2012试验检测工程师考试复习指南

2012年试验检测员考试重点讲义考试题目：每套试卷设置单选题30道、判断题30道、多选题20道，问答题5道，总计150分，90分合格，考试时间150分钟。单选题：每道题目有四个备选项，要求参考人员通过对题干的审查理解，从四个备选项中选出唯一的正确答案。每题1分。判断题：每道题目列出一个可能的事实，通过审题给出该事实是正确还是错误的判断。每题1分。多选题：每道题目所列备选项中，有2个或2个以上正确答案，每题2分。选项全部正确得满分，选项部分正确按比例得分，出现错误选项该题不得分。问答题：分为实验操作题、简答题、案例分析题和计算题等，每题10分。《材料》考试内容比例：土工试验20%、集料10%、水泥及水泥混凝土20%、沥青和沥青混合料25%、基层、底基层材料5%、钢材5%、石料5%、土工合成材料5%。

《材料》第一章：土工试验第一节：土的三相组成及物理性质指标换算一、土的形成物理风化→巨粒土（无黏性土）、化学风化→细粒土（黏性土）、生物风化二、土的三相组成固相→土颗粒、液相→水、气相→气体（空气）固体+气体（液体=0），为干土，黏土坚硬、砂土松散固体+液体+气体，为湿土，可塑状态固体+液体（气体=0），为饱和土三、土中的水结晶水（150C-240C)、结合水(强-2g/cm3、弱-1-2g/cm3）、自由水(毛细水、重力水）四、土的物理性质指标及指标换算比重、密度、含水率土的物理性质指标土的（湿）密度ρ：土体单位体积的质量，=m/V 土颗粒比重（相对密度、颗粒密度）Gs=ms/Vs/mw/Vw4c土粒在温度105-110C下烘至恒量时的质量与同体积4C时纯水质量的比值土的含水率ώ=m水/m固体颗粒土中水的质量和固体颗粒质量之比，通常以百分数表示干密度ρd=m固体颗粒/V土的固体颗粒质量与土的总体积之比饱和密度ρsat=ms+Vv▪ρw/V土孔隙中全部被水充满时的密度浮密度（浸水密度）ρ'=ms-Vs▪ρw/V土浸入水中受到水的浮力作用时的单位体积的质量孔隙比e=Vv/Vs土中孔隙的体积与固体颗粒体积之比孔隙率n=Vv/V土中孔隙体积与总体积之比饱和度Sr=Vw/V孔隙中水的体积与空隙体积之比土的其他指标物理状态指标：液限含水率、塑限含水率、塑性指数、液性指数、相对密度力学性质指标：压缩系数、压缩指数、固结系数、抗剪强度指标、承载比、回弹模量、无侧限抗压强度（压缩描述非饱和土、固结描述饱和土）水理性指标：渗透系数、湿化崩解量、毛细管水上升高度五、土的含水率试验ώ=m水/m土颗粒烘干法（标准方法105C-110C（适用黏T、粉T、砂T、砂砾T、有机质T、冻土）酒精燃烧法（快速简易、细粒土（含有机质的除外）燃烧3次、测得的含水率小于烘干法测得的ώ比重法（间接计算、仅适用砂类土）烘干法：细粒土15~30g、8-10h砂类土50g、6-8h有机土50g、12-15h土的密度试验所有测量ρ的试验平行误差不得大于0.03g/cm3环刀法、电动取土器法、蜡封法、灌砂法、灌水法环刀法：测定不含砾石颗粒的细粒土,取样四种：土柱压入法、直接压入法、落锤打击法、手锤打击法电动取土器法：测定石灰土基层、硬塑蜡封法：坚硬易碎、含有粗粒、形态不规则的土土的比重试验土粒的比重：105~110C下烘至恒量时的质量与同体积4C时纯水质量的比值。Gs=ms/Vs土的比重（土的相对密度）mw/Vw4c比重瓶法D<5mm浮力法、浮称法（D≥5mm&mD≥20≤10%m总）虹吸桶法D≥5mm&mD≥20≥10%m总第二节：土的粒组划分及工程分类一、粒度、粒组划分、粒度成分及其表示方法表格法：以列表形式累计曲线法：半对数纸绘制三角形坐标法：表达三种二、司笃克斯定律V→R2↑一般用于沉降分析法对细粒土进行粒径分析三、土粒级配指标不均匀系数Cu=d60/d10------土径分布范围不好--5--好曲率系数Cc=(d30)2/d60×d10-------土粒分布形状四、土的工程分类及命名分类依据：颗粒组成特征（粒度成分）、塑性指标（反映塑性）、有机质存在的情况-----百分含量，四类12种巨粒土（m巨>50%m总）粗粒土（m巨≤15%m总&m巨粗+m粗≥50%m总）细粒土（m细≥50%m总）特殊土颗粒分析方法粒径大小、级配状况-----颗粒分析试验机械分析法----筛分法0.075<X≤60物理分析法----密度计法（比重计法）、移液管法：砂的相对密度概述砂的紧密程度----孔隙比、极限孔隙比相对关系来表示相对密度Dr=emax-e/emax-emin一般用小数或百分比表示emax---最疏松状态孔隙比Dr=0emin---最紧密（受振或捣实）孔隙比Dr=1e---天然状态孔隙比Dr≤1/3疏松、1/3<Dr≤2/3中密、Dr>2/3密实，相对密度是砂无凝聚性粗粒土紧密程度的指标砂的相对密度试验方法D<5mm&mD2-5mm<15%m总：黏性土的界限含水率和天然稠度试验黏性土的界限含水率概念液限wL-----上限含水率塑限wP-----下限含水率缩限wS我国通用液限wL（=1\*GB3①圆锥仪法）-----上限含水率塑限wP(=2\*GB3②搓条法）-----下限含水率=3\*GB3③联合法w（%）固态半固态可塑状态液态 缩限塑限液限VwSwP下上wL塑性指数Ip=wL-wP液性指数Ip=（w-wP）/（wL-wP）Ip<0坚硬Ip=0~1塑态（4等---硬塑、软塑、可塑）Ip>1流塑天然稠度wC=(wL-w)/Ip反映土吸附结合水能力的特性指标有液限、塑限、塑性指数界限含水率试验阿太堡界限液限wL液▬►塑联、圆、碟塑限wP塑▬►脆固联、滚缩限wS半固态▬►固态（V不再收缩）最通用的是碟式仪法、滚搓法天然稠度试验天然稠度wc=wL-w/Ip采用直接法（烘干法）和间接法（LP-100型液限塑限联合测定仪）：土的击实一、击实的工程意义及试验原理击实试验分：重型击实、轻型击实本质区别是击实功不同，重型是轻型的4.5倍二、土的击实特性有个峰值，最佳含水量时击实到最大干密度含水率偏干时对干密度影响更明显击实曲线右上侧为饱和曲线，击实曲线位于饱和曲线的左下侧，即土不可能达到完全饱和状态4、不同类型的土，含粗粒越多，最大干密度ρ干↑，最佳含水率w佳↓三、影响压实的因素含水率（w砂性土<w黏性土、ρ干砂>ρ干砂）、击实功、压实机械、土类和土粒级配四、击实试验适用于细粒土，分重型（大试筒）、轻型（小试筒）、干土法、湿土法：土的压缩性指标及强度指标土的压缩机理和有效应力原理压缩性----1、孔隙的减小；2、一定时间有效应力原理：饱和土总应力=有效应力+孔隙水压力之和与强度有关的工程问题稳定问题、环境问题（土压力问题）、地基承载力问题室内压缩试验与压缩指标压缩仪----非饱和土、固结仪----饱和土稳定时间，沉降的稳定时间主要取决于试样的透水性和流变性。