第九章 沥青及防水材料性能检测

1、主讲：籍凤秋主讲：籍凤秋 教授教授Tel：mail:-本章主要内容本章主要内容n 石油沥青性能检测石油沥青性能检测l 针入度检测针入度检测l 延度检测延度检测l 软化点检测软化点检测n沥青防水卷材性能检测沥青防水卷材性能检测l不透水性检测不透水性检测l耐热度检测耐热度检测l拉力检测拉力检测l柔度检测柔度检测n 沥青混合料试验沥青混合料试验-马歇尔稳定度试验马歇尔稳定度试验 8.1 石油沥青性能检测石油沥青性能检测u石油沥青性能检测的一般规定石油沥青性能检测的一般规定u石油沥青针入度检测石油沥青针入度检测u石油沥青延度检测石油沥青延度检测u石油沥青针入度检测石油沥青针入

2、度检测一、石油沥青性能检测的一般规定一、石油沥青性能检测的一般规定（一）石油沥青试验的一般规定石油沥青试验的一般规定（1）石油沥青的必试项目）石油沥青的必试项目 软化点、针入度、延度软化点、针入度、延度试验试验（2）执行标准）执行标准建筑石油沥青建筑石油沥青（GB/T494-1998）沥青针入度测定法沥青针入度测定法 （GB/T4509-1999）沥青延度测定法沥青延度测定法 （GB/T4508-1999）沥青软化点测定法（环球法）（沥青软化点测定法（环球法）（GB/T4507-1999）（一）石油沥青取样石油沥青取样1.取样数量取样数量进行沥青性质常规检查的取样数量为粘稠或固体进行沥青性质常

3、规检查的取样数量为粘稠或固体沥青不少于沥青不少于1.5kg，液体沥青不少于，液体沥青不少于1L ，沥青乳，沥青乳液不少于液不少于4L。2.取样方法取样方法(1)储油罐：在液面上、中、下（液面高各为储油罐：在液面上、中、下（液面高各为1/3等等分，但距罐底不得低于总液面高度的分，但距罐底不得低于总液面高度的1/6）各取规）各取规定数量样品。无搅拌设备的储罐，将取出的定数量样品。无搅拌设备的储罐，将取出的3个样个样品充分混合后取规定数量、样品作试样。品充分混合后取规定数量、样品作试样。2.取样方法取样方法(2)从槽、罐、洒布车中取样，对设有取样阀的，流从槽、罐、洒布车中取样，对设有取样阀的，流出出

4、4kg后取样；对仅有放料阀的，放出全部沥青的后取样；对仅有放料阀的，放出全部沥青的一半时再取样一半时再取样 ；对从顶盖处取样的，可从中部取；对从顶盖处取样的，可从中部取样样。(3) 从沥青储存池中取样，沥青经管道或沥青泵流从沥青储存池中取样，沥青经管道或沥青泵流至热锅后取样，分间隔每锅至少取至热锅后取样，分间隔每锅至少取3个样品，然后个样品，然后充分混合均匀后再取规定数量样品。充分混合均匀后再取规定数量样品。(4)从沥青桶装取样，应从同一批生产的产品中随机从沥青桶装取样，应从同一批生产的产品中随机取样，或将沥青桶加热全溶成液体后按罐车样方法取样，或将沥青桶加热全溶成液体后按罐车样方法取样。取样

5、。(5)从、桶、袋、箱装固体沥青中取样，应在表面以从、桶、袋、箱装固体沥青中取样，应在表面以下及容器侧面以内至少下及容器侧面以内至少5cm处采样。处采样。二、石油沥青针入度检测二、石油沥青针入度检测0-4950-149150-249250-3502468三、石油沥青延度检测三、石油沥青延度检测在在25 0.5温度，把沥青试样制成温度，把沥青试样制成字型标准试字型标准试模（中间最小截面积为模（中间最小截面积为1cm），以），以5 0.25 cm/min的速度，进的速度，进行拉伸试验，行拉伸试验，拉断时的长度拉断时的长度即为延即为延度，单位为度，单位为cm 模具组装，涂隔离剂模具组装，涂隔离剂;

