公路工程试验检测工程师业务考试材料培训

公路工程业务培训

《材料》

第一部分

集料（砂石材料）

砂石材料试验内容集料试验项目重点强调五项试验，其中针对粗集料的有——密度试验、压碎试验、洛杉矶磨耗试验、针片状颗粒含量检测等；针对细集料主要是指筛分试验；

通过这些试验的讨论，了解不同试验的基本原理、主要内容，从中掌握描述试验的基本方法.集料一些基本概念集料又可称为砂石材料，根据颗粒粒径大小，分为粗集料和细集料。粗细集料分类方法不同用途采用不同划分界限：用于水泥混凝土的粗细集料划分尺寸为4.75mm，而用于沥青混合料的粗集料划分尺寸为2.36mm；集料最大颗粒概念集料最大粒径：能够使集料全部通过的（100％通过率）最小标准筛筛孔尺寸；集料公称最大粒径：能够全部通过或允许有少量存留的（100~90%通过率）最小标准筛筛孔尺寸.集料一些基本概念

——标准筛标准筛概念根据最新规范要求，沿用多年的两套标准筛系统统一为一种规格，孔的形状全部为方孔，其中的孔径设置有：

75mm、63mm、53mm、37.5mm、31.5mm、26.5mm、19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm.

粗集料密度检测

——密度的概念

密度定义：在一定（温度）条件下物质单位体积材料的质量，采用公式可表示为：

密度的单位：克/立方厘米（g/cm3）克/毫升（g/ml）千克/升（Kg/L）（103）千克/立方米（Kg/m3）.粗集料密度检测

——基本概念针对不同情况，集料的密度有多种类型：真密度、表观密度、毛体积密度、表干密度和堆积密度等；其中试验检测强调重点是表观密度和毛体积密度的测试方法，前者采用水中重法测定，后者采用表干法测定；另一需关注的密度为堆积密度.粗集料密度检测

——表观密度检测表观密度：单位表观体积下的粗集料质量。

（表观体积＝材料实体体积+闭口孔隙）试验需用主要仪器设备：带下挂钩的电子称（注意可称量范围）、贮水箱（带溢流口）、网篮、烘箱.粗集料密度检测

——表观密度检测分别称取粗集料悬浮在在水中和烘干后的质量，由下式计算粗集料的表观密度：试验操作时注意：粗集料要充分饱水，使开口孔隙充满水；每次水中称重时水位高度要一致；这一检测原理的依据是浮力定律——物质在水中受到浮力作用，浮力的大小取决于物体排开水的体积，而该体积正好就是被测物体体积，其在数值上等于被测物体分别在空气中称出的质量和在水中称出的质量差值.粗集料密度检测

——毛体积密度检测

毛体积密度：单位毛体积下的粗集料质量。

（毛体积＝材料实体体积＋闭口空隙体积+开口孔隙体积）操作方法：分别称取粗集料在水中、表干状态和烘干后的质量，由下式计算毛体积密度：

注意表干状态的操作要领：用拧干的湿毛巾擦拭，直至擦干集料表面的水膜光泽，但要留下开口孔中吸入的水分.

粗集料密度度检测——堆积密度检检测根据集料装装填方式的的不同，堆堆积密度分分为自然堆堆积状态下下的松装密密度，采用用一定密实实操作过程程得到的紧紧装密度，，而紧装密密度又根据据不同方法法分为振实实密度和捣捣实密度；；注意不同堆堆积密度装装填操作要要求；根据上述密密度得到集集料（混合合料）的一一个重要指指标——空隙率：压碎试验用于评价粗粗集料承载载能力；注意：试验验时所需材材料数量的的确定方法法和加载方方式；用于沥青混混合料和用用于水泥混混凝土的压压碎试验方方法一致，，都采用压压碎到2.36mm以下粒径的的多少作为为结果。但但前者称为为压碎值，，后者称为为压碎指标标值，二者者的换算关关系为:压碎指标值值＝0.816压碎值―5洛杉矶磨耗试验验用于评价粗集料料综合性能（抗抗磨耗、抗冲击击和抗剪切等能能力）；注意根据粗集料料公称最大粒径径的不同，选用用不同粒径粒径径组合搭配进行行试验；不同规格的粗集集料操作过程大大体一致；试验结果以小于于1.7mm（筛孔）的颗粒粒数量占试验总总量的百分数表表示.针片状颗粒判断断方法试验目的在于评评定粗集料形状状的好坏；良好的粗集料形形状应该是接近近球体或立方体体，而细长或扁扁薄的颗粒性能能欠佳，根据粗粗集料的不同用用途采，用不同同试验方法进行行甄别判断；注意两种不同用用途粗集料针片片状颗粒的定义义；关注不同判断方方法的关键.用于混凝土粗集集料针片状颗粒粒检测针片状颗粒定义义：针状颗粒——凡集料颗粒某一一方向的尺寸超超出所属粒级平平均粒径的2.4倍时的颗粒；片状颗粒——凡集料颗粒某一一方向的尺寸小小于所属粒级平平均粒径的0.4倍时的颗粒；用于水泥混凝土土集料试验采用用规准仪法；针状规准仪片片状规规准仪首先要确定每次次试验时集料的的数量；进行粗细不同颗颗粒的分级，其其中共有6个级别；沥青混合料用粗粗集料

