2018年沥青与沥青混凝土试验讲义

2018年沥青与沥青混凝土试验讲义第一页，共265页。主要内容沥青三大指标试验及沥青混合料试验材料性能及常见病害目标配合比设计生产配合比设计及生产过程控制4/19/20232第二页，共265页。常用规范CJJ1-2008城镇道路工程施工与质量验收规范JTGD50-2006公路沥青路面设计规范

JTGE20-2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程

JTGE42-2005公路工程集料试验规程

JTGE60-2008公路路基路面现场测试规程JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范4/19/20233第三页，共265页。三大指标试验;针入度

4/19/20234第四页，共265页。4/19/20235第五页，共265页。4/19/20236第六页，共265页。4/19/20237第七页，共265页。4/19/20238第八页，共265页。4/19/20239第九页，共265页。材料性能

4/19/202310第十页，共265页。试验影响因素

做法后果原因针身涂有大量黄油或凡士林值偏大测出的是隔离剂的针入度距小于10mm值偏大针孔距离过近，破坏了沥青原有结构组成养护时间过长（远大于1.5～2.5h）值偏小油分散失未经0.6mm过筛值离散性大不均匀试样中进入气泡值离散性大不均匀标准针尺寸不符针尖剪切力不同4/19/202311第十一页，共265页。延度试验4/19/202312第十二页，共265页。4/19/202313第十三页，共265页。4/19/202314第十四页，共265页。4/19/202315第十五页，共265页。试验影响因素做法后果原因刮模（不从中间向两边）值离散性大重复刮划，表面产生波浪拉伸速度快慢不一破坏不一致试验温度延度值有差异（软硬不同的沥青影响不同）试件浸入水中深度（小于10cm）值离散性大受环境影响模内涂隔离剂值偏小试样沉入槽底或上浮值偏小产生了额外应力4/19/202316第十六页，共265页。软化点试验4/19/202317第十七页，共265页。4/19/202318第十八页，共265页。4/19/202319第十九页，共265页。4/19/202320第二十页，共265页。4/19/202321第二十一页，共265页。4/19/202322第二十二页，共265页。试验影响因素做法影响原因分析刮模（表面不与环面齐平）沥青量不同，影响测试结果不用蒸馏水引起水温上升不均匀或介质比热容不同试杯内水不搅拌有温差效由介质导热速度影响形成温差水温上升速度不符合要求大-大小-小模内涂隔离剂值偏小粘结力小，遇热会剥离底板涂隔离剂过厚值偏小隔离剂占据沥青位置形成空洞4/19/202323第二十三页，共265页。沥青密度试验4/19/202324第二十四页，共265页。4/19/202325第二十五页，共265页。4/19/202326第二十六页，共265页。4/19/202327第二十七页，共265页。4/19/202328第二十八页，共265页。4/19/202329第二十九页，共265页。4/19/202330第三十页，共265页。4/19/202331第三十一页，共265页。4/19/202332第三十二页，共265页。常见病害4/19/202333第三十三页，共265页。面层推移4/19/202334第三十四页，共265页。低温开裂4/19/202335第三十五页，共265页。疲劳开裂4/19/202336第三十六页，共265页。水损害4/19/202337第三十七页，共265页。桥面铺装中因桥梁结构产生的变形

4/19/202338第三十八页，共265页。材料性能4/19/202339第三十九页，共265页。级配相同沥青不同

4/19/202340第四十页，共265页。沥青的高温稳定性指标

4/19/202341第四十一页，共265页。旋转粘度计(Brookfield)

4/19/202342第四十二页，共265页。材料性能4/19/202343第四十三页，共265页。旋转黏度

测量温度大于45℃的沥青表观黏度。国际单位为帕斯卡秒(Pa.s),常用单位为厘泊,1厘泊(cP)=1毫帕斯卡秒(mPa.s)。4/19/202344第四十四页，共265页。材料性能4/19/202345第四十五页，共265页。不适合测量含有不溶矿物质的改性沥青。当数据稳定在0.01Pa.s的数量级上时(新规程规定)，才能开始读数，每60s读一次数据，连读3次，取

