第四章 沥青混合料实验 第一节第一节 压实沥青混合料的密度实验压实沥青混合料的密度实验一 表干法〔一〕目的与适用范围1.1 表干法适用于测定吸水率不大于2%的各种沥青混合料试件，包括I型或较密实的II型沥青混凝土、抗滑表层混合料、沥青玛蹄脂碎石混合料〔SMA〕试件的毛体积相对密度或毛体积密度1.2 测定的毛体积密度适用于计算沥青混合料试件的空隙率、矿料间隙率等各项体积目的压实沥青混合料的密度测试方法包括水中重法、表干法和蜡封法分别适用于吸水率不同的沥青混合料 〔二〕方法与步骤1 选择适宜的浸水天平2 除去试件外表的浮粒，称试件的空中质量ma3 挂上网篮，调理水位，天平调零，把试件置于网篮中浸水约3min~5min，称取水中质量mw4 从水中取出试件，拧干湿毛巾擦去外表水，称取表干质量mf5 对钻取的芯样可先称取水中质量〔mw〕然后吹干至恒重，再称取空中质量〔ma〕 〔三〕计算 计算试件的吸水率 计算试件的毛体积相对密度和毛体积密度 试件的空隙率 计算试件的实际最大相对密度或实际最大密度 试件中沥青的体积百分率 试件中的矿料间隙率 试件的沥青饱和度 试件中的粗集料骨架间隙率 〔四〕本卷须知1浸水天平或电子秤，最大称量应不小于试件质量的1.25倍，且不大于试件质量的5倍。
2称水中质量时，假设天平读数继续变化，不能很快到达稳定，阐明试件吸水较严重，不适用于此法测定，应改用蜡封法测定3用湿毛巾擦外表水时，不能吸走孔隙中的水分 二二 水中重法水中重法 〔一〕目的与适用范围〔一〕目的与适用范围1 水中重法适用于测定几乎不吸水的密实的水中重法适用于测定几乎不吸水的密实的I型沥型沥青混合料试件的表观相对密度或表观密度青混合料试件的表观相对密度或表观密度2 当试件很密实，几乎不存在与外界连通的开口孔当试件很密实，几乎不存在与外界连通的开口孔隙时，可采用本方法测定的表观相对密度替代按隙时，可采用本方法测定的表观相对密度替代按表干法测定的毛体积相对密度，并据此计算沥青表干法测定的毛体积相对密度，并据此计算沥青混合料试件的空隙率、矿料间隙率等各项体积目混合料试件的空隙率、矿料间隙率等各项体积目的 〔二〕 方法与步骤1 选择适宜的浸水天平2 除去试件外表的浮粒，称取空中质量〔ma〕3 挂上网篮，调理水位，天平调零，把试件置于网篮中浸水，待天平稳定后立刻读数，称取水中质量〔mw〕 4 对钻取的芯样，可先称取水中质量〔mw〕，然后吹干至恒重，再称取空中质量〔ma〕。
〔三〕计算1表观相对密度及表观密度 2以表观相对密度替代毛体积相对密度，按表干法计算试件的实际最大相对密度及空隙率、沥青的体积百分率、矿料间隙率、粗集料骨架间隙率、沥青饱和度等各项体积目的〔四〕留意假设天平读数继续变化，不能在数秒钟内到达稳定，阐明试件有吸水情况，不适用于此法测定，应改用表干法或蜡封法测定 三三 蜡封法蜡封法 〔一〕目的与适用范围〔一〕目的与适用范围1蜡封法适用于测定吸水率大于蜡封法适用于测定吸水率大于2%的沥青混凝土或的沥青混凝土或沥青碎石混合料试件的毛体积相对密度或毛体积沥青碎石混合料试件的毛体积相对密度或毛体积密度2蜡封法测定的毛体积相对密度适用于计算沥青混蜡封法测定的毛体积相对密度适用于计算沥青混合料试件的空隙率、矿料间隙率等各项体积目的合料试件的空隙率、矿料间隙率等各项体积目的 〔二〕方法与步骤1选择适宜的浸水天平2称取试件的空中质量〔ｍａ〕3将试件置于冰箱中，在4℃~5℃下冷却30min4将石蜡熔化至其熔点以上5.5℃±0.5℃5从冰箱中取出试件浸人石蜡液中，至全部外表被石蜡封住后迅速取出试件，放置30min，称取蜡封试件的空中质量〔mｐ〕6挂上网篮，调理水位，天平复零。