稳定时间为24h压缩性指标：侧限压缩试验（常称为固结试验)，压缩系数、压缩指数、体积压缩系数（压缩模量的倒数）、压缩模量----e-pe-lgp压缩定律e1-e2=a(p1-p2)压缩指数Cc=(e1-e2)/(lgp2-lgp1)体积压缩系数Mv=a/(1+e1)压缩模量Es=(1+e1)/a压缩系数：a=p1-p2/e1-e2比例常数a是割线的斜率，因次为1/kPa先期固结压力和与土层天然固结状态判断土层历史书受过最大固结压力，称为先期固结压力Pc天然土层可分为：超固结状态OCR>1、正常固结状态OCR=1、欠固结状态OCR<1(OCR=Pc/rz)rz为自重压力强度指标c、φ土的抗剪强度--土体在力系作用下抵抗破坏的极限剪切应力。直剪试验库伦公式-砂性土、黏性土三轴压缩试验不固结不排水UU测定黏质土、砂类土总抗剪强度参数固结不排水CU、CU(上面一横）测定黏、砂总抗剪强度参数、有效抗剪强度参数、孔隙压力系数固结排水测定黏、砂抗剪强度参数黄土湿陷试验包括：相对下沉系数试验、自重湿陷系数试验、溶滤变形系数试验、湿陷起始压力试验固结试验适用于饱和黏质土，只进行压缩时，允许用非饱和土土的直剪试验黏质土的慢剪试验、黏质土的固结快剪试验、黏质土的快剪试验无侧限抗压强度试验无侧向压力的条件下，抵抗轴向压力的极限强度测定饱和软黏土的无侧限和灵敏度CBR试验又称（加州承载比），用于评定路基土和路面材料的强度指标试验方法有：室内法、室外法、落球式快速测定法CBR指试料贯入量达2.5mm时，单位压力对标准碎石压入相同贯入量时标准强度的比值：土的化学性质试验和水理性试验土的膨胀性试验膨胀性指标：膨胀率、膨胀力自由膨胀率试验（自由膨胀率）、有荷载膨胀率试验（荷载膨胀率）、无荷载膨胀率试验（膨胀率）、膨胀力试验（膨胀力）采用加荷平衡法收缩试验反映土的收缩性质指标：1、缩限2、体积收缩（线塑率、体缩率、收缩系数）毛细管水上升高度试验直接观测法H、V取决于土的孔隙、有效粒径、温度，其中，粒度成分影响最显著，水溶液的成分和浓度渗透试验指标：渗透系数，应根据土样的渗透性大小来确定常水头（>10-4）适用于砂类土和含水率砾石的无凝聚性土，试验前必须用抽气法、煮沸法脱气；变水头（10-4~10-7）抽气法、煮沸法黏质土我国规定20C为渗透系数的标准温度酸碱度试验测pH值酸度计允许偏差为0.1烧失量试验950C，灼烧0.5h,稍冷0.5-1min,再冷却0.5h,1-2g,恒温0.5h，冷却0.5h，两次相差0.5mg有机质含量试验有机质含量不超过15%的土、重铬酸钾容量法---（油浴加热法）：土样和试样制备土样的采集、运输和保管土样要求：原状土样、扰动土样土样和试件制备物理性试验过0.5mm筛水理及力学试验过2mm筛击实试验过5mm筛（高度小）单层击实法、（高度大）压样法土的饱和砂类土--浸水饱和；黏性土--毛细管饱和法（渗透系数>10-4）、真空饱和法（渗透系数<10-4）第二章：集料【第一节】：粗集料集料的概念在混合料中起骨架和填充作用的粒料在沥青混合料中，粗集料粒径>2.36mm，细集料粒径<2.36mm(SMA-13以上混合料以>4.75mm为粗集料）在水泥混凝土中，粗集料粒径>4.75mm，细集料粒径<4.75mm天然砂：粒径<4.75mm→河砂、海砂、山砂人工砂：经过真空抽吸去除大部分土和细粉或石屑水洗→机制砂、矿渣砂、煅烧砂在沥青混合料中起填充作用的，粒径小于0.075mm的矿物质粉末，称为填料标准筛筛孔为正方形（方孔筛）75、63、53、37.5、31.5、26.5、19、16、13.2、9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15、0.075mm集料最大粒径：100%都要通过的最小的标准筛筛孔尺寸集料的公称最大粒径：全部或者允许10%不通过，通常比集料最大粒径少一个粒级集料按形成过程分为：卵石（砾石）、碎石集料按粒径大小分为：粗集料、细集料（砂）集料按化学成分分为：酸性集料、碱性集料粗集料的密度1、密度：在一定条件下测量的单位体积的质量2、真实密度（真密度）ρ：规定条件下，材料单位体积（全部为矿质材料的体积，不计任何内部孔隙的质量，矿粉的密度接近于真实密度3、毛体积密度ρb：计算单位体积为表面轮廓范围内的全部毛体积，包含了材料实体、开口及闭口孔隙，当质量以干质量（烘干）为准时，称绝干毛体积密度，即通常所称之（网篮法）（水中称重法）4、表干密度（表干毛体积密度）ρs：计算质量以表干质量（饱和面干状态，包括了吸入开口孔隙中的水）为准时，称之，即通常所称的表干密度（网篮法）5、表观密度（视密度）ρa：材料单位体积中包含了材料实体及不吸水的闭口孔隙，但不包括能吸水的开口孔隙（网篮法）6、表观相对密度γa=ma-mw（网篮法）平行差不得超过0.027、毛体积相对密度γb=mf-mw（网篮法）平行差不得超过0.028、表干相对密度（饱和面干相对密度）γs（网篮法）平行差不得超过0.029、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孔隙体积）物质颗粒的质量，分干堆积密度、湿堆积密度；包括自然堆积状态、振实、捣实状态下的堆积密度真实密度>表观密度（视密度）>表干密度>毛体积密度>堆积密度（ZUAZMD)集料的吸水率wx即吸入集料开口孔隙中的水的质量与集料固体部分质量之比（网篮法）平行差不超过0.2%粗集料（石料）的吸水性和耐候性吸水性可用吸水率和饱水率两项指标表示饱水率>吸水率吸水率：石料在室温（20±2℃)和大气压条件下，自由吸水24h(粗集料）48h（石料）试样最大吸水质量占烘干（105±5℃）集料试样质量的百分率饱水率：石料在室温（20±2℃)和煮沸法或真空抽气法饱和试件的条件下，石料试样最大吸水量占烘干集料试样质量的百分率。耐候性：评价集料抵抗自然破坏因素的性能称为之，该性能用抗冻性和坚固性两项指标来评价。坚固性试验是碎石或者砾石经饱和硫酸钠溶液多次浸泡与烘干循环，是测定JGX（安定性）的方法抗冻性是评估岩石在饱和状态下经受规定次数的冻融循环后抵抗破坏的能力，冻融次数：严寒25次、寒冷15次，寒冷地区均应进行岩石的抗冻性试验，坚固性试验是测定抗冻性的简易快速方法，有条件均应采用直接冻融法进行岩石的抗冻性试验。四、粗集料颗粒形状四种：浑圆状、多棱角状、针状和片状1、在水泥混凝土中：规准仪法（少）►针状：颗粒长度大于平均粒径的2.4倍片状：颗粒厚度小于平均粒径的0.4倍2、在沥青混凝土中：游标卡尺法（多）►颗粒最大长度（或宽度）方向与最小厚度（或直径）方向的尺寸之比大于3倍的颗粒用规准仪法测定的针片状颗粒含量比用游标卡尺测定的针片状颗粒含量（1:3）少得多1►水泥混凝土用粗集料ZPZHL用规准仪测定水泥砼使用的4.75mm以上，评价形状、推测抗压碎能力，评定其工程性质2►沥青混凝土用游标卡尺法测定的沥青混凝土使用的4.75mm以上。。。