《沥青试验讲解》课件

沥青试验讲解本课件将深入探讨沥青作为道路建设和养护关键材料的各项常见试验方法。从材料特性、试验原理到评判标准,全面掌握沥青性能检测的知识要点。课程大纲1认识沥青了解沥青的定义、特性和组成成分。2沥青性能测试掌握沥青的性能指标测试方法及流程。3沥青混合料设计学习沥青混合料的配合比设计及性能试验。4沥青路面施工技术熟悉沥青路面的施工工艺及养护维修技术。沥青的定义和特性定义沥青是一种黑色或棕色的粘稠性物质,主要由各种烃类化合物组成,是从原油中提取的一种重要的建筑材料。黏稠性沥青具有良好的黏稠性,能够粘附和结合其他材料,是制造沥青路面的重要组成部分。抗老化性沥青具有较好的抗老化性能,能够长期保持良好的路面性状,延长路面使用寿命。沥青的组成成分芳烃分子沥青主要由各种芳烃化合物组成,如环烷烃、多环芳烃和杂环化合物。这些分子结构复杂,给沥青带来丰富的性能特点。饱和烃分子沥青还包含大量的饱和烃分子,如脂肪烃和环烷烃。这些成分使沥青具有良好的流动性和粘稠性。亚沥青质沥青中还含有一些高分子量的亚沥青质,它们是由较重的芳烃和杂环化合物组成的。这些成分决定了沥青的结构和化学特性。极性官能团沥青中还包含一些极性的官能团,如羧基、酰胺基和羟基等,它们赋予沥青特殊的极性和亲和力。沥青的生产工艺1原料准备收集和预处理各种原料2蒸馏提取将原料进行蒸馏或化学提取3精制及改性对提取物进行精制和针对性改性4包装及储存最终产品进行标准化包装和储存沥青的生产工艺主要包括原料准备、蒸馏提取、精制及改性、包装及储存等环节。首先需要收集和预处理各种原料,如原油、煤焦油等。然后通过蒸馏或化学提取等方法,从原料中分离出沥青粘结料。最后进行精制和针对性改性,以满足不同应用领域的需求,并采取标准化包装和储存措施。整个过程力求以最佳的工艺方式生产出高质量的沥青产品。沥青的性能指标60-100针入度衡量沥青硬度和韧性的重要指标45-55软化点反映沥青的高温流变特性99+溶解度表示沥青中可溶于二硫化碳的组分含量0.1-1.0延展性反映沥青的低温抗裂性能沥青的采样和预处理取样根据国标进行沥青的采样,选择具有代表性的样品,注意保存完整性。预处理将采集的沥青样品进行必要的清洁、干燥和切割,以满足后续试验的要求。测试准备根据不同的试验方法,对预处理后的沥青样品进行适当的温度调节和分装,确保试验数据的准确性。相对密度试验1取样从沥青样品中取一定量的沥青2测量重量准确测量沥青样品的重量3测量体积利用毛细管原理测量沥青样品的体积4计算相对密度根据重量和体积计算沥青的相对密度相对密度试验是测量沥青材料密度的基本试验。通过精确测量沥青样品的重量和体积,可以计算出沥青的相对密度,这是评估沥青质量和性能的重要指标。该试验为后续的针入度、软化点等试验奠定了基础。针入度试验1试验目的针入度试验用于测量沥青材料在标准条件下的硬度或软化程度。这是评价沥青性能的一个重要指标。2试验原理在规定的时间内,将标准针头在一定荷载下插入沥青试样表面的深度,以0.1毫米为单位读数,即为针入度。3影响因素温度、加载时间、试样形状等因素都会影响针入度结果,需要严格控制试验条件。软化点试验1取样准备将沥青样品加热至流动状态2装填环形设备将软化的沥青样品小心地装入环形设备中3加热升温以恒定的加热速率升温，直至沥青在环中变软4观察软化点记录沥青样品软化开始时的温度即为软化点软化点试验是评估沥青粘性特性的重要指标。该试验通过观察沥青样品在加热过程中从硬质状态变为半流动状态的温度来确定其软化点，反映了沥青在高温下的流动特性。