路基路面材料培训

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,路基路面质量检测员上岗培训班,路基路面材料检测,高级工程师,广东省建设工程质量安全监督检测总站,广东省建筑科学研究院,1,主要内容,第一章路基材料与简易土工试验,第二章水泥稳定材料试验,第三章路面材料试验,2,主要参考资料,城镇道路工程施工与质量验收规范,CJJ 1-2008,公路工程集料试验规程,JTG,E42,2005,公路工程无机结合料稳定材料试验规程,JTG E51-2009,公路工程水泥及水泥混凝土试验规程,JTG,E30,2005,公路土工试验规程,JTG,E40,2007,公路工程沥青及沥青混合料试验规程,JTJ 052-2000,公路沥青路面施工技术规范,JTG F40-2004,3,第一章路基材料与简易土工试验,1.1,路基材料,路基填方材料的强度（,CBR,）值应符合设计要求，其最小强度应符合表,1-1,规定。,不得使用淤泥、沼泽土、泥炭土、冻土、有机土以及含生活垃圾的土做路基填料,。对液限大于,50,、塑性指数大于,26,、可溶盐含量大于,5,、,700,有机质烧失量大于,8,的土，未经技术处理不得作路基填料。,填土应分层进行,。下层填土验收合格后，方可进行上层填筑。路基填土宽度每侧应比设计规定宽,50cm,。,压实应在土壤含水量接近最佳含水量时进行，其含水量偏差幅度经试验确定。,4,1.2,土的含水率试验（烘干法）,烘干法、酒精燃烧法、比重法,烘干法适用于测定粘质土、粉质土、砂类土、砂砾石、有机质和冻土类的含水率,酒精燃烧法适用于快速简易测定细粒土（有机质的土除外）的含水率。,比重法仅适用于砂类土。,5,烘干法试验步骤,取代表性试样，细粒土,15,30g,，砂类土、有机质土为,50g,，砂砾石为,1,2kg,，放入盒内，立即盖好盒盖，称质量。,揭开盒盖，将试样和盒放入烘箱内，在温度,105,110,恒温下烘干。细粒土不少于,8h,，对砂类土不少于,6h,。对含有机质超过,5%,的土或含石膏的土，应将温度控制在,60,70,的恒温下，干燥,12h,15h,。,将烘干后的试样和盒取出，放入干燥器内冷却（一般,0.5,1h,即可，如铝盒的盖密闭，且立即称量，可以不需冷却）。冷却后盖好盒盖，称质量，准确至,0.01g,。,W=(m-m,s,)/,m,s,100,W-,含水率（,%,），精确至,0.1,。,m-,湿土质量（,g),，,m,s,-,干土质量（,g).,取两次的算术平均值。,6,1.3,土的击实试验,本方法适用于细粒土。分轻型（,20mm),和重型击实,40mm),。,当土中最大颗粒粒径,40mm,且质量大于,5%,时，则应使用大尺寸试筒进行击实试验，或按要求进行最大干密度校正。,击实试验方法种类,类别,锤重,kg,锤击面直径,cm,落高,cm,筒内径,cm,样高,cm,容积,cm,3,锤击层数,层击数,单位击实功,kJ/m,3,最大公称粒径,mm,轻型,1,2.5,5.0,30,10.0,12.7,997,3,27,598.2,20,轻型,2,2.5,5.0,30,15.2,12.0,2177,3,59,598.2,40,重型,1,4.5,5.0,45,10.0,12.7,997,3,27,2687.0,20,重型,2,4.5,5.0,45,15.2,12.0,2177,3,98,2677.2,40,7,制样：干土法（土不重复使用），按四分法至少准备,5,个试样，分别加入不同水分（按,2%,3%,含水率递增），拌匀后闷料一夜备用。,湿土法（土不重复使用），对于高含水率土，可省略过筛步骤，用手拣除大于,40mm,的粗石子即可。保持天然含水率的第一个土样，可立即用于击实。其余几个试样，将土分成小土块，分别风干，使含水率按,2%,3%,递减。,根据工程要求，按上表选择轻型或重型击实试验方法。根据土的性质选用干土法和湿土法。,将击实筒放在坚硬的地面上，在筒壁上抹一薄层凡士林，并在筒底（小试筒）或垫块（大试筒）上放置蜡纸或塑料薄膜。取制备好的土样分,3,5,次倒入筒内。小试筒按三层法时，每次约,800,900g,（其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的,1/3,）；按五层法时，每次约,400,500g,（筒高,1/5,）。,对于大试筒，先将垫块放入筒内底板上，按三层法，每层需试样,1700g,左右。整平表面，并稍加压紧，然后按规定的击数进行第一层土的击实，击实时击锤应自由垂直落下，锤迹必须均匀分布于土样面，第一层击实完后，将试样层面“拉毛”然后再装入套筒，重复上述方法进行其余各层土的击实。