道桥工程原材料检测

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1、道桥检测技术编写组第2章 道桥工程原材料检测 2.1 土2.2 石料与骨料 2.3 石灰与水泥 2.4 沥青材料 2.5 无机结合料稳定材料 2.6 水泥混凝土与砂浆 2.7 沥青混合料 2.8 钢材 道桥检测技术编写组2.1 土2.1.1 土的三相组成及其检测土：气、液、固1、土的三相比例指标及性质（1）土的密度（2）土粒密度：土粒质量/同体积4度时纯水的质量（3）土的含水率（4）干密度（5）孔隙比：孔隙体积/土固体颗粒体积（6）孔隙率（孔隙度）：孔隙体积/土的总体积（7）土的饱和度道桥检测技术编写组1.土的含水率试验-烘干法、酒精燃烧法、比重法土的试验及方法2.土的密度试验-环刀法、灌砂法

2、（1）环刀法适用范围：细粒土（2）灌砂法适用范围：细粒土、砂类土、砾类土适用范围：黏质土、粉质土、砂类土、砂砾土、有机质 土、冻土道桥检测技术编写组2.1 土2.1.2 土的工程分类及其检测依据：JTG E40-2007公路土工试验规程分类：颗粒组成特征、塑性指标、有机质存在情况1、土的颗粒分析方法：筛分法、沉降分析法2、土的颗粒筛分方法方法：筛分法、密度计法、移液管法3、土的界限含水率试验：液塑限法4、土的工程分类：路基土和地基土路基土的分类：巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土道桥检测技术编写组2.1 土2.1.3 土的塑性及其检测1、黏性土的塑性及界限含水率稠度状态：固态、液态和流态稠度界限：

3、状态之间的发生转变的界限。界限含水率：与稠度界限相对应的含水率。液限含水率：可塑状态 流动状态 塑限含水率：固态 塑性状态2、黏性土的塑性指数和液性指数塑性指数=液限含水率塑性含水率液性指数=（天然含水率塑性含水率）/（液限含水率塑性含水率）道桥检测技术编写组2.1 土2.1.4 土的抗剪强度及其检测（一）土的抗剪强度的工程意义土的抗剪强度：土体对于外荷载所产生的剪切应力的极限抵 抗能力。与土有关的工程问题：（1）稳定性问题土作为建造材料 ：路堤、土坝等填方边 坡及天然土坡；（2）安全性问题（土压力问题）土作为工程构筑物环境 ：挡土墙、地下结构等的周围土体；（3）承载力问题土作为工程物地基的承

4、载力问题。道桥检测技术编写组2.1 土2.1.4 土的抗剪强度及其检测 （二）土的抗剪强度理论库仑定律黏聚力+内摩阻力（三）土的抗剪强度指标的检测室内剪切试验、现场剪切试验室内剪切试验：直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压 强度现场剪切试验：十字板剪切试验道桥检测技术编写组2.1 土2.1.4 土的压实性及其检测 （一）土的压实性（二）土的击实试验道桥检测技术编写组2.2 石料与集料2.2.1 石料及其检测 （一）石料的物理性质（二）石料的力学性质（三）石料的耐候性（四）石料技术性质的检测 2.2.2 粗集料及其检测（一）粗集料的物理性质（二）粗集料的力学性质压碎值、磨耗率、磨光值、冲击值、

5、磨耗率（三）粗集料技术性质的检测道桥检测技术编写组2.2 石料与集料2.2.3 细集料及其检测（一）细集料的技术性质（二）细集料技术性质的检测道桥检测技术编写组2.3 石灰与水泥2.3.1 石灰及其检测（一）石灰的技术性质（二）石灰技术性质的检测 2.3.2 水泥及其检测（一）水泥的技术性质（二）水泥技术性质的检测道桥检测技术编写组2.4 沥青材料2.4.1 沥青的分类与路用沥青的气候分区（一）沥青的分类（二）路用沥青的气候分区P98，P99图2-26，2-27 2.4.2 沥青的组分组成及其检测（一）沥青的组分（二）沥青的组分组成检测含蜡量检测蜡在高温时软化，低温时结晶析出道桥检测技术编写组