软化点试验为沥青的性能评估和路面配合比设计提供了重要依据。延展性试验准备试样从沥青样品中制作标准的延展性试样。加温控制将试样放入恒温水浴中,控制水温至合适温度。拉伸延展以匀速拉伸试样,直到其断裂为止,记录延伸距离。数据分析根据延伸距离的测试数据,计算出沥青的延展性指标。闪点试验1试验原理闪点试验通过评估沥青材料在加热过程中释放可燃性蒸气的温度，确保其在使用和运输过程中的安全性。2试验步骤在标准试验装置中逐步加热沥青样品,并用火焰检测其释放可燃蒸气的温度,即为闪点温度。3结果应用闪点是评估沥青安全性和防火性能的重要指标,也是沥青使用和运输的依据之一。溶解度试验1溶剂选择根据沥青的化学特性选择合适的溶剂2溶解过程在一定温度下将沥青充分溶解于溶剂中3溶解稳定性检查溶解液的稳定性和澄清度溶解度试验用于检测沥青在特定溶剂中的溶解性能。通过选择合适的溶剂、控制溶解温度及时间,可以全面评价沥青的溶解性质。该试验结果可以判断沥青是否适合在某些工况下使用。沥青混合料设计沥青选择根据路面使用环境和交通条件，选择合适性能指标的沥青作为粘结剂。确保满足强度、抗裂、抗滑等关键要求。骨料选择选用优质的粗细骨料，保证良好的级配曲线。骨料要满足抗压、抗冲击、抗磨损等性能要求。配合比设计通过试验找出最佳沥青含量和骨料配比,达到强度、稳定性、工作性等指标的最优平衡。质量检验对沥青混合料的各项性能指标进行严格检验,确保最终产品质量满足使用要求。沥青混合料配合比设计筛分分析通过筛分分析确定各级配料的颗粒粒径分布，以满足粒料配合的要求。沥青含量检测采用干燥法或萃取法等测试方法确定沥青混合料中沥青的含量。马歇尔试验通过马歇尔试验确定沥青混合料的最优沥青含量和配合比。沥青混合料热稳定性试验1高温条件模拟通过高温环境模拟沥青混合料在炎热环境下的行为,检测其稳定性。2轮转压力试验使用轮转压力试验仪对试件进行反复压实,模拟车辆重复经过路面的情况。3车辙深度测量测量试件表面因压实而产生的车辙深度,评估材料在高温下的抗变形能力。沥青混合料抗车辙性能试验1轮辙深度测量采用车轮移动模拟沥青路面的实际行驶状况2温度控制在恒定温度环境下进行试验3数据记录连续记录轮辙深度变化情况4结果评价根据最终轮辙深度判断抗车辙性能沥青混合料抗车辙性能试验通过模拟车轮运动来测试沥青路面在高温条件下的变形情况。试验过程中需要精细控制温度环境并连续记录轮辙深度变化数据,最终根据轮辙深度大小评价沥青混合料的抗车辙性能。沥青混合料抗开裂性能试验试验目的评估沥青混合料在低温环境下的抗开裂性能,确保沥青路面在严寒条件下不会产生开裂试验原理在低温下对沥青混合料施加弯曲应力,观察混合料在极限拉伸应变时是否发生开裂试验步骤1.制备标准试件2.将试件放入恒温室降温3.施加弯曲载荷4.测量最大拉伸应变结果分析根据试验结果评判沥青混合料的抗低温开裂性,满足技术标准要求沥青混合料抗疲劳性能试验1加载循环反复施加载荷2结构完整性测试材料在反复载荷作用下的破坏情况3疲劳寿命判断材料的抗疲劳性能沥青混合料抗疲劳性能试验模拟了沥青路面在交通荷载作用下反复受力的情况。通过加载循环次数和材料结构完整性的测试，可以评估沥青混合料在反复载荷作用下的疲劳寿命和抗疲劳性能。这对于评价沥青混合料的整体性能和预测路面使用寿命至关重要。沥青混合料抗滑性能试验1试验目的评估沥青混合料表面抗滑性能,确保路面具有良好的抗滑性,提高行车安全性。2试验原理测量沥青混合料在一定荷载和滑动速度下的摩擦阻力,模拟车辆在路面上的行驶情况。