6、加热样品与倾倒试样，时间不超过加热样品与倾倒试样，时间不超过2h。加热温度。加热温度不超过软化点的不超过软化点的110。将试样刮平。将试样刮平; ; 放入水浴中恒温，在试验温度保持放入水浴中恒温，在试验温度保持85-95 min.85-95 min.（1 ）试样放入延度仪中）试样放入延度仪中,将模具端部的两孔套在将模具端部的两孔套在试验仪器的柱上试验仪器的柱上,然后按规定的速度拉伸直至试然后按规定的速度拉伸直至试样断裂。拉伸速度允许误差样断裂。拉伸速度允许误差 5%。（2）若样品浮于水面或沉入槽底。应使用乙醇溶）若样品浮于水面或沉入槽底。应使用乙醇溶液或氯化钠溶液液或氯化钠溶液调整水的密度调整

7、水的密度。（3）正常的试验应将试样拉成）正常的试验应将试样拉成锥形锥形，断裂时实际，断裂时实际横截面面积接近于横截面面积接近于0。如果。如果三次试验三次试验不能得到正不能得到正常的结果，则报告在该条件下常的结果，则报告在该条件下无法测定无法测定。n目的：通过测定目的：通过测定n定义：将沥青试样以一定速度加热软化，当上定义：将沥青试样以一定速度加热软化，当上面的钢球下落面的钢球下落25.4mm距离时的温度即为软化点。距离时的温度即为软化点。1.试验仪器设备试验仪器设备软化点软化点温度温度 敏感性敏感性1.仪器设备仪器设备2. 试样制备试样制备 加热试样至融化流动，时间不超过加热试样至融化流动，时

8、间不超过2h。如估计软。如估计软化点在化点在120以上时，将铜环与支撑板预热至以上时，将铜环与支撑板预热至80-80-100 ;100 ; 向环中倒入试样，之后冷却向环中倒入试样，之后冷却30 min.30 min. 刮平试样，与环的顶部平齐。刮平试样，与环的顶部平齐。3. 试验步骤试验步骤（1 ）选择加热介质）选择加热介质。 蒸馏水：适合测量软化点为蒸馏水：适合测量软化点为30-80； 甘油：甘油：适合测量软化点为适合测量软化点为80-157； （2）仪器与铜环等准备；）仪器与铜环等准备；（3）加热浴槽，温度以）加热浴槽，温度以5 /min上生。上生。（）当钢球接触下支撑板时，记录温度。（）

9、当钢球接触下支撑板时，记录温度。3. 试验步骤试验步骤. 结果计算与评定结果计算与评定 .沥青防水卷材性能检测沥青防水卷材性能检测u沥青防水卷材试验一般规定沥青防水卷材试验一般规定u沥青防水卷材不透水性检测沥青防水卷材不透水性检测u沥青防水卷材耐热度检测沥青防水卷材耐热度检测u沥青防水卷材拉力检测沥青防水卷材拉力检测一、沥青防水卷材试验一般规定一、沥青防水卷材试验一般规定、沥青防水卷材试验一般规定、沥青防水卷材试验一般规定（）必试项目：拉力、最大拉力时的延伸率、（）必试项目：拉力、最大拉力时的延伸率、不透水性、柔度、耐热度试验。不透水性、柔度、耐热度试验。（）采用标准（）采用标准弹性体改性沥青

10、防水卷材弹性体改性沥青防水卷材 (GB18242-2002)塑性体改性沥青防水卷材塑性体改性沥青防水卷材(GB18243-2002)沥青防水卷材试验方法沥青防水卷材试验方法(GB328-1989)2、试验条件、试验条件（1）试样放在干燥处，在温度）试样放在干燥处，在温度15-30 保存一定时保存一定时间。间。（2）水为蒸馏水；试剂为分析纯或化学纯）水为蒸馏水；试剂为分析纯或化学纯3、物理性能检测、物理性能检测 应符合表应符合表9-2（P153）的规定。）的规定。4、试样制备、试样制备（1）取试样的一卷卷材切除距外层卷头）取试样的一卷卷材切除距外层卷头2500 mm后，顺纵向截取长度为后，顺纵向