针片状状颗粒检测针片状颗粒定义义：某一颗粒长长度尺寸与厚度度尺寸之比大于于等于3时的颗粒；试验方法采用游游标卡尺进行判判断；试验的关键在于于粗集料颗粒基基准面的确定，，颗粒长和高的的量取方法.砂筛分试验细集料一般大多多指砂，其最重重要的试验是筛筛分试验；注意不同用途的的砂的砂的筛分分区别：通常采采用干筛法，沥沥青混合料用砂砂则要采用水筛筛法；采用标准套筛：：从4.75mm至0.075mm，通常试验用砂砂质量500g；过筛要充分彻底底：在过筛完成成后，要逐一进进行每个筛的单单独操作，当每每分钟筛出量不不超过筛上剩余余量的0.1%时，可认为该粒粒级过筛完成；；要求试样总量与与各筛存留量之之和的差值不得得超过总量的1%.筛分试验结果的的用途（1）——定量评价集料的的级配状况筛分结果的计算算：分计筛余百分率率累计筛余百分率率通过百分率筛分试验结果的的用途（2）——砂的粗细程度判判断砂的粗度——细度模数：当细度模数在3.7~3.1，为粗砂；当细度模数在3.0~2.3，为中砂；当细度模数在2.2~1.6，为细砂。注意：该计算公公式仅适用于混混凝土用砂的细细度模数计算，，清楚该公式表表达方式，所代代表的含义，适适用的对象.筛分试验结果的的用途（3）——绘制级配曲线在直角坐标系中中，通过百分率率为纵坐标，筛筛孔尺寸（或颗颗粒粒径）为横横坐标；其中纵坐标刻度度从原点的0到最大的100%，而横坐标刻度度严格讲应以各各筛孔尺寸的0.45次方来表示，但但实际操作则按按等间距依次从从小到大、从左左到右标注.六.矿料级配组成设设计——有关级配的概念念级配类型连续级配——在较宽的范围里里不同粒径颗粒粒连续分布的级级配；间断级配——在粒径分布过程程中，位于中间间部位有一个或或连续若干粒粒径缺失的级配配；开级配——在较窄且偏粗的的范围内连续分分布的级配；级配范围：作为为控制集料级配配状况的标准.五.矿料级配组成设设计——级配设计概念设计方法计算法、图解法法、计算机辅助助设计；设计条件1.目标级配设计范范围；2.各规格矿料筛分分结果。五.矿料级配组成设设计——级配设计过程图解法设计主要要步骤1.按一定比例绘制制一个矩形框图图，从左下到右右上引对角线。。纵边以常数尺尺度标出通过量量刻度，并根据据要求的级配通通过量范围中值值在横边上确定定各筛孔孔径位位置；2.将各规格矿料筛筛分结果在框图图中以折线的形形式绘制在图中中；3.根据相邻两条折折线的位置关系系，依次确定不不同规格矿料在在合成级配中所所占比例；4.对所得比例进行行验算，如果与与所需的级配范范围不完全相符符，则根据实际际情况调整比例例，直至合成级级配完全满足级级配要求.第二部分水泥和水泥混凝凝土水泥试验检测内内容共计五项试验内内容，包括：（1）水泥细度试验验检测、（2）水泥净浆标准准稠度确定、（3）凝结时间间测定、（4）安定性检测测、（5）水泥胶砂强强度试验。试验检测注意意事项（1）哪些试验验分为了标准准法和代用法法，两种方法法相互间关系系；（2）判定试验验结果的标准准；（3）影响试验验结果准确性性的主要因素素；（4）影响加载载试验过程的的两个因素——加载速率和适适宜的压力机机量程选择；；（5）抗折抗压压试验结果的的数据处理.水泥技术性质质概念物理性质细度定义：水泥颗颗粒的粗细程程度，熟悉水水泥细度对水水泥品质的影影响；意义：合适的的细度是保证证水泥水化和和硬化效果的的基本条件；；标准稠度定义：指水泥泥净浆对标准准试杆沉入时时所产生的阻阻力达到规定定状态时所具具有的水和水水泥用量的百百分比。意义：是测定定水泥凝结时时间和安定性性等试验结果果具有可比性性的基础。凝结时间定义：水泥浆浆从可塑状态态到失去塑性性所需的时间间，分初凝和和终凝。意义：初凝时时间太短，不不利于正常施施工；而终凝凝时间太长，，一是不利于于混凝土构造造物早日投入入使用，二是是对需要支护护模板的施工工，会影响模模板的拆卸和和安装。水泥技术性质质概念安定性定义：表征硬硬化后的水泥泥浆体是否产产生过量或不不均匀的的体体积变化，从从而对水泥结结构造成不利利影响的现象象。原因：造成水水泥安定性不不良的原因在在于水泥中存存在的游离氧氧化钙和游离离氧化镁以及及三氧化硫.力学性质定义：水泥（（胶砂）的抗抗折强度和抗抗压强度；意义：是水泥泥的最核心指指标.水泥试验检测测——水泥细度检测测细度试验方法法可分为筛析析法和比表面面积法；以往大多采用用筛析法，但但新的水泥技技术国家标准准要求硅酸盐盐水泥和普通通硅酸盐水泥泥进行细度测测定时则要采采用比表面积积法；筛析法又分为为水筛法和负负压筛法，其其中水筛法是是代用法，负负压筛法是标标准法；试验结果以水水泥标准筛上上的存留量占占试验用水泥泥数量的百分分数表示.