将蜡封试件放入网篮浸水约1min，读取水中质量〔mc〕 7假设试件在测定密度后还需求做其它实验时，为便于除去石蜡，可事先在枯燥试件外表涂一薄层滑石粉，称取涂滑石粉后的试件质量〔mｓ〕，然后再蜡封测定8测定石蜡对水的相对密度〔三〕计算〔四〕留意1为保证蜡膜厚度，石蜡温度不要太高2试件浸蜡普通浸两次，手持试件先浸大半个试件，取出后将试件翻转180o，再浸另一面假设出现气泡或脱皮景象，应清楚后补浸一次 第二节第二节 沥青混合料实际最大相对密度实验沥青混合料实际最大相对密度实验 〔〔真空法〕真空法〕一、目的与适用范围一、目的与适用范围1用真空法测定沥青混合料实际最大相对密度，供用真空法测定沥青混合料实际最大相对密度，供沥青混合料配合比设计、路况调查或路面施工质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、压实度等运用量管理计算空隙率、压实度等运用2不适用于吸水率大于不适用于吸水率大于3%的多孔性集料的沥青混合的多孔性集料的沥青混合料 二 、方法与步骤1预备任务〔1〕取散状沥青混合料试样样或从取沥青混合料芯样样试样数量应满足要求〔2〕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。
〔3〕标定负压容器〔4〕将负压容器枯燥，编号称取其质量 2实验步骤1将试样装入枯燥的负压容器中，称容器及沥青混合料总质量2注入约25℃的水，将混合料浸没3将负压器与真空泵、真空表衔接，开动真空泵，使真空度到达97.3kPa，继续15min ±2min4振荡负压容器，除去气泡每隔2min晃动假设干次，直至无气泡为止5当采用A类容器时，称取负压容器与沥青混合料的水中质量 当采用B、C类容器时，注满水，加上盖，称取容器、水和沥青混合料试样的总质量 本卷须知1假设混合料巩固时可用烘箱适当加热后分散，普通加热温度不超越60℃，分散试样运用手掰开，不得用锤打碎，防止集料破碎当试样是从路上采取的非枯燥混合料时，运用电风扇吹干至恒重后再操作2标定负压容器方法〔1〕 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〕 〔2〕将B、C类负压容器装满25℃±0.5℃的水〔上面用玻璃板盖住坚持完全充溢水〕，正确称取负压容器与水的总质量mb 类型容器附属设备A耐压玻璃、或不锈钢制的罐，容积大于1000mL密封盖，接真空胶管，与真空泵连接B容积大于1000mL的真空容量瓶胶皮塞，接真空胶管，与真空泵连接C1000mL耐压真空干燥器胶皮塞，放气阀，接真空胶皮管与真空泵连接3抽真空时，为使气泡容易除去，可在水中加有0.01%浓度的外表活性剂〔如每l00mL水中加0.01g洗涤灵〕。