小试筒击实后，试样不应高出筒顶面,5mm,，大试筒试样不应高出筒顶面,6mm,。,8,用修土刀沿套筒内壁削刮，使试样与套筒脱离后，扭动并取下套筒，齐筒顶细心削平试样，拆除底板，擦净筒外壁，称量，准确至,1g,。,用推土器推出筒内试样，从试样中心处取样测其含水率，计算至,0.1%,。测定含水率，取样数量按相关规范。,对于干土法（土不重复使用）和湿土法（土不重复使用），将试样搓散，然后按前述方法进行洒水、拌和，每次约增加,2%,3%,的含水率，其中有两个大于和两个小于最佳含水率。,干密度,d,= ,w/,/(1+0.01w),以干密度为纵坐标，含水量为横坐标，绘制含水率,干密度曲线。曲线的峰值点对应的含水率及干密度即为最佳含水率和最大干密度。如曲线不能绘出明显的峰值点，应进行补点或重做。,9,10,11,第二章水泥稳定土类材料,2.1,原材料,包括：水泥、土、粒料,1,水泥应符合下列要求：,1,）应选用初凝时间大于,3h,、终凝时间不小于,6h,的,32.5,级,、,42.5,级普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐、火山灰硅酸盐水泥。水泥应有出厂合格证与生产日期，复验合格方可使用。,2,）水泥贮存期超过,3,个月或受潮，应进行性能试验，合格后方可使用。,12,2,土应符合下列要求,：,1,）土的均匀系数不得小于,5,，宜大于,10,，塑性指数宜为,10,17,；,2,）土中小于,0.6mm,颗粒的含量应小于,30,；,3,）宜选用粗粒土、中粒土。,13,3,粒料应符合下列要求：,1,）级配碎石、砂砾、未筛分碎石、碎石土、砾石和煤矸石、粒状矿渣等材料均可做粒料源材；,2,）当作基层时，粒料最大粒径不宜超过,37.5mm,；,3,）当作底基层时，粒料最大粒径：对城市快速路、主干路不得超过,37.5mm,；对次干路及以下道路不得超过,53mm,；,4,）各种粒料，应按其自然级配状况，经人工调整使其符合表,7.5.2,的规定；,5,）碎石、砾石、煤矸石等的压碎值：对城市快速路、主干路基层与底基层不得大于,30,；对其他道路基层不得大于,30,，对底基层不得大于,35,；,6,）集料中有机质含量不得超过,2,；,7,）集料中硫酸盐含量不得超过,0.25,；,8,）钢渣尚应符合,城镇道路工程施工与质量验收规范,CJJ 1-2008,的有关规定。,水泥稳定土类材料,7d,抗压强度：对城市快速路、主干路基层为,3,4MPa,，对底基层为,1.5,2.5MPa,；对其他等级道路基层为,2.5,3MPa,，底基层为,1.5,2.0MPa,。,14,2.2,含水量试验方法（烘干法）,分烘干法、砂浴法、酒精法。,烘干法：适用于测定水泥、石灰、粉煤灰及无机结合料稳定材料的含水量,砂浴法（工地快速法）：当土中含有大量石膏、碳酸钙或有机质时，不应使用本方法。,酒精法（工地快速法）：当土中含有大量粘土、石膏、石灰质或有机质时，不应使用本方法。,仪器设备：烘箱、铝盒、电子天平、干燥器,15,2.2.1,水泥、粉煤灰、稳定细粒土、生石灰粉、消石灰和消石灰粉,取清洁干燥的铝盒，称其质量,m,1,，精确至,0.01g,；取约,50g,试样（后三种材料取,100g,），经手工木锤粉碎后松放在铝盒中，应尽快盖上盒盖，尽量避免水分散失，称其质量,m,2,，精确至,0.01g,。,对于水泥稳定材料，将烘箱温度调到,110,（其他材料为,105,），当土中有石膏时，温度宜不超过,80,。,待烘箱温度达到设定的温度后,，取下盒盖，并将盛有试样的铝盒放在盒盖上，然后一起放入烘箱中进行烘干，需要的烘干时间随试样种类和试样数量而改变。当冷却试样连续出现两次称量的差（间隔,4h,）不超过原试样质量的,0.1%,时（一般情况下,16,24h,），即认为样品已烘干。,烘干后，从烘箱中取出盛有试样的铝盒，并将盒盖盖紧。将盛有烘干试样的铝盒放入干燥器内冷却（如铝盒的盖密闭且及时称量，可不冷却），然后称铝盒和烘干试样的质量,m,3,，精确至,0.01g,。,烘干法试验步骤,16,2.2.2,稳定中粒土,取约,500g,试样，精确至,0.1g,。,2.1.2,稳定粗粒土,取约,2000g,试样，精确至,0.1g,。,。,含水量,w=(m,2,-m,3,)/(,m,3,-m,1,) 100,取两次的算术平均值，保留至小数点后两位。,烘干法试验步骤,17,2.3,无机结合料稳定材料击实试验方法,本方法适用于在规定的试筒内，对水泥稳定材料（在水泥水化前）、石灰稳定材料及石灰或水泥粉煤灰稳定材料进行击实试验，以绘制稳定材料的含水量,干密度关系曲线，从而确定其最佳含水量和最大干密度。