道路工程筑路材料试验关键技术及计算余

道路工程筑路材料试验关键技术讲义

第一章砂石材料试验集料的密度细集料的密度：表观密度（容量瓶法）粗集料的密度毛体积密度表观密度堆积密度网篮法集料的级配：筛分试验粗集料的力学性质压碎值磨耗值磨光值冲击值①表观密度(视密度)：在规定条件(105±5℃烘干至恒重)下．单位表观体积(包括矿质实体和闭口孔隙体积)的质量。

②毛体积密度：在规定的条件下，单位毛体积(包括矿质实体、闭口孔隙和开口孔隙)的质量。一、集料的密度试验③堆积密度：单位体积（含物质颗粒固体及其闭口、开口孔隙体积及颗粒间隙体积）物质颗粒的质量。

④表干密度：单位体积（包括材料的实体矿物成分及其闭口孔隙、开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的毛体积）物质颗粒的饱和面干质量称为集料的表干密度（或饱和面干毛体积密度）一、集料的密度试验细集料表观密度（容量瓶法）细集干料堆干积密干度表观干密度干大于25干00干kg干/m3、松散干堆积干密度干大于13干50干kg干/m3、空隙干率小干于47％。ma—烘干干质量mw—水中干质量mf—表干干质量粗集干料密干度（干网篮干法）二、干集料干的级干配—筛分干试验干筛干法—水泥干混凝干土用干细集干料沥青干混合干料基层干用细干集料水洗干法级配干参数干：（1）分干计筛干余百干分率干：某号干筛上干的筛干余质干量占干试样干总质量干的百干分率干。（2）累干计筛干余百干分率：某干号筛干的分干计筛干余百干分率干和大于干某号干筛的干各筛干的分干计筛干余百干分率干之总干和。Ai=a1+干a2+…+干ai（3）通干过百干分率：通干过某干号筛干的试干样质干量占干试样干总质量干的百干分率干，即10干0与某干号筛干累计干筛余干百分率之干差。Pi=干10干0-干Ai二、干集料干的级干配—筛分干试验（4）粗干度：干评价干细集干料粗干细程干度的干一种干指标干。通常干用细干度模干数(MX)表示干。MX=干3.干7~3.干1为粗干砂MX=干3.干0~2.干3为中干砂MX=干2.干2~1.干6为细干砂二、干集料干的级干配—筛分干试验级配分区粗砂中砂细砂IⅡⅢ在各筛孔（mm）上的累计筛余（%）9.50004.7510～010～010～02.3635～525～015～01.1865～3550～1025～00.6085～7170～4140～160.3095～8592～7085～550.15100～90100～90100～901.某高干速公干路桥干梁工干程进干了一干批配干制水干泥混干凝土干的砂干子，干现取干样进干行筛干分试干验，干筛前干试样干质量干为51干0.干5g，筛干后试干样质干量见干下表干。（1）级干配的干三个干参数（2）细干度模干数，干评价干其粗干度。筛孔尺寸（mm）9.54.752.361.180.60.30.15筛底筛余质量（g）0.031.057.563.0152.5133.053.516.5筛孔尺寸（mm）9.54.752.361.180.60.30.15筛底筛余质量（g）30.031.057.563.0152.5133.053.516.5分计筛余（%）0.06.111.312.329.926.110.53.2累计筛余（%）0.06.117.429.759.685.796.299.4通过百分率（%）100.093.982.670.340.414.33.8—累计筛余级配范围01025507092100—00010417090—010203040506070809010干04.干752.干361.干180.干60.干30.干15筛孔干尺寸干（mm）累计干筛余干百分干率（%）010203040506070809010干04.干752.干361.干180.干60.干30.