第三第三节 沥青混合料青混合料冻融劈裂融劈裂实验一、目的与适用范一、目的与适用范围1测定定沥青混合料劈裂破坏或青混合料劈裂破坏或处于于弹性性阶段段时的力的力学性学性质，亦可供，亦可供选择沥青混合料力学青混合料力学设计参数及参数及评价价沥青混合料低温抗裂性能青混合料低温抗裂性能时运用2对沥青混合料青混合料进展展冻融循融循环，，测定混合料定混合料试件在件在遭到水遭到水损害前后劈裂破坏的害前后劈裂破坏的强度比，以度比，以评价价沥青青混合料水混合料水稳定性3测定定时采用采用沥青混合料的泊松比青混合料的泊松比μ可以可以查表也可表也可经过计算得到 4本方法采用的圆柱体试件应符合以下要求：〔1〕最大粒径不超越26.5mm时，用击实法成型的Ø101.6mm试件〔2〕从轮碾机成型的板块试件或从道路现场钻取直径Ø100mm或Ø150mm，〔3〕冻融劈裂实验用马歇尔击实法成型的圆柱体试件，击实次数为双面各50次，集料公称最大粒径不得大于26.5mm 二、方法与步骤1预备任务〔1〕制造圆柱体试件，不少于8个〔2〕测定试件的直径及高度，经过圆心画上对称的十字标志〔3〕测定试件的密度、空隙率等物理目的〔4〕使恒温水槽到达预定的实验温度。
浸泡试件不少于1.5h恒温空气浴不少于6h2实验步骤〔1〕劈裂实验 1〕取出试件，置于夹具中，安放压条与十字画线对准并居中、平行2〕迅速安装试件变形测定安装3〕将记录仪与荷载及位移传感器衔接4〕开动实验机，使压头与上下压条接触，数据采集系统调零5〕开动数据采集系统，同时启动实验机，以规定的加载速率向试件加载劈裂至破坏，记录仪记录荷载及程度变形〔或垂直位移〕 图2劈裂实验的荷载一变形曲线 〔2〕冻融劈裂实验1〕将试件随机分成两组，第一组在室温下保管备用2〕将第二组试件真空饱水15min3〕将试件放入塑料袋中，加水10mL，扎紧袋口，放入低温冷冻机，在-18℃±2℃下冷冻16h±lh4〕将试件放入60℃±0.5℃的恒温水槽中，撤去塑料袋，保温24h5〕将两组试件浸入25℃± 0.5℃的恒温水槽中不少于2h6〕进展劈裂实验，得到实验的最大荷载 3计算〔1〕将荷载一变形曲线的直线段延伸，与横坐标的交点为原点，量取最大荷载及最大变形计算劈裂抗拉强度、泊松比、破坏拉伸应变及破坏劲度模量 〔2〕需求计算加载过程中任一加载时辰的应力、应变、劲度模量的方法同上，只需读取该时辰的荷载及变形替代最大荷载及最大变形。
〔3〕当记录的荷载一变形曲线在小变形区有一定的直线段时以直线段部分的斜率计算弹性阶段的劲度模量，或以应力σ、应变ε数据计算平均值劲度模量 〔4〕冻融劈裂实验的劈裂抗拉强度 〔5〕冻融劈裂抗拉强度比 第四第四节 沥青混合料低温弯曲青混合料低温弯曲实验一、目的与适用范一、目的与适用范围1适用于适用于测定定热拌拌沥青混合料在青混合料在规定温度和加定温度和加载速速率率时弯曲破坏的力学性弯曲破坏的力学性质2适用于由适用于由轮碾成型后切制的碾成型后切制的长250mm±2.0mm，，宽30mm±2.0mm，高，高35mm±2.0mm的棱柱体小的棱柱体小梁，其跨径梁，其跨径为200mm±0.5mm 二、方法与步骤1预备任务〔1〕由轮碾成型的板状试件上切割成棱柱体试件，试件尺寸应符合长25mm±2mm、宽30mm±2mm、高35mm±2mm的要求〔2〕在跨中及两支点断面用卡尺量取试件的尺寸 〔3〕丈量空隙率等物理目的〔4〕将试件置于恒温水槽中保温45min或恒温空气浴中3h以上〔5〕将实验机环境保温箱到达要求的实验温度〔6〕安装实验支座，测定支点间距，调整并固定上下压头 2实验步骤：〔1〕取出试件对称安放在支座上，试件上下方向应与成型时方向一致。