,试验集料的公称最大粒径宜控制在,37.5mm,以内（方孔筛）,试验方法类别表,类别,锤重,kg,锤击面直径,cm,落高,cm,筒内径,cm,筒高,cm,容积,cm,3,锤击层数,层击数,单位击实功,J,最大公称粒径,mm,甲,4.5,5.0,45,10.0,12.0,997,5,27,2.687,19.0,乙,4.5,5.0,45,15.2,12.0,2177,5,59,2.687,19.0,丙,4.5,5.0,45,15.2,12.0,2177,5,98,2.687,37.5,18,仪器设备：击实筒（小筒、大筒）、多功能自动击实仪、电子天平（,4000g,，感量,0.01g,；,15kg,，感量,0.1g,）、方孔筛、量筒、直刮刀、脱模器等。,将具有代表性的风干试料（必要时可在,50,烘箱内烘干）用木锤捣碎或用木碾碾碎。土团均应破碎到能通过,4.75mm,的筛孔。但应注意不使粒料的单个颗粒破碎或不使其破碎程序超过施工中拌和机械的破碎率。,如试料是细粒土，将已破碎的具有代表性的土过,4.75mm,筛备用（甲、乙法）。,如试料中含有粒径大于,4.75mm,的颗粒，则先将试料过,19mm,筛；如存留在,19mm,筛上的颗粒的含量不超过,10%,，则过,26.5mm,筛，留作备用（甲乙法）；,如试料中粒径大于,19mm,的颗粒含量超过,10%,，则过,37.5mm,筛，如存留在,37.5mm,筛上的颗粒的含量不超过,10%,，则过,37.5mm,筛备用（丙法）,每次筛分后，均应记录超尺寸颗粒的百分率,P,。,19,在预定做击实试验的前一天，取有代表性的试料测定其风干含水量。细粒土试样应不少于,100g,；中粒土试样应不少于,1000g,；粗粒土试样不少于,2000g,。,甲法,将已筛分的试样用四分法逐次分小，至最后取出约,10,15kg,试料。再用四分法将已取出的试料分成,5,6,份，每份试料的干质量为,2.0kg,（细粒土）或,2.5kg,（粗粒土）。,预定,5,6,个不同含水量，依次相关,0.5%,1.5%,，且其中至少有两个大于和两个小于最佳含水量。,按预定含水量制备试样。将,1,份试料平铺于金属盘内，将事先计算得到该份试样中应加的水量均匀地喷洒在试料上，用小铲将试料充分拌和到均匀状态，然后装入密闭容器或塑料口袋内浸润备用。,浸润时间要求：粘质土,12,24h,，粉质土,6,8h,，土（还有一些是,4h,或,2h,），浸润时间一般不超过,24h,。应加水量可按下式计算。,20,21,将所需要的稳定剂水泥加到浸润后的试样中，并用小铲、泥刀或其他工具充分拌和到均匀状态。水泥应在土样击实前逐个加入。加有水泥的试样拌和后，应在,1h,内完成下述击实试验。拌和后超过,1h,的试样，应予作废（石灰稳定材料或石灰粉煤灰稳定材料除外）。,试筒套环与击实底板应紧密联结。将击实筒放在坚实地面上，用四分法取制备好的试样,400,500g,（等于或略高于筒高的,1/5,）倒入筒内，整平其表面并稍加压紧，然后将其安装到多功能电动击实仪上，设定所需锤击次数，进行第,1,层试样的击实。第,1,层击实完成后，检查该层高度是否合适，以便调整以后几层的试样用量。用刮土刀或螺丝刀将已击实层的表面“拉毛”，然后重复上述做法，进行其余,4,层试样的击实。最后一层试样击实后，试样超出筒顶的高度不得大于,6mm,，超出高度过大的试件应该作废。,用刮土刀沿套环内壁削挖（使试样与套环脱离）后，扭动并取下套环。齐筒顶细心刮平，并拆除底板。如试样底面略突出筒外或有孔洞，则应细心刮平或修补，最后用工字形刮平尺齐筒顶和筒底将试样刮平。擦净试筒的外壁，称其质量,m,1,。,22,用脱模器推出筒内试样。从试样内部从上至下取两个有代表性的样品，测定其含水量，计算至,0.1%,（相关不超过,1%,），测定含水量时，烘箱的温度应事先调整到,110,左右。擦净试筒，称其质量,m,2,。,按以上步骤进行其余含水量下稳定材料的击实和测定工作。凡已使用过的试样，一律不再重复使用。,乙法和丙法：称料重量及击实次数与甲法有区别。,湿密度,w,=(m,1,-m,2,)/,v,干密度,d,= ,w/,/(1+0.01w),23,制图,以干密度为纵坐标，含水量为横坐标，绘制含水量,干密度曲线。曲线必须为凸形的，如试验点不足以连成完整的凸形曲线，则应该进行补充试验。,将试验各点采用二次曲线方法拟合曲线，曲线的峰值点对应的含水量及干密度即为最佳含水量和最大干密度。,超尺寸颗粒的校正。