沥青及沥青混合料相关试验.ppt

JUQQ 417050072 沥青 集料 沥青混合料相关试验 适当比例的粗集料 细集料及填料组成的符合规定级配的矿料与沥青结合料拌合而成的混合料的总称 沥青混合料 沥青 路用性能 耐久性 粘滞性 粘滞性 沥青在外力作用下抵抗变形的能力 常温下呈固体或半固体的 用针入度 表示粘滞性 大小 常温下呈液体的 用粘滞度 表示粘滞性 大小 沥青对温度变化的敏感性 夏季高温需要粘滞性 冬季低温需要柔韧性 软化点 软化点越高 沥青的耐热性越好 黏温指数 针入度指数 黏温指数越小 温度稳定性越好 PI值越小 温度敏感性越强 黏温指数 黏温指数越小 温度稳定性越好 T mPa s lg 针入度指数 PI值越小 温度敏感性越强 沥青在外力作用下产生变形而不破坏 延度 延度越大 塑性越好 沥青与集料之间相互作用产生的吸附能力 影响因素 集料的酸碱性 SiO2 0 52 65 碱性集料中性集料酸性集料沥青的品种与温度集料的表面状态评价方法 水煮法和水浸法 沥青路面坑洞 耐久性 沥青的 老化 轻质组分挥发氧化 组分转化 老化前 老化后 饱和分 芳香分 胶质 沥青质 流动性和塑性 硬脆性 蒸发损失试验薄膜加热试验TFOT旋转薄膜烘箱试验RTFOTPAV压力老化试验 质量损失针入度比延度 三大指标 集料 2 36mm为细集料 骨架和填充作用 矿质混合料的3种典型级配曲线 a 密实 悬浮结构 b 骨架 空隙结构 c 密实 骨架结构连续密级配连续开级配间断级配ACOGFCSMA 沥青混合料的组成结构 悬浮密实结构级配特点 连续密级配 细集料多 粗集料较少 悬浮于细集料中 不能形成嵌挤骨架 空隙率较小使用特点 密实耐久 高温稳定性较差 骨架空隙结构级配特点 连续开级配 粗集料较多 细集料较少 不足以充分填充粗骨架空隙 空隙率较大使用特点 温度稳定性好 耐久性较差 骨架密实结构级配特点 间断密级配 粗集料形成骨架 细集料充分填充骨架空隙 形成密实 骨架嵌挤结构 Vs Vn Vi ms m0 M 连通封闭 孔隙 极细微孔隙细小孔隙粗大孔隙 Vo 密度 与沥青混合料的理论最大密度 空隙率等一系列体积指标密切相关 网篮法 2 36mm 干重体积 实体 闭口 开口孔隙 毛体积密度 表观密度 表干密度 表干重体积 实体 闭口 开口孔隙 干重体积 实体 闭口孔隙 密度 容量瓶法 适用于含有少量 2 36mm的细集料 压碎值 9 5mm 13 2mm 逐级增加荷载下抵抗压碎的能力 2 36mm 10分钟加至400KN 反映集料的强度 磨耗 粗集料抵抗摩擦 撞击的能力 洛杉矶磨耗 以磨耗损失 1 7mm方孔筛 表示 狄法尔磨耗 剪切和摩擦 过1 18mm方孔筛 针片状 颗粒形状中的诸方向中的最小厚度 直径 与最大长度 宽度 的尺寸指标小于规定值时 砂当量 细集料中含粘性土或杂质的含量评定洁净程度 亚甲蓝 测膨胀性粘土矿物评价洁净程度 棱角性评价细集料颗粒的表面构造和粗糙程度预测它对混合料内摩擦角和抗流动变形性能的影响 填料 沥青混合料中起填充作用的粒级小于0 075mm的矿物质粉末 矿粉 水泥 消石灰 沥青混合料 在热态下进行摊铺和压实的混合料高温下沥青与矿质集料能形成良好的粘结 热拌沥青混合料 制样 1 确定拌合 压实温度2 备料 拌合 姓名 小马歇尔出身 击实 压实身高 63 5 1 3mm体重 约1200g 姓名 车辙板出身 轮碾法身材 300 300 50mm体重 