限,中粒式用中限),准确至0.1g。
3.1.2 如果试样是路上用钻机法或切割法取得的,应用电风扇吹风使其完全干燥,置微波炉或烘箱中适当加热后成松散状态取样,当不得用锤击以防集料破碎。
3.2 试验步骤
3.2.1 向装有试样的烧杯中注入三氯乙烯溶剂,将其浸没,浸泡30min,用玻璃棒适当搅动混合料,使沥青充分溶解。
3.2.2 将混合料及溶液倒入离心分离器,用少量溶解将烧杯及玻璃棒上的粘附物全部洗入分离容器中。
3.2.3 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,有石粉粘附时应用毛刷清除干净。
3.2.4 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,防止流出液、成雾状散失。
3.2.5 开动离心机,转速逐渐增至3000r/min,沥青溶液通过
排出口注入回收瓶中,待流出停止后停机。
3.2.6 从上盖的孔中加入新溶剂,数量大体相同,稍停3min~5min后,重复上述操作,如此数次直至流出的抽提液成清澈的淡黄色为止。
3.2.7 卸下上盖,取下圆环形滤纸,在通风橱或室内空气中蒸发干燥,然后放入105℃±5℃的烘箱中干燥,称取质量,其增重部分(m2)为矿粉的一部分。
3.2.8 将容器中的集料仔细取出,在通风橱或室内空气中蒸发后放入105℃±5℃烘箱中烘干(一般需4h),然后放入大干燥器中冷却至室温,称取集料质量(m1)。
3.2.9 用压力过滤器过滤回收瓶中的沥青溶液,由滤纸的增重m3得出泄漏入滤液中矿粉,如无压力过滤器时,也可用燃烧法测定。
3.2.10 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入量筒中,准确定量至mL(Va)。 2)充分搅匀抽提液,取出10mL(Vb)放入坩锅中,在热浴上适当加热使溶液使用发成暗黑色后,置高温炉(500℃~±600℃)中烧成残渣,取出坩锅冷却。
3) 向坩锅中按每1g残渣5mL的用量比例,注入炭酸铵饱和溶液,静置1h,放入105℃±5℃炉箱中干燥。
4)取出放在干燥器中冷却,称取残渣质量(m4),准确至1mg。 4 计算
4.1 沥青混合料中矿料的总质量按式(1)计算。
ma=m1+m2+m3
式中:ma 沥青混合料中矿料部分的总质量,g;
m1 容器中留下的集料干燥质量,g; m2 圆环形滤纸在试验前后的增重,g;
m3 泄漏入抽提液中的矿粉质量,g。用燃烧法时可按式(2)
计算。
ma=m4×
(2)
式中:Va 抽提液的总量,mL;
Vb 取出的燃烧干燥的抽提液数量,mL;
m4 坩锅中燃烧干燥的残渣质量,g。
4.2 沥青混合料中的沥青含量按式(3)计算,油石比按式(4)计算。
Pb=
Pa=
(3) (4)
式中:m 沥青混合料的总质量,g; Pb 沥青混合料的沥青含量,%; Pa 沥青混合料的油石比,%。 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%