,24,第三章路面材料,分为,水泥混凝土路面材料,沥青混凝土路面材料,异同点,都需要用到细集料（砂）和粗集料（石）,前者使用水泥作为主要胶结料，后者使用沥青作为主要胶结料，,25,3.1,集料的技术性质,3.1.1,细集料的技术性质,教具用品,:,相关试验仪器,教学目的,:,了解细集料的主要技术性质及测定方法,重点难点,:,细集料的级配、表观密度及堆积,密度,26,集料,粗集料：,在混合料中起骨架作用,（碎石、砾石等）,细集料：,在混合料中起填充作用,（天然砂、人工砂和石屑）,在,水泥混凝土,中，粒径,4.75mm,在,沥青混合料,中，粒径,2.36mm,在,水泥混凝土,中，粒径,4.7,5mm,在,沥青混合料,中，粒径,2.36mm,27,1,、天然砂：由岩石在自然条件下风化形成的。,天然砂通常包括以下几种类型：,（,1,）河砂：性质较好，多用。,（,2,）山砂：含泥量及有机杂质多。,（,3,）海砂：混有贝壳和盐分等有害杂质。,2,、人工砂：经人为加工处理得到的符合规格要求的细集料。其特点是：表面有棱角，较洁净，但价格较高。,3,、石屑：采石场加工碎石时通过最小筛孔（通常为,2.36mm,或,4.75mm,）的筛下部分，也称筛屑。,28,（,1,）表观密度,（,2,）毛体积密度,（,3,）堆积密度：,（,4,）空隙率,29,密度及吸水率试验方法,采用坍落筒（饱和面干试模）法测定细集料在,23,时对水的毛体积,密度,b,、表观相对密度,a,、表干相对密度,s,。本方法适用于小于,2.36mm,以下的细集料。,30,31,堆积密度和空隙率试验方法,测定砂自然状态下堆积密度、紧装密度及空隙率,32,筛分析试验,评定砂的粗细程度,和颗粒级配,2,砂的颗粒级配,干筛法,水洗法,摇筛,10min.,筛余损失不超过,1%,。,33,计算相关参数如下：,（,1,）分计筛余百分率，,精确至,0.1%,（,2,）累计筛余百分率，,精确至,0.1%,（,3,）通过百分率,34,细度模数计算,砂的粗细程度分类,粗砂,中砂,细砂,单次细度模数精确至,0.01,，两次之差不大于,0.20,。,35,3.1.2,粗集料的技术性质,教具用品,:,相关试验仪器,教学目的,:,了解粗集料的物理、力学性质的含义及测定、评价方法,重点难点,:,粗集料的表观密度、堆积密度、表观相对密度、毛体积相对密度及筛分试验,36,粗集料主要检测项目：,共性：,颗粒级配、压碎值、坚固性、针片状颗粒含量、含泥量、,沥青混凝土：,洛彬矶磨耗损失、表观相对密度、吸水率、软石含量。,水泥混凝土：,泥块含量、有机物含量、硫化物及硫酸盐、空隙率、碱集料反应、抗压强度,37,3.1.2.1,物理性质：粗集料内部结构特征与细集料的一致，故其质量与体积之间的关系图与细集料的一致，下列各符号的含义亦与细集料的相同。,1,）物理常数,（,1,）表观密度,38,(2),毛体积密度,（,3,）堆积密度,松方密度,振实密度,用于水泥混凝土,捣实密度,用于沥青混合料,（,4,）空隙率,39,粗集料密度及吸水率试验（网篮法）,本方法适用于测定各种粗集料的表观（相对）密度、表干（相对）密度、毛体积（相对）密度和吸水率。,有容量瓶法（简易法）和网篮法（标准法）,要点：,饱和面干的界定与操，以及排气泡,40,41,2,）级配,(1),筛分试验标准及取样量,(2),筛分试样须备两份：,水洗法（沥青混合料）、干筛法（水泥混凝土）,(3),必须,除去超粒径部分,颗粒后，再进行筛分试验,公称最大粒径,（,mm,）,75,63,37.5,31.5,26.5,19,16,9.5,4.75,试样质量不少于（,kg,）,10,8,5,4,2.5,2,1,1,0.5,42,（,4,）有关参数计算,通过,0.075,筛孔的集料含量,分计筛余百分率,累计筛余百分率,通过百分率,43,44,碎石标准筛,45,3),坚固性,用,Na,2,SO,4,溶液干湿循环,5,次后，测定试样质量损失。,3.1.2.2,力学性质：压碎值、磨光值（抗滑面层）、磨耗值三项指标,1,）粗集料压碎值,取试样：粒径,13.2mm,16mm,； 质量,3kg,；在,10min,左右的时间内达到总荷载,400kN,，稳压,5S,后，将试样过,2.36mm,筛，称其筛余质量。,46,压碎指标仪,47,压碎值计算公式如下：,式中：,压碎值,m,0,试样总质量,m,1,试样筛余质量,取,3,个试样的平均值。,48,2,）粗集料磨光值,测定方法：先将试样磨光，再测定摆值，经换算后得磨光值,PSV,抗滑面层应选用磨光值高的集料，如玄武岩、安山岩、砂岩和花岗岩等。