水泥试验检测测——水泥细度检测测当采用负压筛筛法时，注意意负压筛仪的的真空度要达达到4000～6000Pa；水泥比表面积积试验比表面积是指指单位质量下下物质的表面面积，比表面面积越大，物物体颗粒越细细；比表面积单位位：m2/Kg，通常要求水水泥的比表面面积大于300m2/Kg.水泥比表面积积试验操作根据公式确定定试验用水泥泥质量：将水泥按一定定方式装填在在透气筒中，，然后安放到到U型管上；开动抽气泵，，慢慢打开玻玻璃旋塞，使使右侧玻璃管管中的液面缓缓缓上升至第第一道刻度线线，关闭抽气气泵和玻璃旋旋塞；当液面下降至至第二道刻度度线时开始计计时，当液面面到达第三道道刻度线时停停止计时，记记录液面经过过第二道和第第三道刻度线线所需的时间间和试验时的的温度；根据不同情况况，通过公式式计算出水泥泥的比表面积积.水泥比表面积积结果计算水泥净浆标准准稠度用水量量试验方法该试验内容也也可分为标准准法和代用法法两种，其中中标准法是维维卡仪法，而而代用法采用用试锥法；两大类方法都都是固定水泥泥用量500g，然后根据经经验采用调整整用水量的方方法找出能够够达到标准稠稠度时所需的的用水量；水泥净浆标准准稠度用水量量试验方法维卡仪法试试锥法试验结果的判判断方法：维维卡仪法以维维卡仪试杆贯贯入水泥浆离离底板距离为为6±1mm为准，试锥法法以试锥贯入入水泥浆深度度在28±2mm为准.水泥净浆标准准稠度用水量量试验方法代用法中的试试锥法中还可可采用固定用用水量的方法法进行，也就就是称取水泥泥500g，加水142.5ml，搅拌后进行行试验时，根根据试锥贯入入深度S（mm），通过下式式计算得到标标准稠度P（%）：P（％）＝33.4－0.185S水泥凝结时间间检测方法水泥凝结时间间试验分为初初凝检测和终终凝检测两个个阶段；初凝时间和终终凝时间检测测采用不同试试针，其中测测终凝时间采采用的试针带带有一个环形形附件。水泥凝结时间间检测方法当加水搅拌到到标准针贯入入到水泥浆的的深度离底板板出现4±1mm距离时，所持持续的时间就就是初凝时间间；当加水搅拌到到试针贯入水水泥浆的深度度在0.5～1mm范围时所持续的时时间就是终凝时间间，根据环形附件件在水泥浆表面的的压痕来判断；两个时间均采用min表示.水泥安定性试验试验采用沸煮法进进行，这种方法又又可分为标准法——雷氏夹法和代用法法——试饼法；试饼法判断方法是是根据试饼沸煮后后是否出现明显变变形、或表面是否否出现裂缝及破碎碎掉渣等现象来判判断；沸煮时要求30min内开始沸腾，连续续沸煮三小时中间间不得补加水。水泥安定性试验雷氏夹法判断方法法：要求沸煮之后后雷氏夹指针端部部的距离（mm）与沸煮之前的端端部距离之差的平平均值不大于5mm，沸煮程序同试饼饼法；注意雷氏夹受力时时指针打开程度是是否标准，判断的的方法是在300g砝码受力状态下，，要求指针打开增增加的距离为17.5±2.5mm，否则该雷氏夹不不合格而弃用.水泥力学强度试验验水泥力学强度试验验采用水泥胶砂法法，即按比例将水水泥、水和标准砂砂混合在一起制成成试样进行试验的的方法；试件几何尺寸为40×40×160mm，在专用三联模中中一次成型三根小小梁试样；成型时每个三联模模所需原材料数量量为水泥：水水：标准砂＝450g：225ml：1350g；水泥力学强度胶砂砂试样成型胶砂搅拌设备胶胶砂振实实设备水泥力学强度试验验注意：养护条件：20℃±1℃的水中养护；抗折和抗压试验操操作方法，各自计计算公式；抗折和抗压强度试试验结果数据处理理要求；加载速率要求及其其对试验的影响；；正确选择压力机量量程的方法.水泥力学加载试验验抗折加载设备抗抗压加载设备水泥试验检测——水泥力学强度试验验抗折和抗压计算公公式：注意试验单位的统统一，其中荷载以以N为单位，几何尺寸寸以mm为单位，强度则是是MPa.水泥试验检测——水泥力学强度试验验试验数据处理抗折强度：（1）取三个试件的平平均值；（2）当其中一个计算算结果与平均值的的差超过平均值的的±10%时，该值舍去，以以剩余两个的平均均值为结果；抗压强度：（1）取6个试件的平均值；；（2）当其中1个计算结果与6个平均值的差超过过平均值的±10%时，该值舍去，以以剩余5个的平均值为结果果；（3）当其中又有一个个计算结果与5个平均值的差超过过平均值的±10%时，则试验作废.关于压力机操作加载速度应按规定定的要求进行，例例如水泥胶砂加载载速度是2.4±0.2kN/s；压力机的量程选择择：正确压力机的的量程是指当估计计所需最大荷载正正好位于所选压力力机量程的20~80%之间的量程.