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道路工程试验检测技术5 沥青路面试验检测
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②沥青蜡含量试验:蜡对石油沥青的路用性能 造成极为不利的影响,确切掌握沥青的蜡含量对了 解沥青品质非常重要。 ③沥青运动黏度试验:采用毛细管黏度计测定 黏稠石油沥青、液体石油沥青及其蒸馏后残留物的 运动黏度,确定施工温度。通常试验温度为135 ℃(黏稠石油沥青)及60℃(液体石油沥青) ④沥青动力黏度试验:沥青的动力黏度是反映 沥青高温性能的主要指标之一,利用真空减压毛细 管黏度计测定黏稠石油沥青的动力黏度。 ⑤沥青标准黏度试验:采用道路沥青标准黏度 计测定液体石油沥青、煤沥青、乳化沥青等材料流 动状态时的黏度。 9
5.2
原材料试验
5.2.1 沥青检测 沥青是沥青混合料最关键的材料,它是由一些 极其复杂的高分子碳氢化合物以及它们的一些非金 属(氧、硫、氮)的衍生物所组成的混合物。 1)沥青针入度试验 沥青针入度是表征黏稠沥青条件黏度的一种指 标,同时,还用于沥青标号的划分。针入度试验测 得的针入度值越大,表示沥青越软。
5 沥青路面试验检测
5.1 沥青路面试验检测项目 沥青路面试验是对沥青混合料原材料、沥青 混合料配合比、沥青混合料的摊铺与高温压实工 艺、机械组合方式、碾压遍数、碾压速度等施工 技术的检测。沥青路面试验检测分为施工准备阶 段的检测、施工过程阶段的检测、施工验收阶段 的检测3个阶段,通过各阶段的检测,以实施有 效的动态管理与监测,保证路面施工质量达到优 良等级。
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5.1.1 施工准备阶段 施工准备阶段分原材料准备阶段、目标配合比 设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证 阶段。 1)原材料准备阶段 工地实验室应选定施工料源,主要指地方材料 ,如砂石材料、石灰等,按设计文件提供的料源, 通过自检和送检试验,选择符合技术标准要求、开 采方便、运输费用低的料场供施工使用。
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5.2.2 粗集料检测 沥青层用粗集料包括碎石、破碎砾石、筛选砾 石、钢渣、矿渣等,但高速公路和一级公路不得使 用筛选砾石和矿渣。 1)粗集料筛分试验 对于沥青混合料必须采用水洗试验方法进行。 筛分所需要的试样质量应根据集料公称最大粒径确 定。按规定将集料用分料器或四分法分至表5.6 要求的试样所需量,风干后备用。
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图5.1 集料筛分曲线与矿料级配设计曲线
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2)粗集料压碎值 粗集料的抗破碎能力是石料力学性质的一项指 标,该项指标通常用集料压碎值表征。 压碎值测试时应注意: ①仪器的试筒、压柱和底板尺寸应按《公路工 程集料试验规程》(JTGE42—2005)规 定使用。 ②利用规定尺寸的金属筒及装料方法确定石料 数量后,按试样分3次依规定捣实装入试模内。 ③压力机的加载速度:均匀地施加荷载,在1 0min左右的时间内达到总荷载400kN,稳 压5s,然后卸载。
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2)沥青延度试验 沥青延度是通过在规定的速度和温度下,拉伸 试件两端直到断裂的长度,是表示沥青内聚力的一 种量度。 3)沥青软化点试验 软化点是沥青材料热稳定性的指标,也是沥青 黏度的一种表示方式。 4)沥青密度与相对密度试验 沥青相对密度用于沥青混合料理论密度计算, 供配合比设计及空隙率计算使用。
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4)生产配合比验证阶段 此阶段为试拌试铺阶段。高速公路和一级公路 的沥青路面在施工前应铺筑试验段。其他等级公路 在缺乏施工经验或初次使用重大设备时,也应铺筑 试验段。施工单位进行试拌试铺时应与监理部门、 业主、施工人员一起按生产配合比结果进行试拌, 观察结果,可适当调整级配力求效果更佳。
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5.1.2 施工阶段 在施工过程中,施工单位应按现行《公路沥青 路面施工技术规范》11.4“施工过程中的质量 管理与检查”的要求,对施工现场进行混合料的随 机取样,在实验室进行沥青混合料的马歇尔试验、 抽提试验(含油石比及矿料筛分试验)、车辙试验 等。 5.1.3 施工验收阶段 根据《公路工程质量检验评定标准》11.5 “交工验收阶段的工程质量检查与验收”规定,对 沥青路面交工时应按规定的检查项目及频率检查验 收沥青面层的各项质量指标,包括路面的厚度、压 实度、平整度、渗水系数、构造深度、摩擦系数等5 。
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5)沥青与粗集料的黏附性试验 本试验适用于检验沥青与粗集料表面的黏附性 及评定粗集料的抗水剥离能力,用以评价沥青混合 料水稳定性。 6)沥青其他试验 根据施工现场及路面等级及层状的需要,以下 沥青指标可根据需要进行选做: ①老化试验:沥青材料通过沥青旋转薄膜烘箱 加热(简称 RTFOT)后测得沥青质量损失, 并测得沥青残留物的针入度、黏度、延度及脆点等 性质的变化,以评定沥青的老化性能。
7)沥青技术要求 ①基质沥青应的质量应符合表5. 2的技术要求
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③乳化沥青的质量应符合表5.3的规定。在 高温条件下宜采用黏度较大的乳化沥青,寒冷条件 下宜使用黏度较小的乳化沥青。
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④改性乳化沥青宜按表5.4选用,质量应符 合表5.5的技术要求。
⑥乳化沥青试验:乳化沥青蒸发后残留物除作 沥青的常规试验外(见表5.3、表5.5),通 常需要进行以下试验: a.乳化沥青筛上剩余量试验:用于测定各类 乳化沥青的筛上剩余物含量,用以评定沥青乳液的 质量。 b.乳化沥青微粒粒子电荷试验:用于测定各 类乳化沥青微粒离子的电荷性质,即阳、阴离子的 类型,以确定乳液的类型。 c.乳化沥青与矿料的黏附性试验:是在规定 条件下。 d.乳化沥青储存稳定性试验:是在规定的容 器和条件下。 10
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2)目标配合比设计阶段 将选定的原材料送达具有检测资质的单位,按 设计要求完成各种沥青混合料配合比设计试验,优 选矿料级配、确定最佳沥青用量及相关施工控制参 数。 3)生产配合比设计阶段 目标配合比确定之后,应对实际施工的拌和机 等施工机械和设备进行调试,根据级配类型选择振 动筛筛号,按目标配合比设计的比例进行上料、烘 干、过筛,然后取样筛分,与目标配合比设计一样 进行矿料级配计算,使得生产配合比符合规定设计 范围的要求。