干15筛孔干尺寸干（mm）累计干筛余干（%）级配情况序号公称粒级(mm)筛孔尺寸（方孔筛、mm）2.364.759.5016.019.026.531.537.553.063.075.0累计筛余百分率(％)连续粒级15-1095-10080-1000-150－－－－－－－25-1695-10090-10030-600-10－－－－－－－35-2095-10090-10040-80－0-100－－－－－45-2595-10090-100－30-70－0-50－－－－55-31.595-10090-10070-90－15-45－0-50－－65-40—95-10075-90－30-65－－0-50－－单粒级110-20—95-10085-100－0-150－－－－－216-31.5—95-100－85-100－－0-100－－－320-40—－95-100－80-100－－0-100－－431.5-63—－－95-100－－75-10045-75－0-100540-80—－－－95-100－－70-100－30-600-10（1）压干碎值—石料干抵抗干压碎干的能干力式中干：Qa——集料干的压干碎值m0——试验干前试干样的干质量m1——试验干后通干过2.干36干mm筛孔干的细干料质干量三、干集料干的力干学性干质项目指标I类Ⅱ类Ⅲ类碎石压碎值(％)<10<20<30卵石压碎值(％)<12<16<16坚固性(％)<5<8<12水泥干混凝干土用干粗集干料技干术要干求指标单位高速公路及一级公路其他等级公路表面层其他层次石料压碎值不大于％262830洛杉矶磨耗损失不大于％283035表观相对密度不小于—2.602.502.45吸水率不大于％2.03.03.0坚固性不大于％1212－针片状颗粒含量（混合料）不大于其中粒径大于9.5mm不大于其中粒径小于9.5mm不大于％％％15121818152020－－水洗法＜0.075mm颗粒含量不大于％111软石含量不大于％355沥青干混合干料用干粗集干料质干量技干术要干求2.磨耗干值：干磨耗干性是干岩石干抵抗撞击干、剪干切和干摩擦等综合干作用干的性干能。洛杉干矶式干磨耗干试验(又称干搁板干式磨干耗试干验)三、干集料干的力干学性干质粒度类别粒级组成(方孔筛)(mm)试样质量(g)试样总质量(g)钢球数量(个)钢球总质量(g)转动次数(转)适用的粗集料规格公称粒径(mm)A26.5～37.519.0～26.516.0～19.09.5～16.01250±251250±251250±101250±105000±10125000±25500B19.0～26.516.0～19.02500±102500±105000±101l4850±25500S6S7S815～3010～3015～25C9.5～16.04.75～9.52500±102500±105000±1083330±20500S9S10S11S1210～2010～155～155～10D2.36～4.755000±105000±1062500±15500S13S143～103～5粗集干料洛干杉矶干试验干条件水泥干试验第干二干章石灰干石粘干土铁矿干石生料硅酸盐水泥煅烧石膏熟料石灰干石或干粒化高干炉矿干渣按比干例混干合磨干细水泥干的生干产名称分子式简写大致含量(%)硅酸三钙3CaO·SiO2C3S35-65硅酸二钙2CaO·SiO2C2S10-40铝酸三钙3CaO·Al2O3C3A0-15铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3C4AF5-15水泥干的主干要成干分硅酸干盐水干泥普通干硅酸干盐水干泥Ｐ·Ｏ矿渣干硅酸干盐水干泥Ｐ·Ｓ火山干灰质干硅酸干盐水干泥Ｐ·Ｐ五大品种水泥粉煤干灰硅干酸盐干水泥Ｐ·Ｆ水泥干的主干要品干种1.密度2.细度3.标准干稠度干用水干量4.凝结干时间5.安定干性6.强度水泥干的主干要检干验项干目31干00干kg干/m3～32干00干kg干/m31.密度60干g2.水泥干细度测定干方法勃氏干法：干比表干面积筛析干法：干负压干筛3.水泥干标准干稠度干用水干量4.凝结干时间5.体积干安定干性6.强度l=100mmF(N)50mm6.强度下压板上压板FF6.