〔2〕选择适宜的量程，大于最大挠度的1.2倍〔3〕将荷载传感器、位移计与数据采集系统选择适宜的量程后调零〔4〕开动压力机加荷载，直至试件破坏记录仪同时记录荷载一跨中挠度的曲线〔5〕当实验机无环境保温箱时，自试件从恒温箱中取出到实验终了的时间应不超越45s 三、计算1将图中的荷载一挠度曲线的直线段延伸，与横坐标的交点作为原点，量取最大荷载及跨中挠度2计算试件破坏时的抗弯拉强度、破坏时的梁底最大弯拉应变及破坏时的弯曲劲度模量3需求计算加载过程中任一加载时辰的应力、应变、劲度模量的方法同上，只需读取该时辰的荷载及变形替代上式的最大荷载及破坏变形即可4当记录的荷载一变形曲线在小变形区有一定的直线段时，以直线段的斜率计算弹性阶段的劲度模量，或以此点的σ、ε数据计算平均值劲度模量 四、留意试件切割完成及保温时应放在支起的平板玻璃上，试件之间的间隔应不小于10mm 第五节第五节 沥青混合料车辙实验沥青混合料车辙实验一、目的与适用范围一、目的与适用范围1本方法适用于测定沥青混合料的高温抗车辙才干，本方法适用于测定沥青混合料的高温抗车辙才干，供沥青混合料配合比设计的高温稳定性检验运用供沥青混合料配合比设计的高温稳定性检验运用。
2车辙实验的实验温度与轮压可根据有关规定和需车辙实验的实验温度与轮压可根据有关规定和需求选用3本方法适用于轮碾成型机碾压成型的长本方法适用于轮碾成型机碾压成型的长300mm、、宽宽300mm、厚、厚50mm的板块状试件，也适用于现的板块状试件，也适用于现场切割制造长场切割制造长300mm、宽、宽150mm、厚、厚50mm板块板块状试件根据需求，试件的厚度也可采用状试件根据需求，试件的厚度也可采用40mm 二、方法与步骤1预备任务：〔1〕实验轮接地压强测定〔2〕用轮碾成型法制造车辙实验试块〔3〕如需求，将试件脱模测定密度及空隙率等各项物理目的如经水浸，运用电扇将其吹干，然后再装回原试模中〔4〕试件成型后，连同试模一同放置的12h对聚合物改性沥青混合料，放置的时间以48h为宜，使聚合物改性沥青充分固化后方可进展车辙实验，但室温放置时间也不得长于一周 2实验步骤1将试件连同试模一同，置于已到达实验温度的恒温室中，保温5h～24h2将试件连同试模移置于车辙实验机的实验台上，实验轮在试件的中央部位，其行走方向与试件碾压或行车方向一致开动车辙变形自动记录仪，然后启动实验机，使实验轮往返行走，时间约1h，或最大变形到达25mm时为止。
图2车辙实验自动记录的变形曲线 三、计算1从图上读取45min〔t1〕及60min〔t2〕时的车辙变形d1及d2当变形过大，在未到60min变形已达25mm时，那么以到达25mm〔d2〕时的时间为t2，将其前15min为t1，此时的变形量为d12计算沥青混合料试件的动稳定度 四、留意1普通，车辙实验温度为60℃，轮压为0.7MPa根据需求，如在冰冷地域也可采用45℃，在高温条件下采用70℃等，但应在报告中注明计算动稳定度的时间原那么上为实验开场后45min~60min之间2实验轮接地压强测定方法：测定在60℃时进展，在实验台上放置一块50mm厚的钢板，其上铺一张毫米方格纸，上铺一张新的复写纸，以规定的700N荷载实验轮静压复写纸，即可在方格纸上得出轮压面积，并由此求得接地压强当压强不符合0.7MPa±0.05MPa，荷载应予适当调整 3在实验室或工地制备成型的车辙试件，其规范尺寸为300mm×300mm×50mm也可从路面切割得到300mm×150mm×50mm的试件4当直接在拌和厂取拌和好的沥青混合料样品制造试件检验消费配合比设计或混合料消费质量时，必需将混合料装人保温桶中，在温度下降至成型温度之前迅速送达实验室制造试件，假设温度稍有缺乏，可放在烘箱中稍事加热〔时间不超越30min〕后运用。
