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1、第六章 路面工程试验检测,哈尔滨铁道职业技术学院,第一节 施工准备阶段路面工程的试验检测内容,分类：水泥混凝土路面试验检测 沥青混凝土路面试验检测,水泥混凝土路面试验检测,1、细集料试验检测 2、粗集料试验检测 3、水泥常规试验检测 4、混凝土配合比设计,水泥混凝土路面特点：,水泥混凝土路面的强度很高，使用寿命长，且节省油耗。 缺点在于，其属刚性路面，汽车行驶颠簸，舒适性差，且维修养护费用高。,普通混凝土配合比设计适用施工方法：,1、滑膜摊铺机图片水泥施工滑膜摊铺机.bmp 2、轨道摊铺机 3、三辊轴机组图片DSCN5341.JPG 4、小型机具施工,沥青混凝土路面试验检测,1、沥青检测 2、
2、砂、石、石屑、石粉等材料常规试验 3、沥青混合料组成设计,沥青混凝土路面的特点：,优点： 1、具备良好的力学性能 2、具有良好的耐久性 3、具有良好的抗滑性能 4、便于分期修筑路面及再生利用 5、晴天无尘、雨天不宁、高速行驶舒适 缺点： 1、沥青易老化 2、温度稳定性差,1、具备良好的力学性能,1、沥青路面应具有足够的承载能力 沥青路面的承载能力，主要用以平衡车辆荷载反复作用下在路面结构层所产生的过量应力而引起的路面破坏。,2、沥青路面应具有良好的抗疲劳特性,沥青路面在其设计使用年限内，应能承受大量行车荷载的反复作用而不致过早地产生疲劳破坏。 影响沥青混合料疲劳寿命的主要因素： 沥青混合料的压
3、实度、劲度、沥青含量、集料特性（矿料级配、矿料表面、纹理和形状）、温度、（指确定沥青混合料劲度模量时的温度）和进行 疲劳试验的加荷速度。,3、沥青路面应具有良好的高温稳定性,高温稳定性是指沥青混合料抵抗车辆反复压缩变形及侧向流动的能力。 （1）取决于矿料骨架，尤其是粗集料的相互嵌挤作用及集料的级配； （2）沥青结合料的性质与用量也起到阻碍混合料发生剪切变形的牵制作用。,4、沥青路面应具有良好的低温抗裂性,沥青混合料的低温抗裂性主要取决于： （1）沥青结合料的低温拉伸变形能力； （2）沥青混合料的温度收缩系数、抗拉强度、劲度模量等。,5、沥青路面应具有良好的抗滑性能,影响抗滑性能的主要因素有：
4、（1）微观构造； （2）宏观构造； （3）防止滑溜性污染。 微观构造与沥青混合料中矿料的磨光值PSV有关，与表面层的级配及结构类型有关。 宏观构造与沥青路面表面层的结构、平整度、空隙率等有关。,沥青混凝土组成材料,1、沥青 2、粗集料 3、细集料 4、矿粉,沥青,沥青的性质决定于它内部主要成分、碳氢化合物的分子成分（化学成分）和结构（物理构造）。成分和结构的任何一方面或两者均有变化就会改变沥青的性质。 沥青主要有以下元素组成，碳（82%88%）、 氢（8%11%）、硫 （0%6%）、氧（0%1.5）、氮（0%1%）。,沥青检测 针入度；图片沥青三大指标针入度.bmp 延度；图片沥青三大指标延度
5、.bmp 软化点；图片沥青三大指标软化点.bmp 闪点；图片沥青闪点 含水量闪点 燃点.bmp.bmp 粘度；图片沥青闪点 含水量粘度.bmp,沥青的技术要求,粗集料 抗压强度； 磨耗率； 压碎值； 磨光值； 级配组成； 视比重； 含水量； 吸水率； 土与杂质含量； 针片状颗粒含量； 与沥青粘结力； 坚固性等。,沥青路面用粗集料的技术要求,细集料 砂当量（本方法适用于测定细集料中所含的粘性土或杂质的含量，以评定集料的洁净程度。砂当量用SE表示。） ； 筛分； 表观密度等。,沥青路面用细集料的技术要求,沥青路面用矿粉的技术要求,（4）填料 亲水系数；密度；细度；加热安定性等。,配合比设计试验,（
6、1）沥青混合料的技术要求 击实次数； 稳定度； 流值； 空隙率； 饱和度； 残留稳定度。,组成设计的目标,目标：确定混合料的最佳组成，使之满足路用性能要求，而且经济。 高温稳定性 低温抗裂性 耐久性 抗滑性 抗疲劳性 工作度（施工和易性）,沥青三大指标试验,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
7、量损失、针人度比、延度。,一、沥青针入度试验实验录像沥青针入度 12.flv,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。 返回,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100g0.05g,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
8、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,本试验需要下列仪具与材料： （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50g0.05g,另附50g0.05g砖码一只，以供试验时适合总质量1oog0.05g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