（硅酸盐类）水泥泥技术标准水泥的技术标准分别依据物理性质质、力学性质和化化学性质等三个方方面加以制定。水泥强度等级的判判断水泥强度等级的确确定要从抗压和抗抗折两项强度指标标和28d和3d两个龄期全面考虑虑，并依据28d抗压强度的大小进进行命名；普通硅酸盐水泥的的等级仅有两个，，分别是42.5和52.5MPa.水泥品质判定规则则取消废品水泥判定定；当化学指标、凝结结时间、安定性和和强度符合要求时时，判定为合格水水泥；当上述项目中任何何一项不符合标准准时，判定为不合合格水泥；取消不合格品判定定中细度和混合材材料掺加量的规定定内容.混凝土试验检测技技术共强调四项试验，，其中1、4两项为重点：（1）工作性检测——坍落度试验和维勃勃稠度试验；（2）混凝土凝结时间间试验；（3）密度检测试验；；（4）强度试验——抗压和抗弯拉强度度试验；内容重点：（1）每项试验操作作过程；（2）坍落度试验中中评定工作性的方方法；（3）力学试验加载载速率、适宜量程程选择方法；（4）抗压和抗弯拉拉试验结果的数据据处理.水泥混凝土工作性性检测——坍落度试验工作性（和易性））概念工作性定义——工作性又称和易性性，包括流动性、、可塑性、稳定性性和易密性；影响工作性的因素素——包括内因和外因，，内因主要有：（1）原材料性质和和特点；（2）组成混凝土材材料比例——水灰比、用水量、、砂率等；（3）外加剂.混凝土工作性试验验——坍落度法坍落度试验注意事事项：试验操作过程中装装填方法和要求；；坍落度值（mm）所代表的含义；；粘聚性是如何检测测的；如何确定混凝土的的保水性.混凝土工作性试验验——维勃稠度法维勃稠度法：注意适用的条件、、结果表示单位；；试验结构和坍落度度之间的关系.水泥混凝土力学性性质检测——力学性质概念抗压强度：（1）立方体抗压强度度：是根据规范测测得的强度平均值值；（2）立方体抗压强度度标准值：在标准准试验条件下，满满足保证率要求的的强度值；（3）混凝土强度等级级：当上述标准值值达到并超过某一一规定强度等级时时，以大写字母C和该等级组合，就就成为所谓该混凝凝土强度等级；抗弯拉强度：用于水泥混凝土板板配合比设计指标标；影响混凝土力学强强度的因素：水灰比、集料特性性、浆集比、养护护条件.混凝土力学强度试试验——混凝土拌合成型设设备和试块搅拌设备振振实台立方体试模和试块块小小梁试试模和试块混凝土力学强度试试验——试件成型试件成型的关键是是试件的密实过程程，根据混凝土坍坍落度的差别，分分别采用不同的方方式方法：当坍落度度在25~70mm时，采用用振动台台密实成成型，操操作时既既要密实实，又不不能超振振，以免免水泥浆浆的流失失；当坍落度度超过70mm时，采用用人共插插捣密实实成型；；当坍落度度小于25mm时，要用用插捣棒棒来密实实成型.混凝土力力学试验验加载设设备抗弯拉加加载设备备抗抗压加载载设备试验同样样要注意意加载速速率、压压力机量量程的选选择和试试验数据据处理，，而且明明白混凝凝土加载载速率表表达方式式和操作作方法.混凝土强强度试验验抗压或抗抗折强度度试验时时的加载载方式：：其中抗抗折试验验采用三分分点双荷荷载加载载方法；；两个力学学试验结结果计算算方法：：（1）取三个个的平均均值；（2）当其中中一个结结果与中中间值的的差超过过中值的的±15%，取中值值作结果果；（3）当另一一个结果果与中值值的差又又超过中中值的±15%，则试验验作废.混凝土强强度试验验由于抗折折试验的的加载方方式的特特殊性，，抗折试试验结果果评定的的特殊之之处：（1）受力破破坏位置置：要求求破坏位位置位于于两个加加载点之之间，如如果有一一个断裂裂面位于于加载点点外侧，，以另外外两个进进行平均均后作为为结果，，但前提提是两个个测值差差不大于于两个测测值中较较小值的的15%。如果超超出，则则无效；；（2）如果两两个试件件断裂位位置都超超出加载载点之外外，则试试验无效效.混凝土质质量评定定统计法：：包括已已知标准准差法和和未知标标准差法法；未知标准准差法非统计法法混凝土配配合比设设计方法法——原材料要要求水泥水泥品种种——根据混凝凝土构造造物要求求和环境境特点确确定；水泥强度度等级——与混凝土土的强度度等级相相匹配：：水泥强强度等级级是混凝凝土强度度等级的的1～1.5倍。粗集料满足基本本技术性性质要求求；注意粗集集料公称称最大粒粒径的限限制要求求；采用连续续级配或或间断级级配时各各自的优优缺点；；砂砂的级配配分区，，注意其其中二区区砂的特特点；水含有较少少的杂质质，通常常的生活活用水均均可.