,49,50,3,）集料洛彬矶磨耗损失,测定方法：,用集料按一定的方法排列并固定，一般情况下转,500,圈，用下式计算集料磨耗损失：,式中：,Q,集料的磨耗损失,(%),；,m,1,磨耗前试样总质量,(g),；,m,2,磨耗后在,1.7mm,筛上冼净烘干的试样质量,(g),。,51,洛彬矶,磨耗仪,52,小结：细集料主要指砂，粗集料主要指碎石，它广泛应用于水泥混凝土及沥青混合料中，必须认真理解其主要概念，掌握好其主要技术指标、测定方法及技术标准，,区分沥青混凝土与水泥混凝土所用集料的主要异同点,，从而达到保证材料质量的目的。,53,3.2,沥青原材,3.2.1,沥青,的技术性质,教具用品,:,相关试验仪器,教学目的,:,了解沥青相关技术性能指标,重点难点,:,掌握沥青三大指标及测定方法,三大指标：针入度、延度、软化点,54,道路石油沥青、改性沥青、乳化沥青等,宜优先采用A级沥青作为道路面层使用。B级沥青可作为次干路及其以下道路面层使用。当缺乏所需标号的沥青时，可采用不同标号沥青掺配，掺配比应经试验确定。,所有沥青均应符合相关规范技术要求,55,1）沥青试样制备,仪具与材料,烘箱、加热炉具、石棉垫、滤筛、沥青盛样器皿、烧杯、温度计、天平等,将装有石油沥青的盛样器皿带盖放入恒温烘箱中，当石油沥青试样中含有水份时，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。,56,沥青脱水温度不超过,100 ,度，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）。,将盛样器中的沥青通过,0.6mm,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。,沥青反复加热次数不得超过,2,次，灌模过程中不得反复搅动沥青，应避免混入气泡。,57,2）沥青密度与相对密度试验,本方法适用于利用比重瓶法测定各种沥青材料的密度与相对密度。非经注明，测定沥青密度的标准温度为,15 ,。沥青与水的相对密度是指,25 ,相同温度下的密度之比。,相对密度密度,0.996,仪具与材料：特制比重瓶、恒温水槽（控温,0.1,）、烘箱、天平（感量不大于,1mg,）等,58,烘干比重瓶称重,m,1,；,比重瓶水值的测定：烧杯浸入恒温水槽中恒温（规定温度,0.1 ,，烧杯中插温度计），然后将比重瓶及瓶塞放入恒温水槽的烧杯中，待烧杯中水温再次达到规定温度后并保温,30min,后，将瓶塞塞入瓶口，使多余的水由瓶塞上的毛细孔中挤出。比重瓶内不得有气泡。,将比重瓶从烧杯中取出，立即用干净软布将瓶塞顶部擦拭一次（只能擦一次），再迅速擦干比重瓶外面的水分，称其质量,m,2,，以,m2-m1,作为试验温度时比重瓶的水值（该值每年至少校正一次）。,59,液体沥青：注满比重瓶，水中恒温后擦干称重,m,3,；,粘稠沥青：试样注至比重瓶,2/3,高度。干燥器中冷却,1h,以上，称量,m,4,；将恒温蒸馏水注入比重瓶，然后将比重瓶及瓶塞放入恒温水槽的烧杯中，待烧杯中水温再次达到规定温度后并保温,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。将瓶塞塞入瓶口，使多余的水由瓶塞上的毛细孔中挤出，此时应注意不得带入气泡。,保温,30min,后，将比重瓶从烧杯中取出，按前述方法称重,m,5,。“立即用干净软布将瓶塞顶部擦拭一次（只能擦一次），再迅速擦干比重瓶外面的水分”。,液体沥青相对密度,(m,3,-m,1,)/(m,2,-m,1,),粘稠沥青相对密度,(m,4,-m,1,)/(m,2,-m,1,)-(m,5,-m,4,),60,3）沥青针入度试验,仪器：自动针入度仪、标准针、盛样皿、恒温水槽、温度计、三氯乙烯等,调节试验温度,25 ,或其他规定温度；,盛样皿中试样高度应超过预计针入度值,10mm,，盛有试样的盛样皿在,15 -30 ,的室温中冷却规定的时间；,调整针入度仪使之水平。检查针连杆和导轨，以确认无水和其它外来物，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上，用螺丝固紧。按试验条件，加上附加砝码。,取出达到恒温的盛样皿，并移入水温控制在试验温度,0.1 ,的平底玻璃皿中的三脚支架上，水高出试样表面,10mm,以上。,61,将玻璃皿置于针入度仪的平台上。慢慢放下针连杆，用适当位置的反光镜反射观察，使针尖恰好与试样表面接触。拉下刻度盘的拉杆，使与针连杆顶端轻轻接触，调节刻度盘或深度指示器的指针为零。,开启自动针入度测试仪，试验结束后读取针入度数值。同一试样平行试验至少,3,次，各测试点之间及与盛样皿边缘的距离不应少于,10mm,。