强度品种强度等级抗压强度（MPa）抗折强度（MPa）3d28d3d28d硅酸盐水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0普通硅酸盐水泥32.511.032.52.55.532.5R16.032.53.55.542.516.042.53.56.542.5R21.042.54.06.552.522.052.54.07.052.5R26.052.55.07.0硅酸干盐水干泥、干普通干硅酸干盐水干泥的干强度干指标水泥干混凝干土与干建筑干砂浆第三干章一、干定义干：以水干泥和干水组干成的干水泥干浆体干为粘干结介干质，干将分干散其干间的干不同干粒径干的粗干细集干料胶干结起干来，干在一干定的干条件干下，干硬化干成为干具有干一定干力学干性能干的人干工石干材。由水干泥及干粗、干细集干料和干水按干适当干比例干混合干，在干需要干时掺干加适干宜的干外加干剂、干掺合干料等干配制干而成干。二、干分类1)普通干混凝干土24干00干kg干/m干32)轻混干凝土19干00干k干g/干m33)重混干凝土32干00干k干g/干m31.水泥干混凝干土按干表观干密度干可分干为：1)低强干度混干凝土干：抗干压强干度小干于30干MP干a。2)中强干度混干凝土干：抗干压强干度为30～60干MP干a。3)高强干度混干凝土干：抗干压强干度大干于60干MP干a。2.水泥干混凝干土按干抗压干强度干可分干为：三、干水泥干混凝干土的干主要干检验干项目干：1.新拌干混凝干土的干工作干性检干验坍落干度试干验2.硬化干后混干凝土干的力干学性干质抗压干强度抗折干强度（一干）新干拌混干凝土干的工干作性干（和干易性干）流动干性：干满足干输送干和浇干捣要干求可塑干性：干不为干外力干作用干产生干脆断稳定干性：干不产干生分干层、干泌水易密干性：干易于干浇捣干密致（二干）硬化干后混干凝土干力学干性质1．立干方体干抗压干强度FFC1干5干C干20干C2干5干C干30干C3干5干C干40干C4干5C5干0干C5干5干C干60干C6干5干C干70干C干75干C8干02、混干凝土干的抗干弯拉干强度1）试干件尺干寸：15干0×干15干0×干55干0干mm10干0×干10干0×干40干0干mm(0干.8干5)2）加干荷方干式：三分干点加干荷L=450mmF1501501505050混凝土强度ff(MPa)ff＜3030＜ff＜60ff＞60加荷速率(MPa/s)0.02～0.050.05～0.080.08～0.103）加干荷速干率4）数干据处干理：干中间干值的15干%5）三干个试干件中干如有干一个干位于干加荷干点外干侧，干按另干外两干个试干验结干果计干算，干如果干这两干个测干值的干差值干不大干于这干两个干测值干中较干小值干的15干%，则干以两干个测干值的干平均干值为干试验干结果干，否干则结干果无干效。干如有干两个干试件干断裂干面位干于加干荷点干外侧干，则干该组干结果干无效干。2、混干凝土干的抗干弯拉干强度1.新拌干砂浆干的工干作性干检验流动干性：干稠度保水干性：干保水干率2.硬化干后砂干浆的干力学干性质抗压干强度建筑干砂浆干的主干要检干验项干目：1.新拌干砂浆干的工干作性干检验砌筑砂浆的稠度砌体种类砂浆稠度(mm)烧结普通砖砌体70～90轻集料混凝土小型空心砖砌体60～90烧结多孔砖、空心砖砌体60～90烧结普通砖平拱式过梁空心墙、简拱普通混凝土小型空心砖砌体加气混凝土砌块砌体50～70石砌体30～502.硬化干后砂干浆的干力学干性质FF。M3干0干M干25干M2干0干M干15干M1干0干M干7.干5干M干5第干四干章土工干试验土工干主要干试验干项目干：1.含水干量2.液塑干限3.颗粒干分析4.击实5.承载干比CB干R含水干量1.烘干干法—适用干于各干类土干，标干准方干法；2.酒精干燃烧干法—一般干用于干细粒干土（干有机干土和干石膏干土除外干）土的干界限干含水干量试干验土的干界限干含水干量试干验试验干方法干：1.液塑干限联干合测干定法——液限干、塑干限2.滚搓干法——塑限3.碟式干仪法——液限土的干界限干含水干量试干验土的干界限干含水干量试干验土的干界限干含水干量试干验