3试验步骤采用摆式摩擦系数测定仪,在固定条件下测量混合料样品的摩擦系数,并与标准值比较评判。沥青混合料抗老化性能试验1高温暴露模拟路面长期暴露于高温环境2氧化硬化检测沥青氧化程度和硬度变化3力学性能评估抗拉强度、抗疲劳等指标通过高温暴露模拟沥青混合料长期在路面上的老化过程,观察其物理化学性质和力学性能的变化,判断其抗老化性能。这对预测沥青路面的使用寿命和设计补强方案具有重要意义。沥青混合料抗水损害性试验取样准备从沥青混合料中取样,按要求进行配比和制备。浸水处理将制备好的试件浸泡在水中一定时间,模拟实际使用条件。力学性能测试测试浸水前后试件的力学性能指标,如抗压强度、弯曲强度等。结果分析对比浸水前后的力学性能变化,评估混合料的抗水损害性。沥青混合料抗低温开裂试验1试验依据GB/T8759沥青及沥青混合料性能试验方法2试验目的评估沥青混合料在低温环境下的开裂抗性3试验步骤采用冻融循环模拟低温环境,检测样品开裂情况沥青混合料在冬季会受到低温影响而产生开裂问题,需要通过标准化的试验方法评估其抗低温开裂性能,为后续路面设计和施工提供依据。试验过程中模拟冻融循环,检测混合料在低温环境下的开裂情况,并根据结果分析其抗开裂能力。沥青混合料抗高温流变特性试验1高温流变性能评估沥青混合料在高温条件下的变形和稳定性2动态剪切试验测量材料在施加周期性应力下的动态模量和相位角3高温稳定性评估沥青混合料的抗永久变形能力沥青混合料在高温条件下会发生流变变形,这可能导致路面出现永久变形、车辙等问题。通过动态剪切试验,我们可以评估沥青混合料在高温下的动态模量和相位角,从而预测其抗永久变形的性能,为路面设计提供重要依据。沥青混合料综合性能评价通过对各种性能指标的综合评价和分析,可全面了解沥青混合料的性能水平,为优化配合比和质量控制提供依据。沥青路面施工技术基层准备确保路基坚实平整,清理干净,并做好防渗处理,为后续沥青铺设奠定基础。材料配比根据设计要求,精确控制沥青、骨料及添加剂的配比,确保混合料性能稳定。摊铺温度精心控制沥青混合料的摊铺温度,确保其流动性和可压实性,提高铺筑质量。压实工艺采用科学的压实工艺,逐层压实到设计密度,确保路面结构稳定性和使用寿命。沥青路面病害分析与修补常见病害类型沥青路面常见病害包括开裂、变形、剥落、油脂积聚等,需要及时进行分析诊断,找出病因。病害调查与分析通过实地调查和取样检测,对病害的类型、严重程度、原因进行全面分析,为后续修补工作提供依据。临时性修补对于一些轻微病害,可进行临时性修补,如填缝、灌缝、局部铺设等措施。彻底性修补对于严重病害,需要进行彻底修补,如完全翻新路面、局部铣刨重铺等工艺。沥青路面养护维修技术定期检查对路面定期进行全面检查,及时发现并修复各种病害,确保路面安全畅通。预防性维护采取及时的防护和补给措施,延长沥青路面的使用寿命。专业修补使用专业的材料和设备,采取针对性的修补方法,确保修复质量。施工管理制定合理的施工计划和安全措施,确保修复工作顺利进行。沥青路面管理与维护定期检查通过定期巡查和检测,及时发现路面问题,如裂缝、坑槽、车辙等,采取有针对性的修补措施。机械维护使用专业的养护机械如封缝机、修补机等,高效修补路面病害,提高养护效率。防水防渗定期进行防水处理,阻止雨水渗入路面,有效延长路面使用寿命。清洁养护保持路面清洁,定期清除积雪冰冻、沙尘污染,确保行车安全。现场沥青试验实操演练取样从沥青路面现场取样,确保样本代表性。预处理对取样的沥青进行加热软化、过筛等预处理操作。密度测量利用比重瓶测量沥青的相对密度。软化点测定使用环球和环片法测定沥青的软化点。针入度测试