11、截取长度为500mm的全幅卷材两块，一的全幅卷材两块，一块作物理性能试验试件用，另一块备用。块作物理性能试验试件用，另一块备用。一、沥青防水卷材试验一般规定一、沥青防水卷材试验一般规定二、沥青防水卷材不透水性检测二、沥青防水卷材不透水性检测u 检测目的：将试件置于不透水仪上，一定时间内检测目的：将试件置于不透水仪上，一定时间内 在一定压力作用下有无渗漏现象。在一定压力作用下有无渗漏现象。1、主要仪器、主要仪器不透水仪（不透水仪（P155图图9-5)定时针定时针.2、试件准备、试件准备同前一中的同前一中的4.3、试验步骤、试验步骤（1）水箱充水）水箱充水（2）放松夹脚）放松夹脚（3）水缸充水）水

12、缸充水（4）试座充水）试座充水（5）水缸二次充水）水缸二次充水（5）测试）测试安装试件安装试件 充水加压充水加压 观察有无渗水观察有无渗水 4、结果评定、结果评定三个试件均无渗水现象时，卷材不透水性合格。三个试件均无渗水现象时，卷材不透水性合格。二、沥青防水卷材耐热度检测二、沥青防水卷材耐热度检测u 检测目的：通过耐热度试验，了解卷材的耐热性能。检测目的：通过耐热度试验，了解卷材的耐热性能。u 检测方法：将试验置于能达到要求温度的恒温箱内，检测方法：将试验置于能达到要求温度的恒温箱内，观察当试样受到高温作用时，有无涂层滑动和集中性气观察当试样受到高温作用时，有无涂层滑动和集中性气泡现象。泡现象

13、。1、主要仪器、主要仪器电热恒温箱；温度计；干燥器；表面皿；天平；试件挂电热恒温箱；温度计；干燥器；表面皿；天平；试件挂钩。钩。2、试件准备、试件准备同前同前“一一”中的中的4.（1）在每块试件距短边一端）在每块试件距短边一端1cm处的中心打一小处的中心打一小孔。孔。（2）将试件用细丝或回行针穿挂好，放置已定制）将试件用细丝或回行针穿挂好，放置已定制标准规定温度（见表标准规定温度（见表9-2）的电热恒温箱内。试件）的电热恒温箱内。试件的位置与箱壁的距离不应小于的位置与箱壁的距离不应小于50mm，试件间应，试件间应留一定距离。留一定距离。4、结果评定、结果评定 在规定温度下加热在规定温度下加热2

14、h后，取出试件观察有无涂层滑后，取出试件观察有无涂层滑 动和集中性气泡现象。动和集中性气泡现象。三个试件均合格时，卷材耐热度合格。三个试件均合格时，卷材耐热度合格。3、试验步骤、试验步骤四、沥青防水卷材拉力检四、沥青防水卷材拉力检测测u 检测目的：通过拉力试验，检验卷材抵抗拉力破坏的检测目的：通过拉力试验，检验卷材抵抗拉力破坏的能力。试验温度为能力。试验温度为25 2 .u 检测方法：将试验两端置于夹具内并夹牢，然后在两检测方法：将试验两端置于夹具内并夹牢，然后在两端同时施加一定拉力，测定试件被拉断时的最大应力。端同时施加一定拉力，测定试件被拉断时的最大应力。1、主要仪器、主要仪器拉力机：测量

15、范围拉力机：测量范围0-1000N(0-2000N),最小读数为最小读数为5N。夹具夹持宽度不小于夹具夹持宽度不小于5cm；量具：精确度；量具：精确度0.1cm。2、试件准备、试件准备同前同前“一一”中的中的4.3、试验步骤、试验步骤（1）将试件放置于拉力试验相同温度的干燥处不）将试件放置于拉力试验相同温度的干燥处不少于少于1h;（2）调整拉力机，经试件夹持在夹具中心，上下）调整拉力机，经试件夹持在夹具中心，上下夹具之间的距离为夹具之间的距离为180mm。开动拉力机，使受拉。开动拉力机，使受拉试件拉断为止。试件拉断为止。 4、结果评定、结果评定 计算纵向三个试件拉力的平均值，以平均值作为计算纵

