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中南大学道路工程试验指导书主讲教师刘小明课程名称道路工程实验课程类别专业必修课学时及学分32学时、2学分授课班级公路、铁道方向系所单位土木工程学院道路系实验室路基路面实验室1目录一、试样准备方法..............................................................................1二、沥青针入度试验..........................................................................4三、沥青延度试验..............................................................................7四、沥青软化点试验(环球法)............................................................9五、沥青混合料试件制作方法........................................................11六、沥青混合料马歇尔稳定度试验................................................16七、沥青混合料车辙试验................................................................18八、离心分离法沥青混合料中沥青含量试验................................21九、沥青混合料渗水试验................................................................23十、连续式平整度仪测定平整度....................................................24十一、贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验................................26十二、摆式仪测定路面抗滑值试验................................................321第一章沥青及沥青混合料试验一、试样准备方法（一）沥青1、目的与适用范围（1）试验目的：通过规范的试样制备方法，为沥青的各项试验作准备，以确保试验结果的代表性和准确性。（2）适用于粘稠道路石油沥青、煤沥青等需要加热后才能进行试验的沥青样品，按此方法准备的沥青供立即在试验室进行各项试验使用。每个样品的数量根据需要决定，常规测定宜不少于1.5kg。（3）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（1）烘箱：200℃，装有温度调节器。（2）加热炉具：电炉或其它燃气炉(丙烷石油气、天然气)。（3）石棉垫：不小于炉具加热面积。（4）滤筛：筛孔孔径0.6mm。（5）沥青盛样器皿：金属锅或瓷坩埚（6）乳化剂。（7）烧杯：1000mL。（8）温度计：0℃～100℃及200℃，分度为0.1℃。（9）天平：称量2000g，感量不大于1g；称量100g，感量不大于0.1g。（10）其它：玻璃棒、溶剂、洗油、棉纱等。3、试验方法与步骤热沥青试样制备（1）将装有试样的盛样器带盖放入温烘箱中，当石油沥青试样中含有水分时，烘箱温度80℃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℃左右。对取来的沥青试样不得直接采用电炉或煤气炉明火加热。（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，2防止局部过热。在沥青温度不超过100℃的条件下，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）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。（4）在沥青灌模过程中如温度下降可放入烘箱中适当加热，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。（5）灌模剩余的沥青应立即清洗干净，不得重复使用。（二）沥青混合料取样法1、目的与适用范围用于在拌和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、仪具与材料（1）铁锹。（2）手铲。（3）搪瓷盘或其它金属盛样容器、塑料编织袋。（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。（5）其它：标签、溶剂(汽油)、棉纱等。3、取样方法（1）取样数量取样数量应符合下列要求：1）试样数量根据试验目的决定，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l。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。表1常用沥青混合料试验项目的样品数量试验项目目的最少试样量（kg）取样量（kg）马歇尔试验、抽提筛分施工质量控制1220车辙试验高温稳定性检验4060浸水马歇尔试验水稳定性检验1220冻融劈裂试验水稳定性检验1220弯曲试验低温性能检验15252）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：3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）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。（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。1）在沥青混合料拌和厂取样在拌和厂取样时，宜用专用的容器(一次可装5kg～8kg)装在拌和机卸料斗下方，每放一次料取一次样，顺次装入试样容器中，每次倒在清扫干净的平板上，连续几次取样，混合均匀，按四分法取样至足够数量。2）在沥青混合料运料车上取样在运料汽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后取样时：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辆不同的车上取样混合使用。在运料车上取样时不得仅从满载的运料车车顶上取样，且不允许只在一辆车上取样。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1/2～1/3位置处取样，用铁锹将摊铺层的全厚铲出，但不得将摊铺层下的其它层料铲入。每摊铺一车料取一次样，连续3车取样后，混合均匀按四分法取样至足够数量。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。4）常温条件下取样乳化沥青常温混合料试样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装袋，对袋装常温沥青混合料亦可直接从储存的混合料中随机取样。取样袋数不少于3袋，使用时将3袋混合料倒出作适当拌和，按四分法取出规定数量试样。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。4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全厚度。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，应加热拌匀按四分法取样至足够数量。（3）试样的保存与处理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。2）热混合料需要存放时，可在温度下降至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）在进行沥青混合料质量检验或进行物理力学性质试验时，由于采集的热拌混合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、取样入等栏目。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：①工程名称、拌和厂名称及拌和机型号。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。③试样数量。④取样人，提交试样单位及责任者姓名。⑤取样目的或用途(送达单位)。⑥样品标签填写人，取样日期。⑦备考：其它应予注明的事项。二、沥青针入度试验1、目的与适用范围通过针入度的测定不仅能够掌握不同沥青的粘稠性以及进行沥青标号的划分，而且可以用来描述沥青的温度敏感性——针入度指数。针入度指数可在15℃、25℃、30℃等3个或3个以上温度条件下测定针入度后按规定的方法计算得到，若30℃时的针入度值过大，可采用5℃代替。当量软化点800T是相当于沥青针入度为800时的温度，用以评价沥青的高温稳定性。当量脆点2.1T是相当于沥青针入度为1.2时的温度，用以评价沥青的低温抗裂性能。5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。其标准试验条件为温度25℃，荷重l00g，贯入时间5s，以0.1mm计。用本方法评定聚合物改性沥青的改性效果时，仅适用于融混均匀的样品。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，并能指示针贯入深度准确至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砝码一只，试验时总质量为l00g±0.05g当采用其它试验条件时，应在试验结果中注明。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。针连杆易于装拆，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，各项要求与此项相同，温度采用温度传感器测定，针入度值采用位移计测定，并能自动显示或记录，且应对自动装置的准确性经常校验。为提高测试精密度，不同温度的针入度试验宜采用自动针入度仪进行。（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2.5±0.05g，针杆上应打印有号码标志，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，其尺寸及形状如图１。（3）盛样皿：金属制，圆柱形平底。小盛样皿内径55ｍｍ，深35ｍｍ（适用于针入度200～350）；对针入度大于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。