混凝土配配合比设设计方法法——概述混凝土配配合比表表达方式式（1）单位位用量表表达方式式——以1立方混凝凝土中各各材料用用量（Kg）表示；；（2）相对用用量表达达方式——水泥用量量当作1，其它材材料针对对与水泥泥用量的的相对值值；配合比设设计要求求（1）强度要要求——提出一个个比设计计强度更更高的配配制强度度；（2）工作性性要求——适宜的坍坍落度、、良好的的粘聚性性和保水水性；（3）耐久性性要求——通过最小小水泥用用量和最最大水灰灰比保证证耐久性性；（4）经济性性要求——采用当地地材料或或替代物物.混凝土配配合比设设计方法法——概述设计参数数（1）水灰比比——决定水泥泥浆的稀稀稠程度度，并直直接影响响混凝土土强度；；（2）用水量量——决定水泥泥浆数量量多少；；（3）砂率——直接影响响混凝土土的保水水性和粘粘聚性。。设计步骤骤（1）初步配配合比——根据设计计文件要要求和原原材料特特点提出出最初的的配合比比；（2）基准配配合比——通过实际际坍落度度试验检检测、调调整混凝凝土工作作性；（3）试验室室配合比比——通过实际际检测不不同水泥泥比下混混凝土强强度，确确定能够够满足配配制强度度要求的的配合比比，并进进一步步修正混混凝土密密度；（4）工地配配合比——根据工地地现场砂砂、石含含水率调调整混凝凝土各材材料用量量.混凝土配配合比设设计方法法——初步配合合比设计计根据混凝凝土强度度保证率率和施工工技术水水平，确确定配制制强度；；通过公式式计算混混凝土水水灰比，，式中：aa、ab——与集料类类型有关关常数,通常碎石石分别取取0.46和0.07；fce——水泥实际际强度；；并依据耐耐久性要要求校核核该水灰灰比是否否满足耐耐久性要要求.混凝土配配合比设设计方法法——初步配合合比设计计通过查表表的方式式确定混混凝土用用水量（（m水），注意意该用水水量的大大小取决决于坍落落度和粗粗集料的的类型与与公称粒粒径；计算求得得水泥（（m水泥）用量，，并进行行耐久性性校核；；通过内插插法查表表确定砂砂率，注注意影响响砂率大大小的因因素；采用质量量法或体体积法计计算求得得砂和粗粗集料的的用量.混凝土配配合比设设计方法法——初步配合合比设计计质量法（（假定密密度法））混凝土配配合比设设计方法法——初步配合合比设计计体积法混凝土配配合比设设计方法法——基准配合合比设计计拌和适宜宜数量的的混凝土土进行坍坍落度试试验，根根据实测测出的坍坍落度值值、粘聚聚性以及及保水性性调整混混凝土配配合比：：（1）坍落落度、粘粘聚性和和保水性性都理想想时，无无需再做做调整，，基准配配合比等等同于初初步配合合比；（2）坍落度度不满足足要求，，但粘聚聚性和保保水性良良好，则则采用水水灰比不不变，加加减水泥泥浆用量量的方法法，调整整混凝土土坍落度度。此时时，砂、、石用量量保持不不变，水水泥和水水的用量量发生变变化；（3）坍落度度符合要要求，但但粘聚性性和保水水性较差差，则采采用适当当提高砂砂率的方方法进行行调整。。此时，，水泥和和水的用用量基本本不变，，砂、石石用量加加以调整整；（4）当坍落落度、粘粘聚性和和保水性性都不理理想时，，可以同同时调整整水泥浆浆数量和和砂率，，也可重重新进行行混凝土土的配合合比设计计.混凝土配配合比设设计方法法——试验室配配合比设设计以初步配配合比得得到的水水灰比为为中值，，采用等等间隔的的方式再再设定两两个不同同的水灰灰比，分分别拌和和成型、、养护28d，测得各各自强度度；根据不同同灰水比比所对应应强度绘绘图，确确定满足足配制强强度的所所对应的的水灰比比，作为为最终的的水灰比比；根据实测测混凝土土毛体积积密度与与计算密密度的比比值，对对各材料料进行密密度修正正.混凝土配配合比设设计方法法——混凝土强强度和水水灰比关关系图混凝土配配合比设设计方法法——工地配合合比设计计根据砂、、石含水水率定义义，确定定工地拌拌和混凝凝土时各各材料的的用量;含水率定定义：注意：烘烘干材料料质量和和含水材材料质量量之间关关系：混凝土配配合比设设计方法法——工地配合合比设计计当砂含水水率为a%、石的含含水率为为b%时，工地地配合比比就是第三部分分沥沥青和沥沥青混合合料沥青材料料试验检检测重点强调调五项试试验，其其中包括括针入度度、软化化点、延延度、薄薄膜烘箱箱试验和和密度检检测等；；掌握各项项试验检检测结果果所表征征的沥青青性质；；试验过程程中影响响试验结结果的条条件及各各条件变变化对试试验带来来的影响响.沥青试验验检测——针入度试试验针入度是是表示沥沥青粘稠稠度大小小的指标标，并以以此作为为评定沥沥青标号号的依据据；试验条件件：温度度、标准准针质量量、测定定时间，，常用试试验条件件是25℃、100g、5s；平行试验验的读数数要求；；沥青试验验检测——软化点试试验软化点是是一种表表示沥青青热稳定定性高低低的指标标。