评定其工程中的适用性五、粗集料的力学性质试验压碎能力（压碎值）、磨耗性（磨耗损失）磨光值、磨耗值、冲击值（高等级公路抗滑表层用粗集料专用指标）压碎值：在连续施加荷载的试验条件下，集料抵抗被压碎的能力，压碎值↑抗压碎能力↓洛杉矶磨耗试验：测定标准条件下粗集料抵抗摩擦、撞击的能力，用磨耗损失表示，磨耗损失↓--硬、耐磨，耐久性好磨光值PSV：耐磨光性，满足抗滑的要求，磨光值↑抗滑性↑磨耗值AAV：评定抗滑表层中集料抵抗车轮磨耗的能力，采用道瑞磨耗试验机测定，磨耗值↓抗磨性↑冲击值AIV：集料抵抗连续重复冲击荷载作用的性能称为冲击韧性，冲击值↓抗冲击性↑六、粗集料的化学性质黏结性----集料与结合料之间，组成混凝土或者混合料稳定性----集料使用中有害物质少----集料中对结合料公路工程上根据石料中氧化硅含量的多少分三种：酸性>65%、中性52~65、碱性<52对1可引起混凝土膨胀、开裂甚至破坏；对2引起黏附性差，影响抗水破坏粗集料技术要求物理性质：表观密度、毛体积密度、表干密度、堆积密度、空隙率及级配、坚固性力学性质：压碎值、磨耗性做表面层时，还涉及磨光值、磨耗值、冲击值=2\*GB3②对沥青混凝土混合料用粗集料►1、洁净、干燥、表面粗燥2、粒径规格3、不含土块、杂物4、高速、一级公路表面层或者磨耗层磨光值符合要求5、黏附性，掺抗剥离剂，改性沥青，水稳定性，粒径>50mm，含泥量≤1%7、砾石用三级及一下处置表面8、6个月钢渣活性检验，游离氧化钙含量≤3%，浸水膨胀率≤2%=1\*GB3①对水泥混凝土混合料用粗集料►1、坚硬、耐久、洁净Іw吸≤1%Пw≤2%2、2~4个粒级D卵≤19.0、D碎、卵≤26.5、D碎≤31.5第二节：细集料的技术性质一、细集料技术要求在2--沥青砼中，细集料指粒级<2.36mm的天然砂、人工砂及石屑在1--水泥砼中，细集料指粒级<4.75mm的天然砂、人工砂=2\*GB3②、沥青混凝土混合料用细集料►1、包括天、机、石2、细集料的洁净程度：天然砂以小于0.075mm含量的百分数表示石屑和机制砂以►砂当量（适用于0-4.75mm）表示或►亚甲蓝（适用于0-2.36mm或0-0.15mm）表示3、天然砂可采用河砂或海砂，宜采用粗、中，密级配用量不超过集料总量的20%4、石屑是破碎通过4.75mm或者2.36mm的晒下部分，抽吸设备，S14与S16组合使用5、机制砂符合S16=1\*GB3①对水泥混凝土混合料用细集料►1、坚硬、耐久、洁净的天、机、混合砂ПШ硅质量≤25%级配符合要求，路面、桥面用天然砂宜为中砂，细度模数为2.0~3.5，同一配合比用砂的细度模数变化范围不应超过0.3砂中的有害成分及分析方法含泥量、泥块含量，云母、轻物质、有机物含量、SO3含泥量：砂中<0.075mm颗粒的含量，用水洗法检验云母含量：影响和易性，对抗冻、抗渗不理，在放大镜下用针挑拣轻物质：相对密度<2的颗粒，用相对密度为1.95~2.00的重液来分离测定有机质含量：延缓凝结时间，降低强度，采用比色法检验SO3含量：体积膨胀，破坏混凝土，常用硫酸钡进行定性试验细集料的筛分试验颗粒级配----级配曲线（集料中各种粒径颗粒的搭配情况）粗细程度----细度模数（不同粒径混合后的总体粗细程度）细集料►沥青------水洗法水泥砼------干筛法分计筛余百分率ai、累计筛余百分率Ai、通过率Pi=100-Ai细度模数与集料的对数平均粒径成正比根据细度模数大小将砂分为四级粗砂：Mx=3.7~3.1中砂Mx=3.0~2.3细砂Mx=2.2~1.6特细砂Mx=1.5~0.7细集料的密度细集料表观(相对）密度试验（容量瓶法）23℃，含有少量>2.36mm部分细集料细集料密度及吸水率试验（坍落筒法），毛体积相对密度、表观（干）相对密度及饱和面干下的等密度细集料洁净程度试验方法砂当量SE(标准方法）为了将<0.075mm的矿粉、细砂与含泥量加以区分亚甲蓝MBV细集料的洁净程度►天然砂以<0.075mm含量的百分数表示►石屑和机制砂以砂当量（0~4.75mm）或亚甲蓝值（0~2.36mm&0~0.15mm）表示第三节：矿料级配一、级配理论对沥青混合料的矿料级配范围按照粗细集料、沥青与矿粉组成的结合料两大部分分为：1、以富勒曲线为代表的最大密度线理论---悬浮密实式级配（连续式级配）对=2\*GB3②n=0.45对=1\*GB3①n=0.25~0.452、矿料级配原理---魏茅斯理论、贝雷法理论（嵌挤密实性级配）级配曲线的绘制方法和级配范围半对数坐标系绘制横坐标--颗粒粒径纵坐标--通过质量百分率矿料的级配类型及特点连续级配：由大到小连续分布，每一级都占有适当的比例间断级配：分布区间里，从中间剔除一个或连续几个粒级，形成一种不连续的级配开级配（连续开级配）：分布范围窄，仅在数个粒级上以连续的形式出现四、矿料混合料组成设计数解法--试算法图解法--修正平衡面积法（重叠关系、相接关系、分离关系）第三章：水泥及水泥混凝土第一节：水泥一、水泥的基本概念能与水发生物理化学作用，从可塑性浆体硬化成坚硬石材的粉末状水硬性胶凝材料水泥的分类（按用途与性能）：通用、专用、特性通用硅酸盐水泥：是以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料按混合材料的品种和掺量分为硅酸盐水泥：熟料中掺入0~5%混合料，以及适量石膏不掺混合料的称为І型硅酸盐水泥P▪І混合料掺入量≤5%称为П型硅酸盐水泥P▪П2、普通硅酸盐水泥：活性混合料掺入量>5%且≤20%P▪O3、矿渣硅酸盐水泥：粒化高炉矿渣掺入量>20%且≤70%分为A型(P▪S▪A)>20%且≤50%B型(P▪S▪B)>50%且≤70%4、火山灰硅酸盐水泥：火山灰质材料掺入量>20%且≤40%P▪P5、粉煤灰硅酸盐水泥：粉煤灰掺入量>20%且≤40%P▪F6、复合硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥、两种或两种以上规定的混合材料（总掺入量>20%且≤50%）P▪C水泥的生产：1450℃高温煅烧，以硅酸钙为主要成分，加入3%左右石膏石灰质原料（石灰石）、黏土质原料、辅助原料（铁矿石）、石膏（作缓凝剂用）----两磨一烧掺加3%石膏作用：调节水泥的凝结速度，用量多了造成水泥体积上的不安定性掺加混合料（分活性、非活性）作用：增加水泥产量、降低成本、改善水泥品质（降低水化热）AL2O3≤2.5水泥品种及适应性：工程性质、气候环境、施工条件水泥熟料主要矿物组成：硅酸钙矿物≥66%、CaO、SiO2质量≥2.01、硅酸三钙2、硅酸二钙3、铝酸三钙4、铁铝酸四钙（铁相固液体）5、其他矿物组成水泥熟料主要成分特性比较（由高到低）1、反应速度2、释热量3、强度4、耐侵蚀性5、干缩性水泥的细度细度大小反映水泥颗粒的粗细程度或水泥的分散程度水泥品质的基本要求：水泥颗粒达到较高的细度水泥细度↑需水量↑收缩变形↑成本↑筛析法：80µm标准水泥筛或45µm方孔筛上存留物的多少，分为水筛和负压筛（为主）比表面积法单位质量水泥材料表面积的大小筛析法（80µm标准水泥筛）►1、负压筛负压4000~6000Pa、水泥样品先过0.9mm方孔筛，试样25g,筛2min平行误差0.5%-1%2、水筛法35-75mm、0.05MPa±0.02MPa、3min2、比表面积法（勃氏法）►水泥样品先过0.9mm方孔筛，110