也可直接在现场用手动碾或压路机碾压成型试件，但不得将混合料放冷却后二次加热重塑制造试件重塑制件的实验结果仅供参考，不得用于评定配合比设计检验能否合格运用 第六第六节 沥青混合料渗水青混合料渗水实验一、目的与适用范一、目的与适用范围用路面渗水用路面渗水仪测定碾定碾压成型的成型的沥青混合料青混合料试件的渗件的渗水系数，以水系数，以检验沥青混合料的配合比青混合料的配合比设计二、方法与步二、方法与步骤1预备任任务〔〔1〕在干〕在干净的水桶内滴人几滴的水桶内滴人几滴红墨水，使水成淡墨水，使水成淡红色〔〔2〕〕组合装妥路面渗水合装妥路面渗水仪〔〔3〕用〕用轮碾法制造碾法制造沥青混合料青混合料试件，件，试件尺寸件尺寸为300mm×300mm×50mm，脱模，揭去成型，脱模，揭去成型试件件时垫在外表的在外表的纸 2实验步骤〔1〕将试件置于坚实的平面上，在试件外表沿渗水仪底座圆圈位置抹一薄层密封资料，将渗水仪底座压在密封资料圈上，再加上铁圈压重压住仪器底座〔2〕用垫块在左右两侧架起试件，下方放一接水容器封锁渗水仪开关，向仪器上方量筒中注入谈红色的水至满，总量为600mL〔3〕迅速将开关全部翻开，水开场从细管下部流出，待水面下降l00mL时，立刻开动秒表，每间隔60s，读记量筒的刻度一次，至水面下降时500mL为止。
〔4〕按以上步骤对同一种资料制造3块试件测定渗水系数，取其平均值，作为检测结果 三、计算渗水系数：计算时以水面从l00mL下降至500mL所需的时间为规范，假设渗水时间过长，亦可采用3min经过的水量计算四、留意测试过程中，应察看渗水的情况，正常情况下水应该经过混合料内部空隙从试件的反面及周围渗出，如水是从底座与密封资料间渗出，阐明底座与试件密封不好，应另采用枯燥试件重新操作如水面下降速度很慢，从水面下降至l00mL开场，测得3min的渗水量即可停顿假设实验时水面下降至一定程度后根本坚持不动，阐明试件根本不透水或根本不透水那么在报告中注明 第七节第七节 沥青混合料谢伦堡沥青析漏实验沥青混合料谢伦堡沥青析漏实验一、目的与适用范围一、目的与适用范围检测沥青结合料在高温形状下从沥青混合料析出并检测沥青结合料在高温形状下从沥青混合料析出并沥干多余的游离沥青的数量，供检验沥青玛蹄脂沥干多余的游离沥青的数量，供检验沥青玛蹄脂碎石混合料碎石混合料(SMA)、排水式大空隙沥青混合料、排水式大空隙沥青混合料(OGFC)或沥青碎石类混合料的最大沥青用量运用或沥青碎石类混合料的最大沥青用量运用二、实验步骤二、实验步骤1根据实践运用的沥青混合料的配合比，对集料、根据实践运用的沥青混合料的配合比，对集料、矿粉、沥青、纤维稳定剂等用小型沥青混合料拌矿粉、沥青、纤维稳定剂等用小型沥青混合料拌和机拌和混合料。