平均值。

常测温度为135℃及175℃。允许偏差为平均值的3.5%。4/19/202346第四十六页，共265页。试验影响因素做法影响原因分析沥青含有大颗粒测量的黏度比实际高影响转子剪切作用沥青含有气泡测量的黏度比实际低仪器未调水平测量值不准转子与盛样皿摩擦等仪器温度不准测量值偏差大称样皿中沥青液面高度不同高-大低-小转子与样品的摩擦力不同4/19/202347第四十七页，共265页。闪点如果可能，闪点试验应该是可以进行沥青试验时，第一个进行的性能试验。装置应置于室内光线较暗且无显著空气流通的地方，并用防风屏三面围护。在加热板有一个与标准试焰大小相当的φ4.0mm±0.2mm电镀金属小球，供火焰调节的对照使用。4/19/202348第四十八页，共265页。克利夫兰开口杯法

4/19/202349第四十九页，共265页。沥青的抗老化性能指标

薄膜烘箱或旋转薄膜烘箱试验前后沥青常规性质的变化，如针入度比、延度比、质量变化、软化点增量及黏度比等。4/19/202350第五十页，共265页。RTFOT

163℃±0.5℃，85min每瓶试样35g±0.5g所有试验须在72小时内完成4/19/202351第五十一页，共265页。压力老化试验(PAV)

RTFOT后试样每盘试样50g±0.5g老化时间20h老化温度90-110℃老化压力2.1MPa±0.1MPa4/19/202352第五十二页，共265页。沥青性能4/19/202353第五十三页，共265页。几点注意问题4/19/202354第五十四页，共265页。4/19/202355第五十五页，共265页。集料的两类技术要求料源特性:反映材料来源，它是石料产地决定的，如密度、压碎值、磨光值等。加工特性:反映加工水平，如石料的级配组成、针片状颗粒含量、破碎砾石的破碎面比例、含泥量、棱

角性、细粉含量等。4/19/202356第五十六页，共265页。常见路用石料岩石成岩分类表面构造破碎形状粘附性玄武岩火成岩良好良好良好花岗岩火成岩尚好尚好不良安山岩火成岩良好良好良好石灰岩沉积岩良好尚好良好砂岩沉积岩良好良好尚好4/19/202357第五十七页，共265页。石料的性质4/19/202358第五十八页，共265页。出料粒度与给料粒度、含水量、可碎性、含泥量等因素有关碎石机适用条件破碎原理颚式碎石机破碎大、中、小型石块冲击、压缩反击式碎石机粒度不大于500毫米、抗压强度不超过320兆帕的物料（花岗岩、石灰石、混凝土等）冲击、剪切圆锥式碎石机破碎坚硬、中等硬度以上的各种矿石和岩石研磨、剪切、压缩碎石加工机械59第五十九页，共265页。鄂式碎石机4/19/202360第六十页，共265页。反击式4/19/202361第六十一页，共265页。圆锥式碎石机4/19/202362第六十二页，共265页。4/19/202363第六十三页，共265页。

振动筛的等效筛孔

(方孔筛,mm)

标准筛筛孔2.364.759.513.2161926.531.537.553振动筛筛孔3611151922303541604/19/202364第六十四页，共265页。粗集料4/19/202365第六十五页，共265页。筛分实验4/19/202366第六十六页，共265页。筛分试验注意事项集料取样要使用四分法；—筛分停止：1min内下落量小于残留量0.1%(1%)；—试验结果：同时

0.075mm通过率偏差小于1%（无）满足筛分的质量偏差小于总质量的0.3%（0.5%）4/19/202367第六十七页，共265页。粘附性对年平均降雨量在1000mm以上地区的高速公路和一级公路，表面层所用集料与沥青的粘附性宜达到5级其他情况粘附性不宜低于4级。粗集料与沥青的粘附性应符合要求，当使用不符要求的粗集料时，要进行技术处理。粘附性好坏与混合料的水稳定性没有绝对的关系。4/19/202368第六十八页，共265页。试验过程13.2mm～19mm接近立方体集料5个,洗净、烘干；将集料用细线系牢，再置105℃±5℃烘箱内1h；浸入预先加热的沥青试样中45s；在室温下冷却15min；浸入盛有煮沸水的大烧杯，使烧杯中的水保持微沸状态浸煮3min；冷却后放入盛有常温水的纸杯中，在水中观测结果。4/19/202369第六十九页，共265页。参考试验（推荐但不强制）