123入土深度h14.689.8119.88h24.739.7920.12(h1+h2)/24.719.8020.00含水率盒号101102103盒质量202020盒+湿土质量25.8627.4930.62盒+干土质量24.5125.5227.53水分质量1.351.973.09干土质量4.515.527.53含水率29.9335.6941.04土的干界限干含水干量试干验粒度干成分干分析干方法常用干方法干：粒径干＞0.干07干5m干m：筛干分法粒径干＜0.干07干5m干m：密干度计干法、干移液干管法既有干粒径干＜0.干07干5m干m，又干有粒干径＞0.干07干5m干m：联干合测干定粗粒分析细粒分析孔径(mm)累计留筛土质量(g)小于该孔径土质量(g)小于该孔径土质量百分比(%)孔径(mm)累计留筛土质量(g)小于该孔径土质量(g)小于该孔径土质量百分比(%)占总土质量百分比（%）60

22190810100.027.04003000100.01241059072.819.720350265088.30.5274026032.18.710920208069.30.252920809.92.751600140046.70.0752980202.50.72219081027.0

粒度干成分干分析干方法不均干匀系干数：Cu=干d60/d10=干7.干7/干0.干5干=干15干.4曲率干系数干：Cc=（d30）2/（d60d10)=干2.干32/(干7.干7×干0.干5)干=1干.3干7粒度干成分干分析干方法土的干击实干试验试验方法类别锤底直径cm锤质量kg落高cm试筒尺寸试样尺寸层数每层击数击实功KJ/cm3最大粒径mm内径cm高cm高度cm体积cm3轻型I-152.5301012.712.7997327598.220I-252.53015.217122177359598.240重型II-154.5451012.712.79975272687.020II-254.54515.2171221773982677.240使用方法试筒内径(cm)最大粒径(mm)试料用量（kg）干土法，试样不重复使用1020至少5个试样，每个315.240至少5个试样，每个6湿土法，试样不重复使用1020至少5个试样，每个315.240至少5个试样，每个6土的干击实干试验土的干击实干试验土的干承载干比CB干R试验检定荷载（N）变形值(0.01mm)010010001342000168300020340002385000273600030970003457500362测力计内百分表读数(0.01mm)荷载(N)单位压力(Kpa)贯入量百分表读数贯入量平均值13089545641460.44160175189267790.73190260713281001171.09220346317631461631.55250431821992342532.44280517426354694814.75310603030715525655.59350717136526596706.65土的干承载干比CB干R试验土的干承载干比CB干R试验第五干章无机干结合干料稳干定材干料试干验稳定干材料干主要干试验干项目干：1.无侧干限抗干压强干度2.灰剂干量（ED干TA）河南干省高干等级干公路干路面干结构干汇总干表序号路面结构道路名称上面层中面层下面层基层底基层厚度材料名称厚度材料名称厚度材料名称厚度材料名称厚度材料名称高速公路1安阳至新乡4SAC5AC-25I7AS20CCR35LS2许昌至漯河4AC-16I5AC-25I7AC-30I20CCR40CLS3新乡至郑州4AC-16I5AC-20I7AC-25I38CCR18CLS4漯河至驻马店4AK-16A5AC-20I7AC-25I38CCR20CLS5驻马店至信阳4AK-16A5AC-20I7AC-25I34CCR20CLSS6郑州至洛阳4AC-16I5AC-25I7AS15LFCR36LFS7洛阳至三门峡4AC-16I5AC-20I7AC-25I34CCR20CLS8商丘至开封4AK-16A5AC-20I7AC-25I34CCR20CLS9三门峡至灵宝4AC-16I5AC-20I7AC-25I34CCR20CLS省级干线一级公路10漯河至周口4AK-16A5AC-20I6AC-25I20CCR32CLS11濮阳至鹤壁4AK-16A5AC-20I6AC-25I20CCR30CLS12周口至省界4AK-16A5AC-20I6AC-25I20CCR30LS说明注：1、AC-16,AC-20－中粒式沥青混凝土。2、AC-25,AC-30－粗粒式沥青混凝土。3、AS－热拌式沥碎石。4、LFCR－二灰稳定碎石。5、CCR－水泥稳定碎石。6、CLCR－水泥稳定碎石。7、CLS－水泥、石灰稳定土。8、LS－石灰稳定土。9、CLSS－水泥、石灰土稳定砂。10、AK－抗滑面层。11、SAC－多碎石河南干省典干型基干层材干料设干计参干数推干荐取干值半刚干性基干层设干计参干数推干荐基层材料名称配合比二灰稳定碎石5：15：80二灰稳定砂砾10：20：70水泥稳定碎石6：94水泥稳定砂砾5：95无侧干限抗干压强干度1.试件干制作干（静干压法干）（1）选择干试模干尺寸干：土的颗粒大小颗粒最大粒径（mm）试件尺寸mm（直径×高）细粒土≤9.550mm×50mm中粒土≤26.6100mm×100mm粗粒土≤37.5150mm×150mm无侧干限抗干压强干度（2）确定干试件干数量干：稳定土类型偏差系数＜10%10%～15%15%～20%细粒土69中粒土6913粗粒土913最少干试件干数量无侧干限抗干压强干度ρo—混合干料试干件的干最大干干密干度K干—施工干要求干的压干实度V干—试模干的体干积W0—混合干料试干件的干最佳干含水干率（3）计算干制备干一个干试件干所需干各种干材料干用量干：制备干一个干试件干需要干的混干合料干的质干量为干：无侧干限抗干压强干度2.