JTG-E20-2011沥青及沥青混凝土试验培训讲义

沥青沥青混合料试验及施工质量控制王随贺龙怀高速LM6标主要内容沥青三大指标试验及沥青混合料试验材料性能及常见病害目标配合比设计生产配合比设计及生产过程控制2常用规范CJJ1-2008城镇道路工程施工与质量验收规范JTGD50-2006公路沥青路面设计规范JTGE20-2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTGE42-2005公路工程集料试验规程JTGE60-2008公路路基路面现场测试规程JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范3三大指标试验;针入度10/8/20196:03PM410/8/20196:03PM510/8/20196:03PM610/8/20196:03PM710/8/20196:03PM810/8/20196:03PM9材料性能10/8/20196:03PM10试验影响因素做法后果原因针身涂有大量黄油或凡士林值偏大测出的是隔离剂的针入度距小于10mm值偏大针孔距离过近，破坏了沥青原有结构组成养护时间过长（远大于1.5～2.5h）值偏小油分散失未经0.6mm过筛值离散性大不均匀试样中进入气泡值离散性大不均匀标准针尺寸不符针尖剪切力不同10/8/20196:03PM11延度试验10/8/20196:03PM1210/8/20196:03PM1310/8/20196:03PM1410/8/20196:03PM15试验影响因素做法后果原因刮模（不从中间向两边）值离散性大重复刮划，表面产生波浪拉伸速度快慢不一破坏不一致试验温度延度值有差异（软硬不同的沥青影响不同）试件浸入水中深度（小于10cm）值离散性大受环境影响模内涂隔离剂值偏小试样沉入槽底或上浮值偏小产生了额外应力10/8/20196:03PM16软化点试验10/8/20196:03PM1710/8/20196:03PM1810/8/20196:03PM1910/8/20196:03PM2010/8/20196:03PM2110/8/20196:03PM22试验影响因素做法影响原因分析刮模（表面不与环面齐平）沥青量不同，影响测试结果不用蒸馏水引起水温上升不均匀或介质比热容不同试杯内水不搅拌有温差效由介质导热速度影响形成温差水温上升速度不符合要求大-大小-小模内涂隔离剂值偏小粘结力小，遇热会剥离底板涂隔离剂过厚值偏小隔离剂占据沥青位置形成空洞10/8/20196:03PM23沥青密度试验10/8/20196:03PM2410/8/20196:03PM2510/8/20196:03PM2610/8/20196:03PM2710/8/20196:03PM2810/8/20196:03PM2910/8/20196:03PM3010/8/20196:03PM3110/8/20196:03PM32常见病害10/8/20196:03PM33面层推移10/8/20196:03PM34低温开裂10/8/20196:03PM35疲劳开裂10/8/20196:03PM36水损害10/8/20196:03PM37桥面铺装中因桥梁结构产生的变形10/8/20196:03PM38材料性能10/8/20196:03PM39级配相同沥青不同10/8/20196:03PM40沥青的高温稳定性指标10/8/20196:03PM41•沥青在一定条件下的等粘温度•测定方法有多种，常用环球法软化点•粘度大，在荷载作用下剪切变形小，弹性恢复性能好•测定方法有多种，原规程规定可使用毛细管法、波塞特重质油黏度计法、旋转粘度法，新规程将旋转黏度法作为标准方法。粘度旋转粘度计(Brookfield)10/8/20196:03PM42材料性能10/8/20196:03PM43旋转黏度测量温度大于45℃的沥青表观黏度。国际单位为帕斯卡秒(Pa.s),常用单位为厘泊,1厘泊(cP)=1毫帕斯卡秒(mPa.s)。