℃±5℃空隙率0.500±0.005水泥净浆标准稠度用水量作为水泥凝结时间和安定性水泥标准稠度：水泥净浆对标准试杆沉入时所产生的阻力达到规定状态所具有的水和水泥用量的百分率（标准法）当试杆沉入距离正好离地板6mm±1mm时的水泥净浆就是标准净浆，此时的用水量（代用法）以稠度仪的试锥贯入的深度正好为28mm±2mm时的水泥浆为标准净浆，此时的拌和水量即为标准法：拧紧1~2s，试杆停止沉入&释放试杆30s，1.5min完成代用法：1、调整水量法2、不变水量法P(%)=33.4-0.185s四、水泥凝结和硬化水化硬化：C3S、C2S、C3A、C4AF凝结硬化：石膏--缓凝，影响因素►熟料组成、细度、水泥浆水灰比、环境温度、湿度、龄期、石膏掺量水泥的凝结时间：以标准试针沉入标准稠度水泥净浆达到一定深度所需的时间来表示，分为初、终要求►初凝不宜过短，终凝不宜过长初凝：4mm±1mm每隔5min水泥浆开始失去塑性终凝：0.5mm（即环形附件开始不能在试件上留下痕迹）每隔15min水泥浆完全失去塑性四、水泥安定性石膏中的SO3、煅烧时残留的游离氧化钙（镁）安定性：表示水泥浆体硬化后是否发生不均匀性体积变化的指标影响--变形、膨胀、开裂雷氏夹法安定性测定（标准法）试饼法安定性测定（代用法）标准法►玻璃板、黄油、湿气养护箱养护24h±2h，30min±5min内沸腾，横沸32h±5minC-A平均值≤5.0mm，合格；C-A值相差超过4.0mm，重做四、水泥力学性质影响水泥强度的因素：水泥的熟料矿物组成及细度、水泥浆的水灰比、石膏的掺量、环境温度和湿度、龄期水泥胶砂强度试验：水泥：标准砂以1:3，水灰比0.5,40mm×40mm×160mm包括抗压强度和抗折强度采用胶砂法（ISO法）1、1:3、0.5、水泥450g±2g;ISO砂1350g±5g;水225mL±1mL脱模：24h龄期，破型前20min，对于24h以上龄期，成型后20~24h,水深及周边间隙5mm除24h龄期或延迟48h脱模的事件以外，任何龄期的试件应在试验（破型）前15min从水中去出龄期试验时间24h24h±15min48h48h±30min72h72h±45min7d7d±2h28d28d±8h抗折试验：加荷速度50N/s±10N/s，保持潮湿，Rf=1.5FfL/b33个±10%抗压试验：加荷速度2400N/s±200N/s，受压面为侧面40mm×40mmRc=Fc/A6个±10%0.1MPa化学性质水泥的化学品质指标有不溶物、烧失量、氧化镁、SO3、氯离子、碱含量有害成分fmgo、SO3、cl-、X-不溶物烧失量游离氧化钙引起的体积安定性不良，可用沸煮法检验，测试方法有试饼法、雷氏夹法试饼法：试饼沸煮3h后的外形变化雷氏夹法：雷氏夹中的水泥浆煮沸3h后的膨胀值水中氧化镁含量≤5.0%，经压蒸安定性试验合格可放宽到6.0%，SO3≤3.5%水泥技术标准和质量评定通用硅酸盐水泥技术要求：不溶物、烧失量、氧化镁、三氧化硫、氯离子、细度、凝结时间、安定性、强度、碱含量10个方面化学指标：不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子碱含量：Na2O+0.658K2O≤6.0%物理指标凝结时间（硅酸盐水泥---初凝45终凝390；其他水泥初凝45、终凝600）、安定性（沸煮法）强度抗压、抗折细度（普通）硅酸盐水泥以比表面积表示，不小于300m2/kg矿渣、火山灰、粉煤灰、复合硅酸盐水泥以筛余表示，80µm方孔筛筛余≤10%或45µm方孔筛筛余≤30%硅酸盐水泥强度等级分为六个等级42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R普通硅酸盐水泥等级分为四个等级42.5、42.5R、52.5、52.5R矿渣、火山灰、粉煤灰、复合硅酸盐水泥六个32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R通用硅酸盐水泥质量判定规则：符合化学指标、凝结时间、安定性、强度的为合格，不符合其中任何一项均为不合格产品第二节：水泥混凝土一、普通混凝土概念水泥混凝土：由水泥、粗细集料和水按适当比例配合，需要时掺入适宜的外加剂、掺和料等配制而成水泥：起胶凝、填充集料：起骨架、密实普通混凝土：干密度为2000-2800kg/m3的水泥混凝土干硬性混凝土：坍落度小于10mm且需用维勃稠度（s)表示其稠度的混凝土塑性混凝土：坍落度为10-90mm的混凝土流动性混凝土：坍落度为100-150mm的混凝土大流动性混凝土：坍落度≥160mm的混凝土抗渗混凝土：抗渗等级≥P6的混凝土抗冻混凝土：抗冻等级≥F50级的混凝土高强混凝土：强度等级为C60及其以上的混凝土泵送混凝土：拌和物坍落度≥100mm并用泵送施工的混凝土大体积混凝土：结构物实体最小尺寸≥1m或预计会因水泥水化热引气混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土二、新拌水泥混凝土的工作性（和易性）流动性：混凝土拌和物在自重或机械振捣作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能可塑性：拌和物在外力作用下产生塑性流动，不发生脆性断裂的性质稳定性：拌和物在外力作用下，集料在水泥浆体重保持均匀分布，不会产生离析或出现泌水现象的性能易密性：指拌和物在捣实或振动过程中克服摩阻力达到密实稠度的能力通过试验以目测和经验评定混凝土的黏聚性和保水性流动性用稠度表示，测定方法有=1\*GB3①坍落度与坍落扩展度法=2\*GB3②维勃稠度法►1、坍落度>10mm,工程最大粒径≤31.5mm,---坍落度和坍落扩展度2、坍落度>220mm,（流态混凝土）,--坍落扩展度：棍度、含砂情况、黏聚性、保水性►对于工程最大粒径≥31.5mm及维勃时间再5~30s之间的干硬性水泥混凝土，采用=2\*GB3②，用维勃稠度仪测定影响混凝土工作性的因素内因：原材料，单位用水量，水灰比，砂率外因：施工环境条件，包括环境的气温、湿度、风力大小、时间水泥浆的数量和稠度砂率组成材料的性质：水泥、集料↑、外加剂↑&掺和料↑、时间↓&温度↓三、混凝土拌和物凝结时间贯入阻力►3.5MPa(初凝）正常地搅拌、浇注和捣实的极限►28.0MPa（终凝），抗压强度约为0.7MPa，混凝土力学强度开始快速发展混凝土拌和物凝结时间试验：4.75mm过筛，3个试样，振动振实、捣棒人工捣实、时间-贯入阻力曲线水泥混凝土凝结时间对水泥混凝土施工的意义：初凝不宜过短，终凝不宜过长四、硬化后混凝土的性能立方体抗压强度fcu=F/A，边长为150mm的立方体试件，，在标养条件下（20℃±2℃、相对湿度95%，养护至28d，测定其受压极限破坏荷载,3个试件，算术平均值，如果偏差超过中值的15%，取中值为测定值立方体抗压强度标准值（fcu，k)，强度低于该值的百分率不超过5%（即具有95%保证率的立方体抗压强度）混凝土的强度等级