6、2.4 沥青材料2.4.3 沥青的粘滞性及其检测（一）沥青的粘滞性动力粘度/沥青密度=运动粘度动力粘度：60度与抗车辙性；运动粘度：135度与施工性能。（二）沥青的粘滞性的检测JTJ052-2000公路工程沥青及沥青混合料试验规程道路石油沥青60动力粘度真空减压毛细管法乳化沥青粘度指标恩格拉粘度计、道路标准粘度计液体石油沥青、煤沥青粘度指标道路标准粘度计改性沥青135运动粘度指标毛细管法、布洛克菲尔德粘度计法改性乳化沥青粘度指标恩格拉粘度计、道路标准粘度计道桥检测技术编写组2.4 沥青材料2.4.4 沥青的感温性及其检测（一）沥青的感温性检测（二）沥青的感温性检测评价 2.4.5 沥青的高温性

7、能及其检测（一）沥青的高温性能检测环球法、动态剪切流变试验（DSR）（二）沥青的高温性能检测评价道桥检测技术编写组2.4 沥青材料2.4.6 沥青的低温性能及其检测（一）沥青的低温性能检测延度试验、脆点试验弯曲梁流变试验（BBR）、直接拉伸试验（DTT） 2.4.7 沥青的老化性能及其检测（一）沥青的老化（二）沥青的老化性能检测沥青薄膜加热试验（TFOT）、沥青旋转薄膜加热试验（ RTFOT）、沥青蒸发损失试验、沥青压力老化试验（PAV ）道桥检测技术编写组2.4 沥青材料2.4.8 沥青与集料的粘附性及其检测（一）沥青与集料的粘附性1、工程意义2、粘附机理 2.4.7 沥青的老化性能及其检测

8、（一）沥青的老化（二）沥青的老化性能检测沥青薄膜加热试验（TFOT）、沥青旋转薄膜加热试验（ RTFOT）、沥青蒸发损失试验、沥青压力老化试验（PAV ）道桥检测技术编写组何为沥青何为沥青 混合料混合料? ?沥青路面越来越多地被应用于不同等级的公路，其原因何在？地方道路高速公路城市道路1沥青混合料是一种粘弹性材料，具有良好的力学性能 ，铺筑的路面平整无缝，振动小，噪音低，行车舒适。 2路面平整且有一定的粗糙度，耐磨好，无强烈反 光，有利于行车安全。 3施工方便，施工时不需要养护，能及时开通交通。 4维修简单，旧沥青混合料可再生利用。 5、晴天无尘，雨天不泞，便于汽车高速行驶1沥青路面容易老化。

9、2温度稳定性差。但是 ！2.7 沥青混合料道桥检测技术编写组老化定义？在长期的大气因素作用下，因沥青塑性降 低，脆性增强，粘聚力减小，导致路面表 面产生松散，引起路面破坏。沥青路面老化现象道桥检测技术编写组夏季高温沥青易软化，路面易产生车辙、波 浪；冬季低温时易脆裂，在车辆重复作用下 易产生开裂。波浪波浪车辙车辙泛油泛油温度稳定性差的表现：温度稳定性差的表现：道桥检测技术编写组沥青 混合料材料级配 组成及空 隙率大小分材料组成及结构分制造工艺分公称最 大粒径分1.特粗式沥青混合料 2.粗粒式沥青混合料 3.中粒式沥青混合料 4.细粒式沥青混合料 5.砂粒式沥青混合料1.连续级配沥青混合料 2.

10、间断级配沥青混合料1.密级配沥青混合料 2.半开级配沥青混合料 3.开级配沥青混合料1.热拌沥青混合料 2.冷拌沥青混合料 3.再生沥青混合料目前公路与城市道路路面多采用复合类的沥青混合料，如AC-16F既属于热拌沥青混合料、又 属于密级配的、中粒式沥青混合料。道桥检测技术编写组热拌沥青混合料种类道桥检测技术编写组热拌沥青混合料 定义：热拌沥青混合料是经人工组配的矿质混合料与粘稠沥青 在专门设备中加热拌和而成，用保温运输工具运送至施工现场 ，并在热态下进行摊铺和压实的混合料，通称：热拌热铺沥青 混合料，简称：热拌沥青混合料热拌沥青混合料是目前路面材料中最典型的品种，故本文着重 介绍该品种。一、

11、沥青混合料的组成结构和强度理论 （一）沥青混合料组成结构 1、结构理论 1）表面理论：矿料形成矿质骨架，沥青胶结料分布在矿料表 面起粘聚作用道桥检测技术编写组2）胶浆理论 多级网络分散体系 粗分散系：粗集料为分散相，分散在沥青砂浆的介质中细分散系 ：细集料为分散相，分散在沥青胶浆中 微分散系：矿填料分散相，分散在高稠度的沥青介质中2、沥青混合料组成结构类型 1）悬浮密实结构：由连续级配形成，粗集料较少 特点：粘聚力大，内摩阻角小，高温性差，是AC特有 的结构2）骨架空隙结构（AK）： 属于连续开级配，粗集料多，细集料少 特点：空隙率大，耐久性差，沥青与矿料间的粘聚力差，但热稳 定性好，内摩阻力