和机拌和混合料 2洗净烧杯，枯燥，称取烧杯质量mo3将拌和好的1kg混合料，倒人800mL烧杯中，称烧杯及混合料的总质量ml4在烧杯上加玻璃板盖，放入170℃士2℃(当为改性沥青SMA时，宜为185℃)烘箱中，继续60min±lmin5取出烧杯，不加任何冲击或振动，将混合料向下扣倒在玻璃扳上，称取烧杯以及粘附在烧杯上的沥青结合料、细集料、玛蹄脂等的总质量 三、计算沥青析漏损失：Δm＝〔m2-m0)/(m1-m0)×100四、留意拌和时纤维稳定剂应在参与粗细集料后加人，并适当干拌分散，再加人沥青拌和至均匀每次只能拌和一个试件，对粗集料较多而沥青用量较少的混合料，小型沥青混合料拌和机拌匀有困难时，也可以采用手工炒拌的方法一组试件分别拌和4份，每1份为lkg第1锅拌和后即予废弃不用，使拌和锅或炒锅粘附一定量的沥青结合料，以免影响后面3锅油石比的准确性当为施工质量检验时，直接从拌和机取样运用 第八节第八节 沥青混合料肯塔堡飞散实验沥青混合料肯塔堡飞散实验一、目的与适用范围一、目的与适用范围1用以评价由于沥青用量或粘结性缺乏，在交通荷用以评价由于沥青用量或粘结性缺乏，在交通荷载作用下，路面外表集料零落而散失的程度，以载作用下，路面外表集料零落而散失的程度，以马歇尔试件在洛杉矶实验机中旋转撞击规定的次马歇尔试件在洛杉矶实验机中旋转撞击规定的次数，沥青混合料试件散落资料的质量的百分率表数，沥青混合料试件散落资料的质量的百分率表示。
示2规范飞散实验可用于确定沥青路面外表层运用的规范飞散实验可用于确定沥青路面外表层运用的沥青玛蹄脂碎石混合料沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)、排水式大孔隙沥、排水式大孔隙沥青混合料、抗滑表层混合料、沥青碎石或乳化沥青混合料、抗滑表层混合料、沥青碎石或乳化沥青碎石混合料所需的最少沥青用量青碎石混合料所需的最少沥青用量3浸水飞散实验用以评价沥青混合料的水稳性浸水飞散实验用以评价沥青混合料的水稳性 二、方法与步骤1预备任务〔1〕根据实践运用的沥青混合料的配合比，成型马歇尔试件，击实成型次数为双面各50次〔2〕量测试件的直径及高度，尺寸不符合要求的试件应作废〔3〕测定试件的密度、空隙率、沥青体积百分率、沥青饱和度、矿料间隙率等物理目的〔4〕将恒温水槽调理至要求的温度，规范飞散实验的实验温度为20℃±0.5℃ ;浸水飞散实验的实验温度为60℃±0.5℃ 2实验步骤〔1〕将试件放入恒温水槽中养生20h〔浸水飞散养生48h〕〔2〕从恒温水槽中取出试件，称取试件质量〔3〕立刻将一个试件放入洛杉矶实验机中，不加钢球，盖紧盖子〔4〕开动洛杉矶实验机，以30r/min～33r/min的速度旋转300转〔5〕翻开实验机盖子，取出试件及碎块，称取试件的残留质量。
当试件曾经粉碎时，称取最大一块残留试件的混合料质量〔6〕反复以上步骤，一种混合料的平行实验不少于3次 三、计算沥青混合料的飞散损失：ΔS＝〔m0-m1)/m0×100 四、留意1一组试件的数量不得少于4个对粗集料较多而沥青用量较少的混合料，小型沥青混合料拌和机拌匀有困难时，也可以采用手王炒拌的方法拌和时应留意事先在拌和锅或炒锅中参与相当于拌和沥青混合料时在拌和锅内所粘附的沥青用量，以免影响油石比的准确性2试件养生方法：规范飞散实验，在20℃±0.5℃恒温水槽中养生20h对浸水飞散实验，先在60℃±0.5℃恒温水槽中养生48h，然后取出后在室温中放置24h 。