是根据“立方体抗压强度标准值”来确定的，即►C+fcu，k我国有12个强度等级：C7.5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60影响混凝土强度的因素：主要是组成原材料的影响，包括原材料的特征和各材料之间的组成比例等内因，以及养护条件和试样检测条件等外因组成材料和水灰比►水泥的强度↑和水灰比↓►集料的影响，集料的表面状况↓、最大粒径↓、针片状颗粒含量►外加剂和掺和料►浆集比养护条件：养护的温度和湿度↑温度高，早高晚低；温度低，早低晚高龄期↑7~14d强度与龄期的对数成正比关系（龄期不小于3d)fn=f28lgn/lg28试验条件试件的尺寸↑和形状表面状况加荷速度，1.0MPa/s时趋势明显，每秒0.3~1.0MPa/s混凝土的耐久性：在使用环境下抵抗各种物理化学作用的破坏的能力，直接影响安全性和使用性能包括►抗渗性用抗渗等级（P）或渗透系数表示28d承受最大水压力，P4、6、8、10、12五个等级一组6个试件中4个未出现渗水时不同的最大水压力。掺用引气型外加剂，减小水灰比►抗冻性用抗冻等级（F）F50以上称为抗冻混凝土，28d标准试验法（慢冷法）以同时满足强度损失率≤25%，质量损失\2率≤5%所能承受的最大冻融循环次数来表示根据（慢冻法）F10、15、25、50、100、150、200、250、300五个等级►化学侵蚀3、7、14、28d碳化试验，碳化浓度，棱柱体，3块1组，高宽比≥3►碱集料反应碱-氧化硅、碱--碳酸盐、碱--硅酸盐发生条件：1、水泥中碱含量高2、集料中存在活性二氧化硅3、潮湿、水分存在鉴定方法：岩相法、砂浆长度法、抑制集料碱活性效能试验提高混凝土耐久性的措施：1、选用适当品种的水泥及掺和料2、适当控制水灰比及水泥用量3、掺用引气剂（含气量）≤7%4、选用较好的砂、石集料较大粒径↑的粗集料5、掺用加气剂或减水剂6、改善混凝土的施工操作方法立方体、棱柱体混凝土试件制作方法5min内进行坍落度或维勃稠度试验，合格应在15min内开始制件。制作对于坍落度<25mmΦ25mm插入式振捣棒成型,距底板10~20mm，20s，对于25mm<坍落度<70mm用标准振动台成型乳状水泥浆时为止对于坍落度>70mm人工成型分两层贯穿20~30mm橡皮锤10-15养护室温20±5、相对湿度大于50%静放一到两个昼夜标准养护室温度20±2、相对湿度大于95%间距10~20mm无标准养护室放入20±2不流动的氢氧化钠饱和溶液中混凝土立方体抗压强度试验水泥砼抗压强度»抗弯拉强度，道路工程中，一般以混凝土的抗弯拉强度（抗折）作为控制指标边长为150mm正方体标准试件，集料最大粒径为31.5mmfcu=F/A15%抗压强度fcu<C300.3~0.5MPa/sC30<fcu<C600.5~0.8MPa/sfcu>C600.8~1.0MPa/s最大粒径26.5100mm×100mm×100mm尺寸换算系数0.95最大粒径31.5150mm×150mm×150mm1.00最大粒径53200mm×200mm×200mm1.05混凝土抗折（抗弯拉）强度试验抗拉强度只有抗压强度的1/10~1/20，道路路面或机场道面，以抗弯拉强度作为主要强度指标，抗压强度作为参考指标标准试件尺寸150mm×150mm×550mm（600mm)集料公称最大粒径应≤31.5mm100mm×100mm×400mm集料公称最大粒径应≤26.5mm换算系数0.85在试件长度中部1/3区段内表面不得有直径超过2mm的孔洞抗折强度ff<C300.02~0.05MPa/sff=FL/bh215%C30<ff<C600.05~0.08MPa/sff>C600.08~0.10MPa/s破坏荷载应为压力机全量程的20%~80%水泥混凝土立方体劈裂抗拉强度试验方法立方体（国际上多用圆柱体）的劈裂抗拉试验来测定混凝土的抗拉强度标准试件尺寸150mm×150mm×150mm最大集料粒径应为31.5mm抗拉强度fts<C300.02~0.05MPa/sC30<fts<C600.05~0.08MPa/sfts>C600.08~0.10MPa/s水泥混凝土强度评定方法抗压强度：应以标准养护28d龄期，试件为边长150mm的立方体，3个试件为1组浇筑地点和拌和地点分别随机制取试件弯拉强度：应以标准养护28d龄期，2-4组第三节：普通混凝土配合比一、普通水泥混凝土组成材料技术要求水泥：水泥强度和普通混凝土强度1.0~1.5倍匹配关系集料：总体积占混凝土体积的60%-80%，分为粗集料和细集料粗集料的力学性质、粒径&颗粒形状&级配、有害物质细集料的强度&坚固性、粒径<4.75mm（粗中细）、颗粒级配（3.7-1.6、按0.60mm分3个区、有害杂质水：pH<4,SO2>1%不行混凝土配合比设计概述满足强度要求、施工工作性的要求、耐久性要求（最大水灰比，最小水泥用量）、经济要求►单位用量表示法水泥：水：砂：石:400：-----►相对用量表示法以水泥的质量为1水泥：砂：石：水灰比=1：-----混凝土配合比设计内容：以干燥状态（w细<0.5%w粗<0.2%）集料为基准，当以饱和面干集料为基准时应修正设计步骤：1、计算初步配合比组成混凝土原材料的各自用量水泥：水：砂：石2、提出基准配合比实拌实测坍落度&维勃稠度3、确定试验室配合比减少&增加水灰比4、换算工地配合比即时测得含水率普通混凝土配合比►配合比设计指标：硬化后的结构强度、拌和物的工作性、使用时的耐久性=1\*GB3①混凝土的配置强度fcu，0>fcu，k+1.645σ不少于25组=2\*GB3②工作性根据构件截面尺寸大小、钢筋疏密程度、施工方式（振捣方式）=3\*GB3③耐久性取决于混凝土的密实程度取决于混凝土的水灰比和水泥用量►混凝土初步配合比设计阶段1、计算混凝土配置强度fcu，0>fcu，k+1.645σ2、计算水灰比W/C3、单位用水量的确定mw0干硬性和塑性混凝土、流动性和大流动性坍落度每增大20，用水量增加54、计算单位水泥用量mc05、砂率的确定坍落度---10----60---坍落度每增大20，砂率增大1%6、计算砂ms0和石mg0的用量质量法、体积法►基准配合比设计阶段试配时最小搅拌量，机械搅拌时搅拌量不应小于额定的1/4，最大粒径31.5及以下15L；4025L调整用水量或砂率坍落度（维勃稠度）试验►试验室配合比设计阶段采用三个不同配合比，其中一个为基准配合比，另外两个分别增加和减少0.052%超过偏差，通过增、减用水量调整，一组（三块），标养到28d,用作图法或计算法求灰水比►工地配合比设计阶段砂、石含水率修正水泥mc=m΄cb砂ms=m΄sb×(1+ws%)石mg=m΄gb×(1+wg%)水mw=m΄wb-(m΄sb×ws%+m΄gb×wg%)重新进行配合比设计对混凝土性能指标有特殊要求时外加剂或矿物掺和料品种质量有显著变化时该配合比生产间断半年以上第四节：路面水泥混凝土配合比一、普通混凝土配合比设计普通混凝土路面的配合比设计在兼顾经济性的同时1、弯拉强度