特别关注注升温速速度的控控制：要要求5℃/min.沥青试验验检测——延度试验验延度在一一定程度度上反映映沥青低低温性能能的好坏坏，表示示低温时时的抗裂裂能力。。试验条件件：温度度控制在在15℃或10℃℃状态；拉拉伸速率率控制在在5cm/min；水的密度度调整.沥青试验验检测——薄膜烘箱箱老化试试验试验反映映沥青抗抗老化能能力；试验条件件：沥青青50g、温度163℃℃、时间5h；评定方法法：质量变化化；残留针入入度；残留延度度值.薄膜烘箱箱内部结结构和盛盛样皿沥青试验验检测——沥青密度度测定操作过程程：1.称取空密密度瓶质质量（m瓶）；2.称取装满满水的密密度瓶质质量（m瓶+水）；3.称取装入入适量沥沥青后的的密度瓶瓶质量（（m瓶+沥青）；4.称取再装装满水后后的密度度瓶质量量（m瓶+沥青+水）.计算公式式：沥青中蜡蜡含量的的试验蜡在沥青青中完全全起着消消极作用用，对沥沥青及其其混合料料的高温温稳定性性、低温温稳定性性和水温温性以及及沥青路路面的抗抗滑性都都有不利利影响。。通过沥沥青中蜡蜡含量的的检测，，了解所所用沥青青中蜡的的数量；；检测过程程主要经经过三步步：（1）通过加热热（550℃）分馏，，将沥青青中的蜡蜡油分馏馏出；（2）将分馏馏出的蜡蜡油在无无水乙醚醚和无水水乙醇（（1：1）溶剂的的作用下下，将其其中的蜡蜡与油分分离出来来；（3）再在低低温条件件下（-20℃）将蜡结结晶出来来，然后后进一步步用石油油醚将蜡蜡的结晶晶体溶解解净化，，除去石石油醚后后得到沥沥青中蜡蜡的质量量.沥青技术术要求1.采用道路路石油沥沥青取代代原有的的重交沥沥青（AH）和中、、轻交通通道路沥沥青（A）;2.沥青标号号的划分分根据针针入度的的大小；；3.不同标号号的沥青青适用于于不同的的气候环环境；4.将沥青划划分为三三个等级级，A级沥青适适用于各各种条件件、B级沥青适适用于高高等级公公路的下下面层和和其它等等级的各各个层次次、C级沥青适适用于三三级及三三级以下下的道路路.沥青混合合料试验验检测重点强调调的沥青青混合料料试验包包括：1.沥青混合合料马歇歇尔试件件制备方方法；2.混合料密密度检测测；3.马歇尔稳稳定度试试验；4.沥青混合合料水稳稳性试验验；5.车辙试验验；6.沥青与矿矿料粘附附性试验验；重点掌握握1.每项试验验主要操操作过程程；2.不同试验验方法的的适用性性；3.影响试验验结果的的因素.沥青混合合料——概述沥青混合合料分类类1.根据空隙隙率：密级配沥沥青混合合料——空隙率3～6％；开级配沥沥青混合合料——空隙率18％以上；；半开级配配沥青混混合料——空隙率6～12％；2.根据级配配类型：：连续级配配沥青混混合料；；间断级配配沥青混混合料；；3.按矿料的的公称最最大粒径径：特粗式沥沥青混合合料——最大粒径径为37.5mm；粗粒式沥沥青混合合料——最大粒径径31.5mm、26.5mm；中粒式沥沥青混合合料——最大粒径径19mm、16mm；细粒式沥沥青混合合料——最大粒径径13.2mm、9.5mm；砂粒式沥沥青混合合料——最大粒径径≤4.75mm.沥青混合合料——概述沥青混合合料结构构类型1.采用连续续级配矿矿料——悬浮密实实型结构构，具有有较低的的空隙率率，有较较好的耐耐久性，，良好的的低温性性能，但但高温抗抗车辙能能力较差差；2.采用开级配配矿料——骨架孔隙型型结构，空空隙率较高高，所以低低温抗开裂裂性能较差差，低温性性不好，但但高温抗车车辙能力相相对较好；；3.采用间断级级配矿料——密实骨架型型结构，具具有较高的的密实程度度，能够同同时兼顾高高、低温性性能和耐久久性要求.沥青混合料料路用性能能高温稳定性性——高温条件下下沥青混合合料抵抗车车辆反复作作用，不产产生明显永永久变形的的能力，特特别是对高高等级公路路渠化交通通条件下抵抵抗车辙性性能的能力力。评价指标：：马歇尔稳稳定度、动动稳定度；；低温抗裂性性——冬季低温条条件下，特特别是急剧剧降温时沥沥青混合料料抗开裂的的能力。评价指标：：低温破坏坏强度、破破坏应变、、破坏劲度度模量；五.沥青混合料料路用性能能耐久性——表征沥青混混合料抗老老化性、水水稳性和抗抗疲劳能力力。评价指标：：空隙率、、饱和度、、残留稳定定度；抗滑性有助于车辆辆行驶安全全的性能。。评价指标：：路面构造造深度、摩摩擦系数；；施工和易性性.沥青混合料料技术标准准空隙率——压实沥青混混合料中空空隙体积占占整个混合合料体积百百分率。通通常密级配配沥青混合合料的空隙隙率在3～6％之间；稳定度——在规定条件件下沥青混混合料马歇歇尔试件可可承载的最最大荷载（（kN）。