16、向三个试件拉力的平均值，以平均值作为卷材的纵向拉应力试验结果的平均值达到标准规卷材的纵向拉应力试验结果的平均值达到标准规定的指标时判为该指标合格。定的指标时判为该指标合格。五、沥青防水卷材柔度检测五、沥青防水卷材柔度检测u 检测目的：通过检测防水卷材的柔度，了解其在规检测目的：通过检测防水卷材的柔度，了解其在规定负温下抵抗弯曲变形的能力。试验温度为定负温下抵抗弯曲变形的能力。试验温度为25 2 。u 检测方法：将试件置于一定温度下进行检测方法：将试件置于一定温度下进行180弯曲，弯曲，观察有无裂缝。观察有无裂缝。1、主要仪器、主要仪器柔度弯曲器；恒温水槽或保温瓶：柔度弯曲器；恒温水槽或保温瓶：

17、温度计：量程为温度计：量程为0-50 ，精度，精度0.5 2、试件准备、试件准备同前同前“一一”中的中的4.3、试验步骤、试验步骤（1）将呈平板状无弯曲试件和圆棒同时浸泡入已定）将呈平板状无弯曲试件和圆棒同时浸泡入已定温的水中，若试样有弯曲可稍微加热，使其平整。温的水中，若试样有弯曲可稍微加热，使其平整。（2）试件经）试件经30min浸泡后浸泡后,从水中取出从水中取出,立即沿圆棒用立即沿圆棒用手在约手在约2s时间内按均衡速度弯曲成时间内按均衡速度弯曲成180。 4、结果评定、结果评定 用肉眼观察试件表面有无裂纹用肉眼观察试件表面有无裂纹,六个试件至少有五个六个试件至少有五个达到规定指标时判段该

18、卷材的柔度指标合格。达到规定指标时判段该卷材的柔度指标合格。8.3 沥青混合料性能检测沥青混合料性能检测v沥青混合料的制备沥青混合料的制备v沥青混合料的物理指标测定沥青混合料的物理指标测定v沥青混合料马歇尔稳定度检测沥青混合料马歇尔稳定度检测v沥青混合料车辙试验沥青混合料车辙试验一、沥青混合料的制备一、沥青混合料的制备1、试验目的、试验目的用标准击实法或大型击实法制作沥青混合料试样的方法，用标准击实法或大型击实法制作沥青混合料试样的方法，以以供试验室进行沥青混合料物理力学性质检测使用。供试验室进行沥青混合料物理力学性质检测使用。根据沥青混合料的力学指标、（稳定度和流值）以及物理根据沥青混合料的

19、力学指标、（稳定度和流值）以及物理指指标和饱和度，可以确定沥青混合料的配合组成（即沥青最标和饱和度，可以确定沥青混合料的配合组成（即沥青最佳佳用量）。用量）。2、试验仪器、试验仪器（1）击实仪击实仪（2）标准击实台）标准击实台（3）沥青混合料拌合机）沥青混合料拌合机（4）脱模器）脱模器（5）试模）试模：包括内径为包括内径为101mm 0.2mm,高为高为 87mm金属铜、底座（直径约金属铜、底座（直径约120.6mm）和）和套筒（内径套筒（内径101.6mm,高约高约70mm）各一个。）各一个。（6）烘箱）烘箱（7）天平或电子秤）天平或电子秤（8) 温度计等温度计等2、试验仪器、试验仪器脱模器

20、脱模器沥青混合料拌合机沥青混合料拌合机3、试验方法、试验方法（1）准备工作）准备工作1）确定制作沥青混合料试样的拌合与压实温度（测）确定制作沥青混合料试样的拌合与压实温度（测定沥青的粘度，绘制粘定沥青的粘度，绘制粘-温曲线；或查表确定）；温曲线；或查表确定）；2）将各种矿料烘干（）将各种矿料烘干（105 5 ）；）；3）测定各种粗细集料规格以及矿粉和沥青的密度；）测定各种粗细集料规格以及矿粉和沥青的密度；4）称取各级矿料的质量并混合均匀并在烘箱中预热）称取各级矿料的质量并混合均匀并在烘箱中预热到沥青拌和温度以上约到沥青拌和温度以上约15 （石油沥青通常为（石油沥青通常为163 ）备用。）备用。