12、大道桥检测技术编写组3）骨架密实结构（SMA）： 是一种理想结构，它既有一定的粗集料形成骨架，又有足够 的细集料充填空隙，既有较高的粘聚力，又有较高的内摩阻 角（二）沥青混合料的强度理论 要求沥青混合料在高温时，必须具备一定的抗剪强度和抵抗 变形的能力，一般采用库伦理论（三）影响沥青混合料抗剪强度的因素 1、沥青粘度的影响 通常沥青的粘度越高，沥青混合料的抗剪强度越高。 C随着沥青粘度升高而升高，略有上升道桥检测技术编写组2、沥青与矿料之间的吸附作用 物理吸附 与沥青表面活性物质含量有关，另外，碎石干燥时才产生物理吸 附 化学吸附 受化学吸附力影响的沥青叫做结构沥青，不受化学吸附力影响的 沥青

13、叫做自由沥青。3、矿料比面的影响一般要求沥青混合料中小于0.075mm粒径的含量不要过少， 但粒径小于0.005mm的部分含量亦不宜过多。4、沥青用量的影响 沥青用量过少：不足以包裹矿料表面 增加沥青，逐渐形成结构沥青 沥青用量过多：形成自由沥青道桥检测技术编写组故存在着最佳沥青用量这个概念。见下图所示：道桥检测技术编写组5、矿料级配类型及表面状态的影响 密级配：C大， 小 开级配：C小， 大 间断配：C大， 大6、加荷速度对沥青混合料抗剪强度影响 温度升高：C 降变形升 温度降低：C 升 升变形能力降 加荷频率高，产生不可逆永久变形道桥检测技术编写组课后小结：热拌沥青混合料的强度有很多方面，

14、目 前重点研究其在高温时的抗剪强度。混合料中结构 沥青的比例是影响强度的最重要的因素，通过控制 沥青用量及矿粉用量等手段来实现。课题:沥青混合料技术性质和技术标准 教具用品: 相关仪器 教学目的:了解沥青混合料各项技术性质和内容、测 定方法及规范要求 重点难点:混合料的高温稳定性及马歇尔试验指标道桥检测技术编写组（3） 耐久性1.技术性质2.技术标准马歇尔试验稳定度MS（KN）、流值FL（mm）马歇尔模数T=MS/FL车辙试验动稳定度DS（次mm）（60）（1）高温稳定性（2）低温抗裂性低温弯曲试验水稳性耐老化性耐疲劳性浸水马歇尔试验残留稳定度（%）冻融劈裂试验残留强度比（%）（4） 抗滑性（

15、5）施工和易性公路沥青路面施工技术规范 JTG F40-2004 就是马歇尔试验指标要求参考规范道桥检测技术编写组（一）沥青混合料的技术性质 1、高温稳定性 指混合料在高温（通常为60）条件下，经车辆荷载长期重复作用 后，不产生车辙和波浪等病害的性能 评价方法：马歇尔稳定度试验及动稳定度试验即抗车辙试验 1）马歇尔试验 稳定度：指标准尺寸试件在规定温度下和加荷速度下，在马歇尔 试验仪中最大的破坏荷载（KN） 流值：达到最大破坏荷重时，试件的垂直变形，单位mm 马歇尓模数道桥检测技术编写组车辙试验 30030050mm的试件，在60的温度条件下，以一定的荷重 的轮子在同一轨迹上作一定时间的反复行

16、走，形成一定的车辙深 度，然后计算试件变形1mm所需车轮行驶次数，即为动稳定度 规定：高速公路，不宜小于800次/mm一级公路、城市主干道，不宜小于600次/mm 影响混合料高温稳定性的因素：沥青用量、沥青的粘度、矿料的 级配、矿料尺寸、形状2、低温抗裂性 混合料随温度降低，变形能力下降，路面由于低温而收缩以及行 车荷载的作用，在薄弱部位产生裂缝 引起原因：混合料低温脆化、低温缩裂、温度疲劳引起 措施：设计时选择沥青要稠度较低、温度敏感性低、抗老化能力 强道桥检测技术编写组3、耐久性 指在长期的荷载作用和自然因素影响下，保持正常使用状态 而不出现剥落和松散等损坏的能力 影响因素：沥青的化学性质、矿料的矿物成分、混合料的组 成结构、混合料的空