,62,63,4）沥青延度试验,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,沥青延度的试验温度与拉伸速度可根据要求采用，通常采用的试验温度为,25 ,、,15 ,、,10 ,或,5 ,，拉伸速度为,5cm/min 0.25cm/min,。当低温采用,1cm/min 0.05cm/min,拉伸速度时，应在报告中注明。,仪具与：延伸度仪、试模（黄铜制，由两个端模和两个侧模组成）及底板、恒温水槽、甘油滑石粉隔离剂等,将隔离剂拌和均匀后涂于清洁干燥的试模底板和两个侧模的内侧表面，并将试模安装在底板上。,将试样从试模一端至另一端往返数次缓缓注入模中，最后略高出试模，勿使气泡混入。,64,室温中冷却,30min-40min,，然后置于规定试验温度,0.1 ,的恒温水槽中，保持,30min,后取出，用热刮刀从试模中间向两端刮除高出试模的沥青，使沥青面与试模面齐平。然后再将试模连同底板浸入规定温度的水槽中,1h-1.5h,。,检查延伸度仪是否正常，移动滑板使其指针正对标尺的零点。延伸度仪应提前注水，使温度达试验温度,0.5 ,。,将准备好的样品及试模固定到延伸度仪中，取下侧模。水面距试件表面应不小于,25mm,。,开动延伸度仪，观察试样延伸情况。保持水温恒定，水面不晃动，仪器不振动。当水槽采用循环水时，应暂时中断循环水，停止水流。,65,试验中，如发现沥青细丝浮于水面或沉入槽底时，则应在水中加入酒精或食盐，,调整水的密度至与试样相近后，重新试验 。,试件拉断时，读取指针或显示器上的读数，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。,平行试验不少于,3,个，如,3,个测定结果均大于,100cm,时，试验结果记作“,100cm”,。,66,67,5）沥青软化点试验（环球法）,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发后残留物的软化点；,仪具与材料：软化点试验仪、钢球（直径,9.53mm,，质量,3.5g 0.05g),、试样环（黄铜或不锈钢制成）、钢球定位环、金属支架、环夹、试样底板、加热热备等,68,将试样环置于涂有甘油滑石粉隔离剂的试样底板上，按要求注入试样略高出环面为止。如估计试样软化点高于,120 ,，则试样环和底板（不用玻璃板）均应预热至,80 -100 ,。,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，使与环面齐平。,软化点在,80 ,以下者：将装有试样的试样环连同底板置于,5 0.5 ,的恒温水槽中至少,15min,，同时将金属支架、钢球、定位环等亦置于相同水槽中。,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。,69,从恒温水槽中取出盛有试样的试样环放置在支架中层板的圆孔中，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。由上层板中心孔垂直插入温度计，使端部测温头底部与试样环下面齐平。,将钢球放在定位环中间的试样中央，开动全自动软化点测试仪（烧杯中有磁力搅拌器和加热功能），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，如温度上升范围超出此范围时，则试验应重做。,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 ,。,试样软化点在,80 ,以上者：基本步骤同上，只是将水换为甘油，预热温度由,5 0.5 ,改为,32 1 ,。,70,71,3.3,沥青混合料,3.3.1,沥青混合料的技术性质,教具用品,:,相关试验仪器,教学目的,:,了解沥青混合料的主要技术性质及测定方法,重点难点,:,马歇尔试验,72,沥青混合料主要试验项目,马歇尔试验,（稳定度和流值）,密度（区别混合料密度和压实试件（芯样）密度,),沥青含量,矿料级配,车辙,饱水率,压缩试验,弯曲试验,劈裂试验（含冻融劈裂）,渗水试验,谢伦堡沥青析漏试验,肯塔堡飞散试验 等等,73,真空法和溶剂；,目的：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。,真空法不适用于吸水率大于,3%,的多孔性集料的沥青混合料，溶剂法不适用于吸水率大于,1.5%,的沥青混合料。