体积 Gmm 1 03 最佳油石比的确定 密级配沥青混合料 SMA OGFC 以期望的设计空隙率确定油石比 作为最佳油石比 空隙率 18 25 空隙率 3 4 高温稳定性 夏季高温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 评定方法 马歇尔试验 稳定度 KN 流值 0 1mm 轮辙试验 动稳定度 次 mm 马歇尔稳定度MS 试件破坏时的最大荷载流值FL 达到最大荷载时 试件所产生的垂直流动变形值 以0 1mm计 试验温度 60 固定荷载 0 7MPa橡胶轮反复行走DS 次 mm 轮辙试验 时间 s 变形量 车辙 波浪 沥青路面车辙形成过程 沥青路面车辙形成过程 压密变形 剪切流动 沥青路面车辙形成过程 改善措施 1 提高沥青混合料的粘结力C 2 提高沥青混合料的内摩阻角 严格控制沥青用量选择高粘度沥青 选择纹理粗糙 多棱角的集料采用适当的矿料级配 增加粗骨料含量选择合适公称最大粒径 3 设计时考虑交通组成和环境温度的影响 沥青混合料在低温条件下不产生裂缝的性能 低温抗裂性 低温抗裂性所包含的内容 温度收缩系数 抗拉强度 劲度模量 破坏应变 评定方法 沥青混合料劈裂试验 试验温度 10 0 5 加载速率 1mm min 低温小梁弯曲试验 试件 250 30 35mm试验温度 10 加载速率 50mm min指标 破坏应变 改善措施 影响因素 沥青混合料劲度模量 沥青劲度沥青劲度 感温性老化程度改善措施 采用劲度模量较低的沥青适当增加沥青用量 耐久性 水 疲劳 老化 沥青混合料抵抗长时间自然因素 风 日光 温度 水分等 和行车荷载反复作用的能力 现象 沥青的老化或硬化 变脆 易裂 集料被压碎 或冻融崩解 磨损或级配退化 沥青与集料间的粘附性降低 剥落 松散 影响因素 原材料质量沥青混合料结构沥青用量空隙率 透水性大强度降低 沥青路面的压实空隙率过大 沥青路面坑槽破损与成因 沥青用量不足水稳定性降低 沥青与集料的粘附性不足 剥落与松散集料矿物组成沥青粘度集料的洁净程度 浸水马歇尔试验残留稳定度式中 MS 试件常规马歇尔稳定度 kN 浸水0 5hMS1 试件浸水48h 或真空饱水后浸水48h 后的稳定度 kN 水损坏评价方法 冻融劈裂强度试验冻融劈裂强度比 1 试件经冻融后的劈裂强度 MPa 0 未经冻融试件的劈裂强度 MPa 50mm min25 试件的体积参数指标 沥青 矿料 空气 Vv Vba Vma Vb 空隙率VV Vmb Vse 矿料间隙率VMA VV VA 确定沥青混合料试件的毛体积相对密度 水中重法 1500g 公称最大粒径13 2mm 16mm 25 0 5 3 7kPa 0 3kPa抽气 震动15min 2min 最大理论密度测定 真空法 1 非改性的普通沥青混合料 2 改性的沥青混合料或SMA 计算 根据毛体积相对密度和最大相对理论密度确定空隙率 矿料间隙率和有效沥青的饱和度等体积指标 改善措施 选择耐老化沥青 坚硬集料降低沥青混合料空隙率增加沥青用量掺加外加剂降低沥青混合料的离析程度 抗滑性 足够的粗糙度 表面摩擦系数 f0 表面构造深度 TD 石料磨光值 PSV 评价方法与指标 摩阻系数 摆式摩阻仪 构造深度 铺砂法 改善措施 1 选用坚硬 耐磨 磨光值高 抗冲击性好的碎石或破碎砾石2 对酸性集料采取抗剥措施3 严格控制沥青含量 体积参数指标空隙率 矿料间隙率 沥青饱