（抗折）fc=fr/1-1.04cv+ts特重、重5.0MPa、中4.5MPa、轻4.0MPa2、工作性密实程度和均匀性技术指标，通过用坍落度或震动黏度系数3、耐久性主要受冻融和腐蚀环境的影响配合比设计参数的确定1、水灰（胶）比的计算和确定w/c2、砂率砂的细度模数和粗集料种类3、单位用水量根据坍落度，按经验式4、单位水泥用量的计算C0=（C/W)W05、砂石料用量按质量法（2400-2450kg/m3）或体积法(计入设计含气量）计算，第五节：砂浆一、组成材料1、水泥低强度，为砂浆强度的4-5倍2、掺和料作为结合料，提高质量，降低成本3、细集料最大粒径不应超过灰缝的1/4---1/5砖砌最大粒径2.5mm,石砌最大粒径5.0mm4、水5、外加剂最常用的是微沫剂，掺量为水泥质量的0.005%--0.010%技术性质1、新拌砂浆和易性（包括流动性和保水性）流动性采用稠度表示，用稠度仪测定保水性采用分层度表示2、硬化后砂浆的强度（抗压强度）6块边长为70.7mm立方体试件，标养条件（温度为20±2，相对湿度对水泥混合砂浆为60%-80%，对水泥砂浆和微沫砂浆为90%以上）六个强度等级：M2.5、5、7.5、10、15、203、收缩性能干缩、冷缩、减缩、沉缩4、黏结力与抗压强度成正比砌筑砂浆的配合比设计技术条件1、强度等级2、水泥砂浆拌和物密度≥1900；水泥混合砂浆拌和物密度≥18003、稠度、分层度、试配抗压强度必须同时符合要求4、水泥用量≥200；水泥混合砂浆中水泥和拌加料总量宜为300-3505、冻融循环，质量损失率≤5%；抗压强度损失率≤25%砂浆配合比设计步骤：1、计算砂浆配制强度fm,02、计算每立方米砂浆中的水泥用量Qc3、按水泥用量计算每立方米砂浆掺加料用量QD4、确定每立方米砂浆砂用量QS5、按砂浆稠度选用每立方米砂浆用水量QW6、进行砂浆试配7、配合比确定(强度满足要求，水泥用量较少）第六节：混凝土外加剂一、外加剂的分类和均质性指标按主要功能分类：改善流变性能（减、引气、泵送、保水、灌浆）调节凝结时间和硬化功能（缓凝、早强、速凝）改善耐久性（引气、阻锈、防水）改善其他性能（加气、膨胀、防冻、着色、抑制）均质性项目和指标常用混凝土外加剂机理减水剂坍落度相同条件下，减少拌和用水作用机理：吸附分散、润滑、湿润早强剂催化硅酸三钙、硅酸二钙的水化缓凝剂吸附作用、生成不溶层掺外加剂普通混凝土配合比设计1、确定试配强度fcu,0和水灰比2、计算掺外加剂混凝土的单位用水量mw,ad3、计算外加剂混凝土的单位水泥用量mc,ad4、计算单位粗、细集料用量质量法、体积法5、试拌调整四、混凝土拌和物1、减水率测定WR=(W0-W1)/W0×1003批3个试样，15%2、泌水率比测定BR=BT/BC×1005L、20s、前60min，每隔10min,以后每隔20min，直至连续三次无泌水为止，前5min，垫高20mm15%3、含气量测定气水混合式含气量测定仪非引气型振动台15-20s,引气型，先用振动台15-20s，再用高频插入式振动捣器插捣10s3批3个试样，0.5%4、凝结时间差测定△T=Tt-Tc采用贯入阻力仪测定，精度5N，用4.75mm振动筛，振动台振动3-5s,置于20±2一般3-4h，掺早强1-2h，掺缓凝4-6h，以后每0.5h或1h，净距为试针直径的2倍，但至少不小于15mm，试针与容器边缘不小于25mm，测定初凝时间用截面积为100mm2,测定终凝时间用20mm2的试针R=P/AP--贯入深度达25mm时所需的净压力以贯入阻力值为纵坐标，测试时间为横坐标，求初凝3.5MPa,终凝28MPa最大、最小与中值差10%5、抗压强度比测定Rs=St/Sc×1003批15%第四章：沥青和沥青混合料内容逐步添加，精华荟萃，脱离书本有的放矢‰―▲◄●♦◘▪▫▒▓░■□▐▌█▄▀╬║←↑→↓↔↕•‾⁄‗≤≥▼▪●▐▌█▄◄▀φ★★★☆☆☆▲▼●◆■★γεα第一节：沥青材料及检测方法一、沥青材料基本概念沥青分类：1、按其在自然界中获得的方式分（地沥青（天然、石油）、焦油沥青（煤、页岩））2、按原油的性质（含蜡量）分（石蜡基沥青>5%、中间基沥青3%-5%、环烷基沥青<3%）3、按加工方法分（直馏沥青、溶剂沥青、氧化沥青、裂化沥青、调和沥青）在道路工程中，主要应用石油沥青、使用少量的煤沥青，天然沥青也有应用石油沥青组分►三个主要成分（油分、树脂、沥青质）抽提法---三组分成分分析油分---流动性、树脂---塑性、黏结性、沥青质---稳定性（耐热性、黏性、脆性）►四个主要成分（饱和分、芳香分、胶质、沥青质）溶剂沉淀、色谱柱法道路石油沥青的四组分成分分析沥青质↑：5%-25%影响热稳定性、流变性、黏性（软化点↑、黏度↑、越硬&越脆）胶质：很强的黏附力，比例决定沥青的胶体结构类型芳香分20%-50%饱和分5%-20%稠度↓，温度感应性↑沥青适用性气候分区原则：高---低---雨高温指标：一级指标3个区1-炎热2-热3-凉低温指标：二级指标4个区1-严寒2-寒3-冷4-温雨量指标：三级指标4个区1-潮湿2-湿润3-半干4-干旱高温：近30年最热月平均日最高气温的平均值作为反映高温和重载条件下出现车辙等流动变形的气候因子低温：近30年极端最低气温作为反映路面温缩裂缝的气候因子温降速率、冰冻指数--辅助参考值雨量：近30年内的年降水量的平均值作为反映沥青路面受雨（雪）水影响的的气候因子雨日数--辅助参考值沥青路面温度分区：高温+低温数字越小表示气候越严重1高2低1-1、1-2.....2-1.....3-4沥青标号选择方法：1、夏、高温、重载、上坡采用稠度打、60C黏度大的沥青2、冬、低温、交通量小采用稠度小、低温延度大的沥青3、温度日、年温差大选用针入度指数打的沥青当高温与低温要求矛盾的时候，优先选择高温性能要求二、沥青取样数量和试样的准备方法黏稠沥青或固体沥青≥1.5kg液体沥青≥1L沥青乳液≥4L135C、、30min、0.6mm滤筛三、沥青针入度黏度（黏滞度）最好的形式：沥青试样在规定条件下流动时形成的抵抗力或内部阻力的度量针入度指数PI：（溶胶型、溶凝胶型、凝胶型）针入度简单形式、经验性试验：在规定温度和时间内，标准针垂直贯入沥青试样的深度，以0.1mm计针入度是表征黏稠沥青条件黏度的一种指标----，25C沥青标号根据针入度大小分级针入度指数PI是沥青结合料的温度敏感性指标，反映针入度随温度而变化的程度，评价沥青的温度敏感性、判断胶体结构，PI<-2溶胶型-2<PI>+2溶凝胶型PI>+2凝胶型针入度指数PI宜在15、25、30C（if30C大，用5代替）等3个或3个以上温度条件下测定针入度后按规定方法计算得到当量软化点T800是相当于针入度为800时的温度，评价沥青高温稳定性当量脆点T1,2是相当于针入度为1.2时的温度，评价沥青低温抗裂性能沥青针入度试验：针入度仪、50g±0.05g标准试验温度：25C、荷重100g、贯入时间5s以0.1mm计总质量为100g±0.05g应报告标准温度（25C)时的温度T25,由此求出针入度指数