,此处只介绍真空法,仪具：天平、负压容器、真空负压装置、恒温水槽（,25 0.5 ,）、温度计、玻璃板等,3.3.2,沥青混合料理论最大相对密度（真空法）,74,取规定数量的混合料，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。,负压容器标定方法：采用,A,类容器时，将容器全部浸入,25 0.5 ,的恒温水槽中，称取容器的水中质量,m1,。将负压容器干燥，编号称取其质量。,步骤：将沥青混合料试样装入干燥的负压容器中，称容器及沥青混合料总质量，得到试样的净质量,ma,。,往负压容器中注入约,25 ,的水，将混合料全部浸没。,将负压容器与真空泵、真空表连接，开动真空泵，使真空度达到,97.3kPa,持续,15min 2min,。,75,强烈振荡负压容器，使水充分搅动混合料，除去剩余的气泡。每隔,2min,晃动若干次，直至不见气泡出现为止。,采用,A,类容器时，浸入保温至,25 0.5 ,的恒温水槽中，约,10min,后，称取负压容器与沥青混合料的水中质量,m2,。,理论最大相对密度,:,理论最大密度,:,w,-25,水的密度，,0.9971g/cm,3,。,76,77,标准尺寸,101.6mm63.5mm,（适用于公称粒径不大于,26.5mm,），大型试件为,152.4mm95.3mm,（适用于公称粒径不大于,37.5mm,）。,仪具与材料：自动击实仪（标准型和大型）、沥青混合料拌和机、脱模器、试模、烘箱、电子天平等,当缺乏沥青粘度测定条件时，试件的拌和与压实温度按下表选用，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、稠度小的沥青取低限，一般取中值。,3.3.3,马歇尔试件成型（击实法）,沥青结合料种类,拌和温度,压实温度,石油沥青,130,160,120,150,煤沥青,90,120,80,110,改性沥青,160,175,140,170,78,对于改性沥青，应根据改性剂的品种和用量，适当提高混合料的拌和温度与压实温度，对大部分聚合物改性沥青，需要在提高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。,将混合料试样置于烘箱中加热，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。,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：将各种规格的矿料置,105 5 ,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。,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，以及沥青的密度。,将烘干分级的粗细集料，按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为,180 ,）备用。一般按一组试件（,4,6,）备料，对粗集料中粒径径大于,26.5mm,的部分，以,13.2mm,26.5mm,粗集料等量代替。,79,将沥青加热至规定的拌和温度备用，但不得超过,175,。,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。,拌制沾稠沥青混合料：将沥青混合料拌和机预热至拌和温度以上,10 ,左右备用（严禁采用人工炒拌法热拌沥青混合料）。,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，开动拌和机一边搅拌一边将拌和叶片插入混合料中拌和,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要求的拌和温度范围内，标准的总拌和时间为,3min,。,试件成型：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,得到要求的混合料数量。当一次拌和几个试件时，宜将期倒入经预热的金属盘中，用小铲适当拌和均匀分成几份，分别取用。在试件制作过程，为防止混合料温度下降，应连盘放在烘箱中保温。,80,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，用插刀或或大螺丝刀沿周边插捣,15,次，中间,10,捣后将沥青混合料表面整平成凸圆弧面。对大型马歇尔试件约，混合料分两次加入，每次插捣次数同上。