10/8/20196:03PM44材料性能沥青加热至软化点以上100℃,保温30-60min转子、盛样皿与试样一起保温1.5h;在恒温箱中保温15min；每个温度间隔间，恒温时间不少于1.5h10/8/20196:03PM45不适合测量含有不溶矿物质的改性沥青。当数据稳定在0.01Pa.s的数量级上时(新规程规定)，才能开始读数，每60s读一次数据，连读3次，取平均值。常测温度为135℃及175℃。允许偏差为平均值的3.5%。10/8/20196:03PM46试验影响因素做法影响原因分析沥青含有大颗粒测量的黏度比实际高影响转子剪切作用沥青含有气泡测量的黏度比实际低仪器未调水平测量值不准转子与盛样皿摩擦等仪器温度不准测量值偏差大称样皿中沥青液面高度不同高-大低-小转子与样品的摩擦力不同10/8/20196:03PM47闪点如果可能，闪点试验应该是可以进行沥青试验时，第一个进行的性能试验。装置应置于室内光线较暗且无显著空气流通的地方，并用防风屏三面围护。在加热板有一个与标准试焰大小相当的φ4.0mm±0.2mm电镀金属小球，供火焰调节的对照使用。10/8/20196:03PM48克利夫兰开口杯法10/8/20196:03PM49沥青的抗老化性能指标薄膜烘箱或旋转薄膜烘箱试验前后沥青常规性质的变化，如针入度比、延度比、质量变化、软化点增量及黏度比等。10/8/20196:03PM50RTFOT163℃±0.5℃，85min每瓶试样35g±0.5g所有试验须在72小时内完成10/8/20196:03PM51压力老化试验(PAV)RTFOT后试样每盘试样50g±0.5g老化时间20h老化温度90-110℃老化压力2.1MPa±0.1MPa10/8/20196:03PM52沥青性能10/8/20196:03PM53几点注意问题沥青老化问题•基质沥青:常温存储，不宜大于120℃•避免循环加热改性沥青离析问题•现配现用，温度不低于160℃•存储、运输过程须配有搅拌装备•改性沥青存储时间不宜超过3天10/8/20196:03PM5410/8/20196:03PM55集料的两类技术要求料源特性:反映材料来源，它是石料产地决定的，如密度、压碎值、磨光值等。加工特性:反映加工水平，如石料的级配组成、针片状颗粒含量、破碎砾石的破碎面比例、含泥量、棱角性、细粉含量等。10/8/20196:03PM56常见路用石料岩石成岩分类表面构造破碎形状粘附性玄武岩火成岩良好良好良好花岗岩火成岩尚好尚好不良安山岩火成岩良好良好良好石灰岩沉积岩良好尚好良好砂岩沉积岩良好良好尚好10/8/20196:03PM57石料的性质10/8/20196:03PM58出料粒度与给料粒度、含水量、可碎性、含泥量等因素有关59碎石机适用条件破碎原理颚式碎石机破碎大、中、小型石块冲击、压缩反击式碎石机粒度不大于500毫米、抗压强度不超过320兆帕的物料（花岗岩、石灰石、混凝土等）冲击、剪切圆锥式碎石机破碎坚硬、中等硬度以上的各种矿石和岩石研磨、剪切、压缩碎石加工机械鄂式碎石机10/8/20196:03PM60反击式10/8/20196:03PM61圆锥式碎石机10/8/20196:03PM6210/8/20196:03PM63振动筛的等效筛孔(方孔筛,mm)标准筛筛孔2.364.759.513.2161926.531.537.553振动筛筛孔36111519223035416010/8/20196:03PM64粗集料10/8/20196:03PM65筛分实验10/8/20196:03PM66筛分试验注意事项集料取样要使用四分法；—筛分停止：1min内下落量小于残留量0.1%(1%)；—试验结果：同时0.075mm通过率偏差小于1%（无）满足筛分的质量偏差小于总质量的0.3%（0.5%）10/8/20196:03PM67粘附性对年平均降雨量在1000mm以上地区的高速公路和一级公路，表面层所用集料与沥青的粘附性宜达到5级其他情况粘附性不宜低于4级。