通常密密级配沥青青混合料的的稳定度≥8kN；流值——规定条件下下，沥青混混合料马歇歇尔试件达达到最大荷荷载时所对对应的竖向向变形（mm）。通常密密级配沥青青混合料的的流值在2～4mm之间；饱和度——压实沥青混混合料中沥沥青体积占占矿料骨架架以外空间间体积的百百分率。通通常是50～75％之间.沥青混合料料技术标准准动稳定度——在规定条件件下，沥青青混合料每每形成1mm车辙时需要要的碾压次次数。通常常要求600～800次/mm以上；水稳性——沥青混合料料马歇尔试试件在60℃水中浸泡48h后，所达到到的稳定度度，通常要要求残留稳稳定度≥75～80％以上；或或采用特定定操作后的的冻融劈裂裂强度比表表示沥青混混合料的水水稳性，要要求该指标标达到70~75%以上；矿料间隙率率——压实沥青混混合料试件件中矿料以以外的空间间体积占试试件总体积积的百分率率。该值的的大小取决决于混合料料的空隙率率和矿料的的公称最大大粒径.沥青混合料料试验——马歇尔试件件的制备混合料搅拌拌锅马马歇尔成成型击实设设备马歇尔试块块沥青混合料料试验——马歇尔试件件的制备备料根据经验每每个马歇尔尔试件所需需矿料约1200g；原材料加热热根据沥青标标号确定沥沥青加热温温度，矿料料（不包括括矿粉）的的加热温度度高于沥青青加热温度度10~30℃；拌合控制拌合温温度与沥青青加热的温温度大致一一致，将矿矿料加入拌拌合锅，按按所需的数数量添加沥沥青，搅拌拌大约1~1.5min后，再加入入矿粉继续续搅拌均匀匀，控制时时间3min；击实成型双面各击75次，击实完完成冷却后后脱模；调整根据试件高高度进行材材料数量的的修正.沥青混合料料试验——密度试验根据吸水率率大小：几乎不吸水水（＜0.5%）——采用水中重重法；吸水率不大大于2%——采用表干法法；吸水率超过过2%——采用蜡封法法；其中：1表示裹蜡的的沥青混合合料试件排排开水的体体积；2表示混合料料试件裹上上的蜡所占占据的体积积.沥青混合料料试验——密度试验空隙率超过过18%采用体积法法；混合料最大大理论密度度采用真空空法：沥青混合料料试验——稳定度试验验在60℃水中浸泡30~40nim；试验结果有有稳定度（（kN）和流值（（mm）；注意结果的的数据计算算要求：其中的K是试验常数数，根据每每组试件的的个数确定定。当个数数是4个时，取1.46。沥青混合料料水稳性试试验——残留稳定度度试验一次成型两两组马歇尔尔试件，一一组进行常常规马歇尔尔稳定度试试验，另一一组在60℃水中浸泡48h，然后再进进行马歇尔尔稳定度试试验，以48h稳定度比上上常规稳定定度的百分分数作为试试验结果，，称为残留留稳定度；；沥青混合料料水稳性试试验——冻融劈裂试试验一次成型两两组马歇尔尔试件，一一组在25℃的水中浸泡泡2h后进行劈裂裂试验，得得到相应的的劈裂强度度；另一组在抽抽真空状态态下充分饱饱水一段时时间后，放放置在-18℃℃的低温条件件下冷冻16~18h；再在60℃水中浸泡24h，最后在25℃水中泡2h后进行劈裂裂试验，得得到相应劈劈裂强度；；以后者比前前者得到的的百分数作作为试验结结果，称为为冻融劈裂裂强度比.沥青混合料料试验——车辙试验车辙板成成型型轮碾仪车车辙试验验仪车辙板的制制备方法同同马歇尔试试件制备方方法相似；；车辙试验温温度60℃，并在试验验操作前至至少要在规规定温度条条件下恒温温2h；结果计算公公式：沥青混合料料试验——粘附性试验验集料粒径超超过13.2mm采用水煮法法：选取13.2~19mm颗粒5颗，裹覆沥沥青后在接接近沸腾状状态下沸煮煮3min；集料粒径小小于13.2mm采用水浸法法：选取9.5~13.2mm颗粒集料200g，四分法保保留100g，加入5g沥青在规定定的温度下下拌合，挑挑选20颗摊在玻璃璃板上，放放入80℃水中浸泡30min；领会粘附等等级评定思思路.沥青混合料料配合比设设计方法——配合比设计计步骤目标配合比比设计阶段段：室内系系统配合比比设计；生产配合比比设计阶段段：现场配配合比调整整；生产配合比比验证：试试验路铺筑筑.沥青混合料料配合比设设计方法——配合比设计内内容矿料级配组成成设计——要求所设计的的矿料具有足足够的密实度度，并具有较较高的内摩阻阻力；最佳沥青用量量——在选定的矿料料级配条件下下最适宜的沥沥青用量.沥青混合料配配合比设计方方法——气候分区指标标气候分区高温温指标——采用工程所在在地最近30年内最热月份份平均日最高高气温的平均均值，作为（（反映高温））气候分区的的一级指标。。