21、5）加热沥青试样到沥青混合料的拌和温度备用，不）加热沥青试样到沥青混合料的拌和温度备用，不得超过得超过175 。6 6）将试模、套筒以及击实座等置于）将试模、套筒以及击实座等置于100 100 左右烘箱左右烘箱中加热中加热1h1h。3、试验方法、试验方法（2）混合料拌制）混合料拌制 1）将沥青混合料拌合机预热到拌和温度以上）将沥青混合料拌合机预热到拌和温度以上 10 备用。备用。 2 2）将每个试件预热的粗细集料加入到拌合机中，适当拌）将每个试件预热的粗细集料加入到拌合机中，适当拌合，再加入需要数量的已加热带拌和温度的沥青，开动合，再加入需要数量的已加热带拌和温度的沥青，开动拌合机拌合拌合机拌

22、合1-1.5min1-1.5min，然后暂停拌合，然后暂停拌合, ,加入单独加热的加入单独加热的矿粉矿粉, ,继续拌合均匀为止继续拌合均匀为止, ,总拌合时间为总拌合时间为3min3min。 3)3)试件成型试件成型 1)1)称取一个试件所需的沥青混合料称取一个试件所需的沥青混合料( (标准为标准为1200g)1200g) 2) 2)将混合料装入试模中将混合料装入试模中, ,用插刀沿周边插捣用插刀沿周边插捣1515次次, ,中间中间1010 次次, ,将表面作出凸弧状。将表面作出凸弧状。3）插入温度计）插入温度计,止混合料中心附近止混合料中心附近,检查混合料温检查混合料温度度;4）待混合料温度

23、符合要求的压实温度后）待混合料温度符合要求的压实温度后,将试模将试模连同底座一起放在击实台上固定连同底座一起放在击实台上固定,再将装有击实再将装有击实锤击导向棒的压实头插入试模中锤击导向棒的压实头插入试模中,然后开启电动然后开启电动机将击实锤从机将击实锤从457mm高度自由落下击实规定的高度自由落下击实规定的次数次数(75次、次、50次或次或35次）次）5）试件击实一面后取下套筒，再击实另一面（同）试件击实一面后取下套筒，再击实另一面（同样次数）。样次数）。3、试验方法、试验方法v6）用卡尺量取试件离试模上口的高度并由此计算）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，

24、试件应作废。并试件高度，如高度不符合要求，试件应作废。并按 试 调 整 试 件 混 合 料 的 数 量 ， 使 高 度 符 合按 试 调 整 试 件 混 合 料 的 数 量 ， 使 高 度 符 合63.5 1.3mm(标准试件标准试件)的要求。的要求。q=q063.5/h0 式中，式中，q调整后沥青混合料的用量（调整后沥青混合料的用量（g）; q0制备试件用的沥青混合料的用量（制备试件用的沥青混合料的用量（g）；）； h0 制备试件用的实际高度（制备试件用的实际高度（mm）。）。 7）试件脱模待试样用。）试件脱模待试样用。3、试验方法、试验方法二、沥青混合料马歇尔稳定度试验二、沥青混合料马歇尔稳定度试验1、试验目的、试验目的将沥青混合料制成标准的马歇尔试件，在温度仪上测定其将沥青混合料制成标准的马歇尔试件，在温度仪上测定其稳定度和流值。稳定度和流值。2.试验仪具试验仪具1）沥青混合料马歇尔试验仪；）沥青混合料马歇尔试验仪；2）恒温水槽）恒温水槽3）真空保水器；）真空保水器；4）烘箱；）烘箱；5）天平）天平6）温度计：分度）温度计：分度17）卡尺）卡尺2、试验仪器、试验仪器沥青混合料马歇尔试验仪沥青