PI、当量软化点T800当量脆点T1，2针入度的条件为三项：温度、时间、针质量，PI=（20-500Algpen）/（1+50Algpen）根据测试结果可以计算PI、T800、T1,2公式计算法（塑性温度范围△T=T800-T1,2）诺谟图法（最小二乘法法则）1、报告标准温度（25C）时的针入度T25、PI、T800、T1,22、3次平行试验0.1mm针入度的条件有三项：温度、时间、针质量沥青软化点取液化点与固化点之间温度间隔的87.21%（0.8721）作为软化点，是沥青达到规定条件黏度时的温度，所以软化点既是反映沥青温度敏感性的重要指标，也是沥青黏稠性的一种量度环球（点）法（标准方法）、克沙氏法环球法：有水槽法与油浴法之别影响软化点的因素：水浴温度、水浴时间、试验升温速度（升温速度↑）、起始温度↓、试验方法沥青延度沥青的延性：是当其受到外力的拉伸作用时，所能承受的塑性变形的总的能力，通常是用延度作为条件延性指标来表征►对道路石油沥青，试验温度15C、10C、拉伸速度为5cm/min±0.25cm/min条件下的延度►对液体石油沥青，试验温度25C、拉伸速度为5cm/min±0.25cm/min条件下的延度►对SBS、SBR等聚合物改性沥青，试验温度5C、拉伸速度为5cm/min±0.25cm/min条件下的延度试验温度25C、15C、5C拉伸速度为5cm/min±0.25cm/min低温时采用1cm/min±0.05cm/min延性试验条件：1、8字形试样，中心断面为1cm2、试验温度为25、15、10、53、拉伸速度，非经注明为5cm/min影响延度的因素：水浴温度、水浴恒温时间、水浴密度、试验温度（低温延度、高温延度）拉伸速度平行试验3个，3个结果均大于100cm，记作>100cm；结果小于100，重复性试验为20%，复现性试验为30%沥青的老化性影响沥青老化的直接因素如下：气候因素（自然老化、人工加速老化）►1、热的影响2、氧的影响3、光的影响4、水的影响5、渗流硬化6、交通（应力）的影响现在通行的老化试验方法：薄膜烘箱试验（TFOT)、旋转式薄膜烘箱试验（RTFOT)老化的沥青三大指标变化规律：针入度↓、软化点↑、延度↓沥青（旋转）薄膜加热试验：200C、5.5r/min±1r/min、72h内完成沥青密度与相对密度试验测定沥青密度的标准温度为15C，沥青与水的相对密度是指25C相同温度下的密度之比比重瓶、15C沥青蜡含量蜡对沥青路用性能的不利影响蜡高温时融化，沥青黏度降低，影响高温稳定性，增大温度敏感性影响沥青的黏结力及抗水剥离性蜡低温时造成沥青发脆、开裂减小了低温时应力松弛性能，加大收缩应力，容易开裂低温流变指数增加，温缩开裂蜡含量测定：以蒸馏法镏出油后，在规定的溶剂及低温下结晶析出的蜡含量，以质量百分数表示我国以裂解蒸馏法测定道路石油沥青中的蜡含量50g±1g、550C±10,25min内完成九、沥青的黏温曲线测定沥青流变性质的方法，国际单位Pa▪s60C黏度分级用的动力黏度----真空减压毛细管粘度计确定沥青混合料拌和温度和压实温度的方法：沥青旋转黏度试验[布洛克菲尔德粘度计法]沥青与粗集料的黏附性影响黏附性因素：1、集料方面、2、沥青方面、3、沥青混合料、4、环境条件粗集料的两种黏附性试验方法：►水煮法大于13.2mm的集料5个试样浸入45s，冷却15min，微沸3min，►水浸法小于或等于13.2mm的集料20个，评价方法：分为5级5、4、3、2、1沥青技术要求道路沥青产品分级三种：►针入度（按25C的针入度划分沥青的牌号）►黏度（按60C黏度划分沥青的牌号）（测量沥青胶结材料稠度---最好形式）新鲜沥青60C黏度分级的AC分级体系、旋转（或薄膜烘箱）残余物60C分级的AR分级体系►（技术）性能（A、B、C三级）不同标号沥青适用性的大致规律低热：针入度小，稠度大，黏度也高，适应于较炎热的地区高寒：针入度大，稠度低，黏度也低，适应于较寒冷的地区道路石油沥青的技术要求：密度→沥青质↑蜡含量↓蜡含量（蒸馏法）→预冷法、T800、蜡含量、结晶形态、蜡类型因为蜡含量的缘故，针入度测定采用预冷法微晶蜡或地蜡影响小，石蜡影响大A级放宽到2.2%延度→与沥青低温性质优劣有关。A、B级10C延度、C级15C延度软化点→是沥青达到规定条件黏度时的温度既是反映热稳定性、又反映沥青黏性45~51C因为蜡含量的缘故，软化点测定采用T800针入度→在规定的温度和时间内，附加一定质量的标准针垂直贯入试样的深度，通常在25C温度测（测量沥青胶结材料稠度经验性试验、通常在25C温度测---简单形式）划分沥青标号的主要指标高温稳定性、低温抗裂性裂缝↓闪点→安全的加热温度该温度低于燃点溶解度→以质量百分率表示，反映沥青的纯度、是均质性指标，三氯乙烯作为溶剂测定值99.5%热老化试验→（薄膜加热烘箱试验）或（旋转薄膜烘箱试验）选择性指标→1、针入度指数PI描述温度敏感性（-1.5~+0.7）宜在15C、25C、30C等三个或三个以上，5个适宜温度，相关系数≥0.997，由针入度和环球法软化点确定，两种测定结果不同是因为蜡含量，两者的相关系数达0.973，A级-1.5、B级-1.8道路石油沥青依据针入度大小划分标号液体石油沥青依据标准黏度划分标号针入度和标准黏度都是表示沥青稠度的指标针入度↓稠度↑黏度（黏滞度）随沥青的组分和温度而定►沥青质含量↑温度↓稠度最好的量测形式，A级沥青增加了60C动力黏度作为高温性能的评价指标真空减压毛细管黏度计3、10C延度【分级指标】：针入度【综合指标】（包括纯度）：密度、针入度指数、蜡含量、溶解度【高温稳定性指标】：软化点、60C动力黏度【低温抗裂性能指标】：延度【耐老化性能指标】：薄膜加热试验、旋转薄膜加热试验前后的质量变化、针入度比、延度【施工安全指标】：闪点其他沥青材料1、液体石油沥青（轻制沥青、稀释沥青）：适用于透层、黏层及拌制冷拌沥青混合料快、中、慢凝采用针入度较大的石油沥青，使用前先加热沥青→后加稀释剂储存温度<50C加热<140C2、乳化沥青（沥青乳液）：适用于沥青表面处置路面、沥青贯入式路面、冷拌沥青混合料路面、修补裂缝、喷洒透层、黏层与封层，可冷态施工，阴离子适用于碱性石料，高速、一级→A、B级3、SBS改性沥青预混法、直接投入法母体法（二次掺配法）采用溶剂法和混炼法制备改性沥青母体，改性沥青设备有胶体磨式、高速剪切式经过改性剂膨胀、分散磨细、继续发育三个阶段，加工温度是关键改性沥青的特点：温差大的地方，耐高温、抗低温能力好2、抗车辙能力3、黏结能力强，改善路面遇水后的抗拉能力，改善了水稳定性4、提高了路面抗滑能力5、增强了路面承载能力6、减少因紫外线辐射导致的老化现象7、减少车辆渗漏破坏SBS改性沥青技术要求：根据基质沥青标号（针入度减小、硬度↑、高温性能↑）及改性剂不同分为I-A、I-B---寒冷地区I-C---较热地区I-D型--炎热地区&重交通量路段SBS改性沥青主要指标：软化点、5C低温延度、回弹率针入度分级依据针入度指数PI反映改性后沥青感温性的改善程度，离析试验测定软化点之差