一级指标划划分为3个区：高温气候1区：＞30℃（夏炎热区））；高温气候2区：20～30℃（夏热区）；；高温气候3区：＜20℃（夏凉区）.沥青混合料配配合比设计方方法——气候分区指标标气候分区低温温指标——采用工程所在在地最近30年的极端最低低气温，作为为（反映低温温）气候分区区的二级指标标：低温气候1区：＜-37.5℃℃（冬严寒区））；低温气候2区：-37.5～-21.5℃℃（冬寒区）；；低温气候3区：-21.5～-9.0℃℃（冬冷区）；；低温气候4区：＞-9.0℃℃（冬温区）.沥青混合料配配合比设计方方法——气候分区指标标气候分区雨量量指标——采用工程所在在地最近30年内年降雨量量平均值，作作为气候分区区的三级指标标：降雨量1区：＞1000mm（潮湿区）；；降雨量2区：1000～500mm（湿润区）；；降雨量3区：500～250mm（半干区）；；降雨量4区：＜250mm（干旱区）.沥青混合料配配合比设计方方法——原材料要求沥青1.针对气候环境境选择标号适适宜的沥青：：环境气候温温度较高，沥沥青的标号较较低一些，反反之则相对高高一些；2.根据交通状况况、是否存在在渠化交通现现象、混合料料类型以及所所处的结构层层位等对所挑挑选的沥青标标号做进一步步调整。通常常，交通量大大、存在渠化化交通、沥青青混合料矿料料粒径偏细、、或位于结构构层位的上层层，则沥青标标号应低一些些；反之则高高一些。沥青混合料配配合比设计方方法——原材料要求粗集料1.满足粗集料的的物理力学指指标；2.与沥青有良好好的粘附效果果：粘附等级级应在IV级以上，如果果需要则要对对粘附性进行行改善：——掺入性能良好好的抗剥落剂剂；——用消石灰或水水泥替代部分分矿粉；——将粗集料用石石灰浆处理。。3.良好的粒径规规格：有助于于矿料的级配配合成.沥青混合料配配合比设计——原材料要求细集料1.良好的物理力力学性质；2.适宜的粒径规规格；矿粉（填料））1.采用碱性石灰灰岩加工磨细细而成，具有有良好的亲油油性；2.满足相应细度度要求.沥青混合料（（目标）配合合比设计——矿料级配设计计针对设计文件件、或工程要要求，由道路路等级、路面面类型以及所所处结构层层层位等因素来来确定；通常每一层压压实后沥青混混合料的厚度度不小于所选选矿料类型中中公称最大粒粒径的2.5～3.0倍；根据道路等级级、气候和交交通特点，对对级配进行偏偏粗或偏细的的调整。当夏夏季温度偏高高且持续时间间较长、重载载车多时，宜宜选择较用较较粗的级配类类型，并取较较高的设计空空隙率；反之之，选用较细细级配类型，，并取较低的的设计空隙率率.沥青混合料（（目标）配合合比设计——最佳沥青用量量确定沥青混合料沥沥青用量表示示方法：1.2.沥青混合料（（目标）配合合比设计——最佳沥青用量量确定沥青大致用量量范围的确定定1.借鉴以往类似似工程，由公公式计算确定定可能的最佳佳沥青用量，，并由此得出出沥青的大致致用量范围：：分别为以往同同类工程所使使用的最佳沥沥青用量和相相对合成毛体体积密度；2.当缺乏可借鉴鉴的经验时，，可以5％的沥青用量量作中间值，，以0.5的等间隔向两两侧扩展，大大致确定出沥沥青的用量范范围.沥青混合料（（目标）配合合比设计——最佳沥青用量量确定制备马歇尔试试件1.通常将确定的的沥青用量范范围等间隔划划分成5组，每组制备备4~5个试件；2.根据某一沥青青用量下一块块试件大致所所需材料用量量，备好一盘盘混合料所需需的合成矿料料和沥青。3.根据要求温度度加热各种原原材料，按顺顺序加入搅拌拌锅搅拌；4.取一定量（大大约1200g）拌和好的混混合料在成型型仪器上按要要求击实成型型，并将成型型好的试件放放凉后脱模。。根据测得的的试件高度判判断第一次所所取的混合料料是否合适，，如需要进行行适当调整。。最好将所有有成形好的试试件进行编号号，以备后用用.三、配合比设设计具体操作作通过对马歇尔尔试件的试验验检测和计算算分别测得或或求得不同沥沥青用量时混混合料的各项项指标，其中中包括密度、、稳定度、流流值、空隙率率、饱和度和和矿料间隙率率等；以不同沥青用用量时所对应应的各指标变变化在直角坐坐标中进行绘绘图，如马歇歇尔稳定度和和沥青用量图图如下：由上述图形，，根据稳定度度和密度最大大值、空隙率率和饱和度中中值分别对应应的沥青用量量，并以此平平均得最佳沥沥青用量初始始值OAC1:OAC1=(a1+a2+a3+a4)/4三、配合比设计过过程——最佳沥青用量确定定根据各项指标分别别满足相应技术要要求时所对应的沥沥青用量范围，绘绘制成图，并确定定出各指标均满足足要求时的公共范范围，以此确定出出最佳沥青用量的的中值OAC2:OAC2=(amin+amax)/2ami