粗集料与沥青的粘附性应符合要求，当使用不符要求的粗集料时，要进行技术处理。粘附性好坏与混合料的水稳定性没有绝对的关系。10/8/20196:03PM68试验过程10/8/20196:03PM6913.2mm～19mm接近立方体集料5个,洗净、烘干；将集料用细线系牢，再置105℃±5℃烘箱内1h；浸入预先加热的沥青试样中45s；在室温下冷却15min；浸入盛有煮沸水的大烧杯，使烧杯中的水保持微沸状态浸煮3min；冷却后放入盛有常温水的纸杯中，在水中观测结果。参考试验（推荐但不强制）用以评定消石灰对集料黏附性的改善效果。称量50g消石灰，放入容器中，加入洁净水搅拌；石料洗净加热后，立即放入石灰水中浸5s；晾干后按正常步骤进行黏附性试验（石料不须清洗了）10/8/20196:03PM70抗剥落剂的性能对加入抗剥落剂的沥青进行短期老化；使用上述沥青进行黏附性试验；使用未经老化的加入抗剥落剂躲沥青拌制沥青混合料；对上述沥青混合料进行短期（135℃、4h)及长期(85℃、120h)老化；检验上述沥青混合料的水稳定性；综合黏附性试验及水稳定性试验，检验抗剥落剂的性能。71粗集料棱角性10/8/20196:03PM72车辙形成示意图10/8/20196:03PM73粗集料针篇状含量10/8/20196:03PM7410/8/20196:03PM75沥青混合料用粗集料针片状10/8/20196:03PM76试验注意事项水泥砼与沥青砼用的集料针片状含量意义不同；试验结果允许偏差：满足两次偏差小于平均值的20%一条两次偏差大于等于平均值的20%，追加一次试验后，以三次平均值作为最终结果。—水泥砼用粗集料无允许偏差10/8/20196:03PM77洛杉矶磨耗试验10/8/20196:03PM7810/8/20196:03PM79注意事项机器需转动500转,速度30-33rad/min；—磨耗后试样需经水洗将细尘去掉；—试验用筛孔为1.7mm；—试验结果允许偏差：两次试验的偏差不大于2%10/8/20196:03PM80粗集料压碎值试验集料尺寸:9.5-13.2mm分3层,每次捣实25次10min内达到400kN,稳压5s;过2.36mm筛孔;准确至0.1%,以三个试样试验平均值为最终结果10/8/20196:03PM8110/8/20196:03PM82软弱颗粒试验10/8/20196:03PM83细集料10/8/20196:03PM84细集料筛分试验试验合格的判据：0.075mm通过率偏差小于1%细度模数计算10/8/20196:03PM85细集料密度试验适用于含有少量大于2.36mm粒径的集料（无）；—试验温度：23℃±1.7℃（原规程15℃～25℃）—试验结果允许偏差两次试验差值不超过0.0110/8/20196:03PM86细集料棱角性10/8/20196:03PM87注意事项10/8/20196:03PM88细集料砂当量试验10/8/20196:03PM8910/8/20196:03PM90填料矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉。拌和机的粉尘可作为矿粉的一部分回收使用。但每盘用量不得超过填料总量的25％，掺有粉尘填料的塑性指数不得大于4%。粉煤灰作为填料时，用量不得超过填料总量的50%，粉煤灰的烧失量应小于12%10/8/20196:03PM91矿粉注意事项筛分试验的合格判据为各筛孔偏差小于2%；—密度试验合格判据为两次试验的偏差不大于0.01；—亲水性矿粉密度须使用煤油作介质；10/8/20196:03PM92所有沥青路面的集料筛分,均须使用水筛法密度的测定温度：细集料23℃,粗集料15-25℃，矿粉20℃.10/8/20196:03PM93密度之间的区别毛体积密度:其计算单位体积为表面轮廓线范围内的全部毛体积，包含了材料实体，开口及闭口孔隙。质量以干质量(烘干)为准，称绝干毛体积密度，即毛体积密度。表观密度:材料单位体积中包