用以评定消石灰对集料黏附性的改善效果。称量50g消石灰，放入容器中，加入洁净水搅拌；石料洗净加热后，立即放入石灰水中浸5s；晾干后按正常步骤进行黏附性试验（石料不须清洗了）4/19/202370第七十页，共265页。抗剥落剂的性能对加入抗剥落剂的沥青进行短期老化；

使用上述沥青进行黏附性试验；使用未经老化的加入抗剥落剂躲沥青拌制沥青混合料；对上述沥青混合料进行短期（135℃、4h)及长期(85℃、120h)老化；

检验上述沥青混合料的水稳定性；综合黏附性试验及水稳定性试验，检验抗剥落剂的性能。71第七十一页，共265页。粗集料棱角性

4/19/202372第七十二页，共265页。车辙形成示意图

4/19/202373第七十三页，共265页。粗集料针篇状含量

4/19/202374第七十四页，共265页。4/19/202375第七十五页，共265页。沥青混合料用粗集料针片状

4/19/202376第七十六页，共265页。试验注意事项水泥砼与沥青砼用的集料针片状含量意义不同；试验结果允许偏差：满足两次偏差小于平均值的20%一条两次偏差大于等于平均值的20%，追加一次试验后，以三次平均值作为最终结果。—水泥砼用粗集料无允许偏差4/19/202377第七十七页，共265页。洛杉矶磨耗试验

4/19/202378第七十八页，共265页。4/19/202379第七十九页，共265页。注意事项机器需转动500转,速度30-33rad/min；

—磨耗后试样需经水洗将细尘去掉；

—试验用筛孔为1.7mm；

—试验结果允许偏差：

两次试验的偏差不大于2%4/19/202380第八十页，共265页。粗集料压碎值试验集料尺寸:9.5-13.2mm分3层,每次捣实25次10min内达到400kN,稳压5s;

过2.36mm筛孔;准确至0.1%,以三个试样试验平均值为最终结果4/19/202381第八十一页，共265页。4/19/202382第八十二页，共265页。软弱颗粒试验4/19/202383第八十三页，共265页。细集料4/19/202384第八十四页，共265页。细集料筛分试验试验合格的判据：0.075mm通过率偏差小于1%细度模数计算4/19/202385第八十五页，共265页。细集料密度试验适用于含有少量大于2.36mm粒径的集料（无）；—试验温度：23℃±1.7℃（原规程15℃～25℃）—试验结果允许偏差

两次试验差值不超过0.014/19/202386第八十六页，共265页。细集料棱角性

4/19/202387第八十七页，共265页。注意事项4/19/202388第八十八页，共265页。细集料砂当量试验

4/19/202389第八十九页，共265页。4/19/202390第九十页，共265页。填料矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉。拌和机的粉尘可作为矿粉的一部分回收使用。但每盘用量不得超过填料总量的25％，掺有粉尘填料的塑性指数不得大于4%。粉煤灰作为填料时，用量不得超过填料总量的50%，粉煤灰的烧失量应小于12%4/19/202391第九十一页，共265页。矿粉注意事项筛分试验的合格判据为各筛孔偏差小于2%；—密度试验合格判据为两次试验的偏差不大于0.01；—亲水性矿粉密度须使用煤油作介质；4/19/202392第九十二页，共265页。所有沥青路面的集料筛分,均须使用水筛法密度的测定温度：细集料23℃,

粗集料15-25℃，

矿粉20℃.4/19/202393第九十三页，共265页。密度之间的区别毛体积密度:其计算单位体积为表面轮廓线范围内的全部毛体积，包含了材料实体，开口及闭口孔隙。质量以干质量(烘干)为准，称绝干毛体积密度，即毛体积密度。表观密度: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,也称视密度。4/19/202394第九十四页，共265页。纤维添加剂

SMA的沥青用量较高，为了防止施工时混合料中沥青析漏，需要在混合料中加入稳定剂。—纤维的种类很多，如木质素纤维、矿物纤维、玻璃纤维、有机纤维等。研究表明，木质素纤维吸油量最大、防析漏效果最好。木质素纤维中又以松散的絮状纤维分散性、稳