9、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Ra0.2m-Ra0.23m，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
10、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）温度计：（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。,3方法与步骤,（1）准备工作 将试样注入盛样皿中，试样高度应超过预计针人度值10mm，并盖上盛样皿，以防落入灰尘。盛有试样的盛样皿在（15-30）室温中冷却1-1.5h（小盛样皿）、1.5-
11、2h（大盛样皿）或2-2.5h特殊盛样皿）后，移人保持规定试验温度土0.1的恒温水浴中1-1.5（小盛样皿）、1.5-2h（大试样皿）或2-2.5h特殊盛样皿）。 调整针人度仪使之水平。检查针连杆和导轨，以确认元水和其他外来物，元明显摩擦。 用三氯乙烯或其他溶剂清洗标准针，并拭干。将标准针插入针连杆，用螺丝固紧。按试验条 件，加上附加法码。,（2）试验步骤,取出达到恒温的盛样皿，并移人水温控制在试验温度土0.1（可用恒温水浴中的水）的平底玻璃皿中的三脚支架上，试样表面以上的水层深度不少于10mm。 将盛有试样的平底玻璃皿置于针人度仪的平台上，慢慢放下针连杆，用适当位置的反光镜或灯光反射观察，使
12、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指示为零。 开动秒表，在指针正指5s的瞬间，用手紧压按钮，使标准针自动下落贯人试样，经规定时间，停压按钮使针停止移动。 注：当采用自动针人度仪时，计时与标准针落下贯人试样同时开始，至5s时自动停止。,拉下刻度盘拉杆与针连杆顶端接触，读取刻度盘指针或深度指示器的读数，精确至0.5。 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。每次试验后）应将盛有盛样皿的平底玻璃皿放人恒温水浴，使平底玻璃皿中水温保持试验温度。 每次试验应换一根干净的标准针或将标准针取下，用蘸有三氯乙烯溶剂
13、的棉花或布揩净，再用干棉花或布擦干。 测定针人度大于200的沥青试样时，至少用3支标准针，每次试验后将针留在试样中，直至3次平行试验完成后，才能将标准针取出。,4报告 同一试样3次平行试验结果的最大值和最小值之差在下列允许偏差范围内时，计算3次试验结果的平均值，取至整数作为针人度试验结果，以0.1mm为单位。 针人度（0.1mm） 允许差值（0.1mm） 0-49 2 50-149 4 150-249 6 250-349 10 350 14,5精密度或允许差 （1）当试验结果小于50（0.1mm）时： 重复性试验精度的允许差为2（0.1mm）， 再现性试验精度的允许差为4（0.1mm）。 （2
14、）当试验结果等于或大于50（0.1mm）时： 重复性试验精度的允许差为平均值的4%， 再现性试验精度的允许差为平均值的8%。,重复性试验：是指短期内，在同一试验室由同一个试验人员、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。,当量软化点及当量脆点确定方法 目的和适用范围 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。 本方法用以评
15、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。 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。,试验步骤,按公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTJ052-3）规定的沥青针人度试验方法准备沥青试样） 在15、25、30温度条件下分别测定沥青的针人度，当沥青较稀在30条件下测定沥青的针入度有困难时，可测定沥青的5针人度。,（4）计算 沥青的针人度指数PI按下列步骤确定： a.由三个以上温度的针人度值的针人度与温度的对数关系求取针入度温度指数A。 b.确定沥青的针入度值PI c.确定沥青的当量软化点T800 d.确定沥青的当量脆点 （5）报告 应报告试验温度及对应的针人度，由此求得的针人度指数PI、当量软化点T800、当量脆点T1.2，以及回归的直线相关系数。,沥青延度试验 实验录像沥青延度 14.flv,沥青的延性是当沥青受到外力的拉伸作用时，所能承受的塑性变形的总能，通常是用延度作为条件延性指标来表征。 轻交通量道路石油沥青，为试验温度为25、拉伸速度为5土0.25）cm/min条件下延度； 对重交通量道路石油沥青，为试验温度为15、拉伸速度为（5土0.25）cmmin条件下延度。 返回,1目的和适用范围,（1）沥青的延度是规定形状的试样在规定温度下，