,插入温度计至混合料中心附近，检查混合料温度，待混合料温度符合要求的压实温度后，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压实头插入试模中，然后开启电动机击实规定的次数（,75,、,50,或,35,次），击寮一面后，取下套筒，将试模掉头，装上套筒，以同样方法和次数击实另一面，即需要双向击实。,81,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，并按下式调整试混合料质量，以保证高度符合,63.5mm1.3mm,或,95.3mm2.5mm,的要求。,调整后混合料质量（要求试件高度,原用混合料质量）,/,所得试件的高度,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，,将试件仔细置于干燥洁净的平面上供试验用。,82,83,84,表干法,(,吸水率,2%),、水中重法（几乎不吸水）、蜡封法,(,吸水率,2%),、体积法（大孔隙率）。,测定毛体积相对密度或毛体积密度，用于计算沥青混合料试件的空隙率、矿料间隙率等。,仪具和材料：浸水天平、网篮、溢流水箱、秒表、毛巾、电风扇或烘箱。,选择适宜的浸水天平，除去试件表面的浮粒，称取干燥试件的空中质量,m,a,。挂上网篮，浸入溢流水箱中，调节水位，将天平调平、复零，把试件置于网篮中（不要晃动水），浸水约,3min,5min,，称取水中质量,m,w,，若天平读数持续变化，不能很快达到稳定，说明试件吸水较严重，不适用于此法测定，应改用蜡封法。,3.3.4,压实沥青混合料密度试验,85,从水中取出试件，用洁净柔软的拧干湿毛巾轻轻擦去试件的表面水（不得吸走空隙内的水），称取试件的表干质量,m,f,。,吸水率,S,a,=(m,f,- m,a,)/(m,f,- m,w,) 100,毛体积相对密度,f,=m,a,/(m,f,- m,w,),，取,3,位小数,毛体积相对密度,f,=m,a,/(m,f,- m,w,) ,w,空隙率,VV=(1-,f,/,t,) 100,86,87,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靠性。,仪具与材料：马歇尔试验仪、恒温水槽、烘箱、天平等。,将试件置于已达规定温度的恒温水槽中保温，保温时间,30min,40min,（标准型）或,45min,60min,（大型）。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，然后装在自动马歇尔试验仪上进行测试。读取最大荷载和流值。,从恒温水槽中取出试件至测出最大荷载值的时间不得超过,30s,。,浸水马歇尔试验：试件需在已达规定温度恒温水槽中保温,48h,，其余同上。,3.3.5,马歇尔稳定度试验,88,89,90,91,3.4,矿质混合料组成设计,了解：矿质混合料的组成设计原理及设计方法,重点难点,:,图解法及级配曲线的绘制,92,概述 矿质混合料的级配类型,砂石集料在土木工程中，主要以矿质混合料的形式与结合料组配使用。,组配要求：,多种集料按照一定的比例搭配起来，以达到,较高的密实度,和,较大的摩擦力,。,可采用的,级配类型：,有,连续级配,和,间断级配,两种。如图所示 ：,93,94,配合比调整原则：,对高速公路和一级公路，宜在工程设计级配范围内计算,1,3,组粗细不同的配合比，绘制设计级配曲线，分别位于工程设计级配范围的上方、中值及下方。设计合成级配不得有太多,的锯齿形交错，且在,0.3,0.6mm,范围内不出现,“,鸵峰,”,。当反复调整不能满意时，宜更换材料设计。,95,3.5,沥青混合料配合比设计,了解：设计原理及设计方法,公路沥青路面施工技术规范,JTG F40-2004,96,3.6,水泥混凝土芯样劈裂抗拉强度试验,仪器设备：压力机、劈裂夹具、木质三合板垫层、钢垫条、钢尺,试样：长径比,1.9,2.1,之间，芯样最小直径为,100mm,，直径至少是公称最大粒径的,2,倍。芯样在进行强度试验前需进行调湿，一般应在标准养护室养护,24h,。,测量尺寸。然后在试件中部划出劈裂面位置线。圆柱体的两条母线应位于同一轴向平面内，彼此相对，两条线的末端在试件的端面上相连，应为通过圆心的直径，以明确标明承压面。将试件及夹具按如图装置放在压力机上，将试件对中。,当混凝土强度等级小于,C30,时，加荷速度为,0.02MPa/s,0.05MPa/s,；当混凝土的强度等级在,C30,C60,时，加荷速度为,0.05MPa/s,0.08MPa/s,；当强度大于等于,C60,时，加荷速度为,0.08MPa/s,0.10MPa/s,；直至试件破坏，记录极限荷载,F,（,N,）,97,圆柱体劈裂抗拉强度,f,ct,按下式计算：,98,