定性最佳。4/19/202395第九十五页，共265页。木质素纤维质量技术要求

4/19/202396第九十六页，共265页。纤维添加剂

纤维应在250℃的干拌温度不变质、不发脆。（无具体的试验时间）4/19/202397第九十七页，共265页。沥青混合料试件制作

4/19/202398第九十八页，共265页。4/19/202399第九十九页，共265页。4/19/2023100第一百页，共265页。4/19/2023101第一百零一页，共265页。4/19/2023102第一百零二页，共265页。4/19/2023103第一百零三页，共265页。4/19/2023104第一百零四页，共265页。4/19/2023105第一百零五页，共265页。4/19/2023106第一百零六页，共265页。沥青混合料密度试验（表干法）

4/19/2023107第一百零七页，共265页。4/19/2023108第一百零八页，共265页。4/19/2023109第一百零九页，共265页。4/19/2023110第一百一十页，共265页。4/19/2023111第一百一十一页，共265页。4/19/2023112第一百一十二页，共265页。4/19/2023113第一百一十三页，共265页。4/19/2023114第一百一十四页，共265页。4/19/2023115第一百一十五页，共265页。4/19/2023116第一百一十六页，共265页。4/19/2023117第一百一十七页，共265页。4/19/2023118第一百一十八页，共265页。4/19/2023119第一百一十九页，共265页。沥青混合料马歇尔试验4/19/2023120第一百二十页，共265页。4/19/2023121第一百二十一页，共265页。4/19/2023122第一百二十二页，共265页。4/19/2023123第一百二十三页，共265页。4/19/2023124第一百二十四页，共265页。4/19/2023125第一百二十五页，共265页。4/19/2023126第一百二十六页，共265页。4/19/2023127第一百二十七页，共265页。最大理论密度试验4/19/2023128第一百二十八页，共265页。4/19/2023129第一百二十九页，共265页。4/19/2023130第一百三十页，共265页。4/19/2023131第一百三十一页，共265页。4/19/2023132第一百三十二页，共265页。4/19/2023133第一百三十三页，共265页。4/19/2023134第一百三十四页，共265页。沥青含量试验4/19/2023135第一百三十五页，共265页。4/19/2023136第一百三十六页，共265页。4/19/2023137第一百三十七页，共265页。4/19/2023138第一百三十八页，共265页。4/19/2023139第一百三十九页，共265页。4/19/2023140第一百四十页，共265页。第一百四十一页，共265页。第一百四十二页，共265页。第一百四十三页，共265页。第一百四十四页，共265页。第一百四十五页，共265页。第一百四十六页，共265页。第一百四十七页，共265页。第一百四十八页，共265页。第一百四十九页，共265页。第一百五十页，共265页。第一百五十一页，共265页。第一百五十二页，共265页。第一百五十三页，共265页。第一百五十四页，共265页。第一百五十五页，共265页。第一百五十六页，共265页。第一百五十七页，共265页。第一百五十八页，共265页。第一百五十九页，共265页。第一百六十页，共265页。第一百六十一页，共265页。第一百六十二页，共265页。第一百六十三页，共265页。第一百六十四页，共265页。第一百六十五页，共265页。第一百六十六页，共265页。第一百六十七页，共265页。第一百六十八页，共265页。第一百六十九页，共265页。第一百七十页，共265页。第一百七十一页，共265页。第一百七十二页，共265页。第一百七十三页，共265页。第一百七十四页，共265页。第一百七十五页，共265页。第一百七十六页，共265页。第一百七十七页，共265页。第一百七十八页，共265页。第一百七十九页，共265页。第一百八十页，共265页。第一百八十一页，共265页。第一百八十二页，共265页。第一百八十三页，共265页。第一百八十四页，共265页。第一百八十五页，共265页。第一百八十六页，共265页。第一百八十七页，共265页。第一百八十八页，共265页。第一百八十九页，共265页。第一百九十页，共265页。第一百九十一页，共265页。第一百九十二页，共265页。第一百九十三页，共265页。第一百九十四页，共265页。第一百九十五页，共265页。第一百九十六页，共265页。第一百九十七页，共265页。第一百九十八页，共265页。第一百九十九页，共265页。第二百页，共265页。第二百零一页，