试件干养生养生干时间干：7天养生干方式干：前6天放干在湿干气箱干内保干湿养干生，最后干一天干浸泡干在水干中。养生干温度干：北干方地干区20干±2干℃，南干方地干区25干±2干℃小试干件：中试干件：大试干件：3.强度干测定无侧干限抗干压强干度4.结果干评定其他干公路1.干28干2。强度干判定干：混合料类型层位稳定类型抗压强度（MPa）特重交通重、中交通轻交通水泥稳定类基层集料3.5～4.53～42.5～3.5细粒土——2.5～3.5底基层集料≥2.5≥2.0≥1.5细粒土≥2.5≥2.0≥1.5石灰粉煤灰稳定类基层集料≥0.8≥0.8≥0.6细粒土——≥0.6底基层集料≥0.6≥0.6≥0.5细粒土≥0.6≥0.6≥0.5石灰稳定类基层集料——≥0.8细粒土——≥0.8底基层集料—≥0.8≥0.7细粒土—≥0.8≥0.7无机干结合干料稳干定材干料的7d无侧干限抗干压强干度标干准某新干建二干级公干路，干选用干石灰干土（干细粒干土）干作为干底基干层，干石灰干为3级钙干质生干石灰干，设干计石干灰剂干量为8%，设干计强干度Rd=0干.8干MP干a，压干实度K=干95干%，通干过击干实试干验所干得的干最佳干含水干量为10干.9%,最大干干密干度为1.干84干g/干cm3。为了干检验干该石干灰土干无侧干限抗干压强干度，干需要干配置干若干干个试干件用干的混干合料干，请干根据干混合干料的干类型干选择干所需干的试模干规格干、试干件数干量，干计算干一个干试件干所需干的干干土质干量、干石灰干质量干及水干质量干。工程干实例干：石灰剂量（%）8最佳含水量（%）10.9最大干密度（g/cm3）1.84混合料质量(g)190.23石灰(g)12.70土(g)158.82水(g)18.71湿混干合料干质量干：材料干用量干计算干：该石干灰土干试件7天无干侧限干抗压干强度干试验干结果干为：0.干86干MP干a、0.干80干M干Pa、0.干84干M干Pa、0.干82干M干Pa、0.干78干MP干a、0.干76干M干Pa，设干计强干度Rd=干0.干80干M干Pa干,保证干率系干数Za干=1干.2干82干,判断干该石干灰土干强度干是否干满足干要求干（取干小数2位）干。不同干石灰干剂量干时的干抗压干强度810.8620.8030.8440.8250.7860.76平均值0.81标准差S0.04偏差系数Cv4.62Rd/(1-Za×Cv)0.85石灰干剂量试件干编号判定结果否不同干石灰干剂量干时各干种材干料用干量计干算表干：灰剂量810111214最佳含水量10.911.411.812.613.4最大干密度1.841.851.851.851.84混合料质量190.23192.18193.39194.00194.10石灰12.7015.6917.1418.4721.03土158.81156.86155.78153.89150.21水18.7119.6420.4721.6522.86不同干石灰干剂量干时的干抗压干强度81011121410.860.800.890.921.0020.800.860.920.960.9830.840.880.920.960.9640.820.880.900.980.9650.780.860.900.920.9460.760.820.880.940.98平均值0.810.850.900.950.97标准差S0.040.030.020.020.02偏差系数Cv4.623.871.682.422.16Rd/(1-Za×Cv)0.850.840.820.830.82石灰干剂量试件干编号判定结果否是是是是水泥干或石干灰剂干量的干测定干方法—ED干TA滴定干法1.制作干标准干曲线水泥剂量2.04.06.08.010.0最佳含水量11.511.511.511.511.5湿混合料质量300300300300300干混合料质量269.1269.1269.1269.1269.1干土质量263.8258.7253.8249.1244.6干石灰/干水泥质量5.310.315.219.924.5水分质量30.930.930.930.930.9消耗EDTA3.57.110.714.217.5水泥剂量2.04.06.08.010.0消耗EDTA3.57.110.714.217.52.工地干抽样干检验水泥干或石干灰剂干量的干测定干方法—ED干TA滴定干法11干.06.干1第干六干章沥青干试验针入干度粘滞干性软化干点延度高温干稳定干性塑性沥青干主要干试验干项目干：针入干度试干验h针入干度试干验软化干点试干验高温干敏感干性——软化干点测定干方法干：环干球法干软化干点仪塑性测定干方法:延度干试验延度干试验指标等级沥青标号160130号11090705030针入度(25℃)140～200120～140100～12080～10060～8040～6020～40气候分区[6]注[4]注[4]2-12-23-21-11-21-32-22-31-31-42-22-32-41-4注[4]针入度指

PIA-1.5～＋1.0B-1.8～＋1.0软化点≮A384043454446454955B363942434244434653C3537414243455060℃粘度

≮A-6012016014018016