别闪点安全指标溶解度反映纯度指标135C运动黏度工作性要求的指标第二节：沥青混合料及检测方法一、沥青混合料基本概念沥青混合料：由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称1、连续级配、间断级配（按材料组成及结构）2、密级配、半开级配、开级配（按矿料级配组成及空隙率大小）3、特粗式≥31.5mm、粗粒式26.5、中粒式16&19、细粒式9.5&13.2、砂粒式<9.5mm（按公称最大粒径的大小）4、热拌、冷拌、再生(按制造工艺）►密空隙率为3%-5%（重载4-6，人行道2-5）按粒径大小SXZCT，按关键性筛孔通过率分细型密级配、粗型密级配开空隙率>18%磨耗层、基层半剩余空隙率6%-12%AM型►砂（沥青石屑、沥青砂）公称最大粒径≤4.75mm细9.5&13.2中16&19粗26.5&31.5特粗≥37.5►按强度构成原则分类按嵌挤原则构成沥青贯入式路面、沥青表面处治、沥青碎石路面自然因素影响小按密实级配原则构成沥青混凝土路面温度影响大沥青混合料的结构类型及其特点悬浮密实结构连续级配粗少，30-40%黏结力较高稳定性较差，密实、疲劳&低温性能强骨架空隙结构连续型级配，粗多，细少，黏结力低，高温稳定性较好，抗水损害、疲劳、低温性差骨架密实结构间断型密级配，粗多（骨架），细多（空隙）二、沥青混合料技术要求马歇尔试验配合比二级参照一级，长大坡度按重载沥青混合料耐久性►空隙率（VV)压实沥青混合料内矿料与沥青体积之外的孔隙►矿料间隙率（VMA)=试件空隙率+有效沥青体积百分率►沥青饱和度(VFA)高温性►能稳定度标准尺寸试件在规定温度和加荷速度下，在马歇尔仪中最大的破坏荷载►流值达到最大破坏荷载时的试件的径向压缩变形（以0.1mm计）马歇尔模数=稳定度/流值对于高速、一级公称最大粒径≤19mm►高温稳定性夏季高温（60C）、车辙试验►水稳定性浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验（达不到要求采用抗剥落措施、调整最佳沥青用量）►低温性能--10C、50mm/min弯曲试验（低温抗裂性能）►防渗水性渗水试验（车辙试验试件）空隙率对混合料性能的影响3%-5%车辙、沥青胶结材料泛出与透水性↑8%、沥青氧化↑、车辙（推挤）3-8%↓、疲劳寿命↓（7%+1---10%↓）、弯拉劲度↓、冻融稳定性（强度衰减）、交通量沥青混合料马歇尔试验试件制作方法确定混合料沥青用量的方法：经验公式估算法粒径分配法----集料细度模数表面积法----集料表面吸油量，维姆的离心煤油当量法空隙填充论法按最大密度空隙论法马歇尔试验方法（最广泛）测定VMA沥青混合料中沥青用量表示方法有油石比、沥青含量沥青含量=油石比*100/(100+油石比)马歇尔试件组成材料计算方法：1200g标准4050g大型1.03沥青混合料试件制作方法：标准击实法-----标准马歇尔试验Φ101.6mm*63.5mm圆柱形试件D≤26.5mm一组4个劈裂法-----间接抗拉试验Φ101.6mm*63.5mm圆柱形试件大型击实法-----大型马歇尔试验Φ152.4mm*95.3mm大型圆柱形试件D≥26.5mm一组6个标准击实仪、大型击实仪马歇尔试件击实次数（标准马歇尔75次，大马112次）沥青混合料马歇尔试件密度试验真（实）密度：材料单位真实体积（不包括任何孔隙和空隙）的质量，毛体积密度：材料单位毛体积（包括材料实体、开口及闭口孔隙）的质量，质量以干燥质量（烘干或空气干燥）为准时，称（绝干）毛体积密度质量以表干质量（饱和面干，包括开口孔隙中的水）为准时，称表干（毛体积）密度表观密度（视密度）：材料单位表观体积（包括材料实体、闭口孔隙，但不包括开口孔隙）的质量沥青密度四种测定方法：（表干法（最基本）w吸水率≤2%、蜡封法w>2%、水中重法<0.5%、体积法）试件毛体积密度试验重复性允许差为0.020g/cm3、试件毛体积相对密度试验重复性允许差为0.020沥青混合料马歇尔稳定度试验马歇尔稳定度：采用马歇尔试验仪测定的沥青混合料所能承受的最大荷载以kN计流值：沥青混合料在马歇尔试验时相应于最大荷载时试件的竖向变形，以mm计►标准马歇尔稳定度试验D≤26.5mmΦ101.6mm*63.5mm标准马歇尔试件最大荷载不小于25kN加载速率50mm/min±5mm/minD≥26.5mmΦ152.4mm*95.3mm大型马歇尔试件最大荷载不小于50kN加载速率50mm/min±5mm/min试件高度：卡尺、高度测定器63.5mm±1.3mm95.3mm±2.5mm两侧高度小于2mm保温时间30-40min，大型45-60min，距底部不小于5cm加荷时间不超过30s►浸水马歇尔试验在水槽中保温时间为48h，►真空饱水马歇尔试验真空度98.3(730mmHg)kPa，维持15min，48h沥青混合料理论最大相对密度试验（真空法）吸水率≤3%真空负压98.3(730mmHg)kPa,,每隔2min振动，持续15min±2min直至不见气泡出现为止25C±0.5C，平行试验两次八、沥青混合料耐久性其抵抗自然因素（风、日光、温度、水分）和行车荷载反复作用影响因素：空隙率↓、饱和度VFA、沥青含量↑表征耐久性指标：空隙率、饱和度VFA、残留稳定度评价方法：浸水马歇尔试验、真空饱水马歇尔试验、浸水劈裂试验、冻融劈裂试验、浸水车辙试验沥青混合料配合比设计沥青混合料技术性质决定于组成材料的性质、配合比、拌和施工工艺粗集料与沥青黏附性改善方法：酸性材料、抗剥落剂矿料设计中矿料调整原则和调整方法：1、粗型（C型）或细型（F型）高温、重载----（AC-C型）、低温------（AC-F型）2、确保高温抗车辙、兼顾低温抗裂，适当减少公称最大粒径附近集料的用量，减少0.6mm一下部分细料的用量，形成S型级配曲线3、耐久、稳定、密水、抗滑4、设计范围比规范窄，其中4.75、2.36通过率的上下限差值宜小于12%5、考虑施工性能，容易摊铺、压实，避免离析6、合成曲线接近中限，尤其0.075、2.36、4.757、合成曲线应连续或合理间断=1\*GB2⑴目标配合比设计步骤1、确定工程设计级配2、材料选择与准备5次3、矿料配比设计高速、一级试配法1-3组0.3-0.6mm不出现驼峰4、马歇尔试验拌和和压实温度、密度&体积、马歇尔试验、VV、VMA、VFA60C下测定稳定度、流值5、最佳沥青用量的确定沥青用量---横、各项指标--纵，OACmin~OACmax涵盖设计空隙率的全部范围，尽可能涵盖沥青饱和度的要求范围，并使密度及稳定度曲线出现峰值沥青用量↑稳定度&密度↑→↓空隙率↓沥青饱和度↑流值↑中值或目标空隙率、中值的沥青用量，OACmin~OACmax的中值作为OAC2，按式计算最佳油石比OAC，空隙率和VMA值（内插法），是否符合马歇尔试验技术标准和马歇尔试验配合比设计技术标准，确定最佳沥青用量OAC，炎热0.5-1，寒冷0.1-0.3目标配合比设计检验高温稳定性检验：温度60C、轮压0.7MPa