沥青混合料试验规章.doc
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1、.- 目 录序号试验检测项目及参数备注1沥青弯曲蠕变劲度试验12沥青流变性质试验53沥青断裂性能试验84压力老化容器加速沥青老化试验115乳化沥青与水混合稳定性试验146沥青混合料中沥青含量试验157沥青混合料旋转压实试件制作方法(SGC)208沥青混合料旋转压实和剪切性能试验249沥青混合料单轴压缩动态模量试验2910沥青混合料四点弯曲疲劳寿命试验3411稀浆混合料车辙变形试验3712稀浆混合料拌合试验3913稀浆混合料配伍性等级试验4114T0601沥青取样法4415T0602沥青试样准备方法4716T0603沥青密度与相对密度试验4917T0604沥青针入度试验5318T0605沥青延度
2、试验5819T0606沥青软化点6120T0607沥青溶解度试验6421T0609沥青薄膜加热试验6822T0610沥青旋转薄膜加热试验7223T0611沥青闪点与燃点试验(克利夫兰开口杯法)7524T0614沥青灰分含量试验7725T0615沥青蜡含量试验8126T0619沥青运动粘度试验(毛细管试验)8427T0620沥青运动粘度试验(真空减压毛细管法)8728T0624沥青粘韧性试验9029T0625沥青旋转粘度试验(布洛克菲尔德粘度计法)9330T0654乳化沥青与粗集料粘附试验9531T0657乳化沥青与水泥拌合试验9732T701沥青混合料取样法9933T0661聚合物改性沥青离析
3、试验10134T0702沥青混合料试件制作方法10435T0703沥青混合料制件方法(碾压法)10936T0704沥青混合料试件制作方法(静压法)11337T0705沥青混合料制件方法(表干法)11538T0706压实沥青混合料密度试验(水中重法)12339T0707压实沥青混合料密度试验(蜡封法)12540T0708压实沥青混合料密度试验(体积法)12841T0709沥青混合料马歇尔稳定度试验13042T0710沥青路面芯样马歇尔试验13443T0711沥青混合料理论最大相对密度试验(真空法)44T0712沥青混合料理论最大相对密度试验(溶剂法)13645T0715沥青混合料弯曲试验1384
4、6T0716沥青混合料劈裂试验14147T0718沥青混合料抗剪强度试验(三轴压缩法)14548T0719沥青混合料车辙试验15049T0726从沥青混合料中回收沥青的方法(阿布森法)15350T0726从沥青混合料中回收沥青的方法(旋转蒸发器)15651T0730沥青混合料渗水试验15852T0732沥青混合料谢伦堡沥青析漏试验16053T0733沥青混合料肯塔堡飞散试验16254T0752稀浆混合料湿轮磨耗试验1641 沥青弯曲蠕变劲度试验(弯曲梁流变仪法)一、目的与适用范围1.1本方法用弯曲梁流变仪测定沥青的弯曲蠕变劲度和m值。测量的弯曲蠕变劲度范围为201OOOMPa。1.2本方法适用
5、干原样沥青、压力老化后的沥青和薄膜烘箱(或旋转薄膜烘箱)后的老化沥青。1.3根据本方法进行试验时,若试件的形变大于4mm或小于0.08mm时,试验结果无效。二、仪具与材料2.1弯曲梁流变仪试验系统 由以下几部分组成:2.1.1带有试件支架的加载框。2.1.2将试件保持在试验温度下并提供浮力以抵消试件重力的恒温浴。2.1.3计算机控制和数据自动采集系统元件。2.1.4试样梁模具。2.1.5检量和校正系统的梁。2.2试验系统基本技术要求和参数2.2.1加载框:由一套试件支架、加载轴、荷载传感器、荷载调零装置、加载装置及位 移测量传感器等组成。示意图如图T 0627-1所示。图T 0627-1弯曲梁
6、流变仪示意图 1-温度传感器;2-沥青试件;3-控制与数据采集;4-位移传感器;5-加载轴;6-空气轴承;7-荷载传感器;8-水槽;9-试件支架2.2.2加载系统:能向试件施加35mN 5mN的接触荷载,试验过程中将试验荷载保持在980mN50mN以内。技术要求如下:1)加载系统要求:试验荷载的升压时间应不少于5s。开始试验时系统在0.55s内将接触荷载从35mN5mN增加到初始试验荷载980mN50mN,此时试验荷载应稳定在平均试验荷载50mN之内,之后稳定在平均试验荷载10mN。2)加载轴:带有半径为6.3mm1.3mm球形接触点。3)荷载传感器:用来测量初始接触荷载和试验荷载。最小量程应
7、不小于2.00N,分辨率不小于2.5mN。4)线性差动式位移传感器(LVDT):量程不小于6mm,分辨率不小于2.5m。5)试件支架:接触半径为3.0mm士0.3mm由不锈钢或其他防腐蚀金属制成的支架。2.2.3温度传感器:测量范围为0-36,精确至士O.1。2.2.4恒温浴:在-360范围能将浴内各点温度保持在试验温度0.1。2.2.5数据采集系统分辨率:最小荷载2.5mN,最小形变为2.5pm和最小恒温浴内温度变化为0.1。当接触荷载转换到试验荷载信号被激活时,数据采集系统将及时感受该点。数据采集系统将记录在8.0s、15.0s、30.0s、60.0s、120.0s和240.0s的荷载和形
8、变。2.2.6试件模具:材料为铝板或不锈钢(也可用硅橡胶)。模具内部尺寸为:长127mm2.Omm、厚 6.35mm0.05mm、宽 12.70mm 0.05mmo 图 T0627-2为试件成型示意图。图T 0627-2试件成型示意图(铝板)1 -醋酸盐塑料;2-0形橡胶圈;3-沥青样品;4-铝模2.2.7 不锈钢(厚)梁:长 127mm2.Omm、宽12.7mm0.1mm、厚6.4mm土0.1mm; 不锈钢(薄)梁:长127mm0.5mm、宽12.7mm0.1mm、厚1.01.6mm。2.2.8标准砝码:通常需要4个,每个质量100.0g0.2g,用于BBR荷载传感器的标定。2.2.9标准温
9、度计:分度值0.1;的浸入式玻璃液体温度计,用于检査温度传感器的温度。2.2.10塑料片:厚度为0.080.15mm的干净塑料片,塑料片不会因热沥青的作用而变形。2.2.11丙三醇一滑石粉混合物:用作金属模具内端面上的隔离剂。可用20%的丙三醇和80%的滑石粉。2.2.12恒温浴液体:不被沥青吸附及不影响沥青性质的溶液。液体在试验温度下的相对密度应不超过1.05,合适的液体包括乙醇、甲醇、稳定的异丙醇、丙三醇一甲醇一水的混合液(例如:60%的丙三醇,15%的甲醇,25%的水),也可使用其他试剂,但不得使用硅酮或含有硅酮类的混合物。三、方法与步骤3.1 准备工作3.1.1按操作说明书打开软件、加
10、载和数据采集系统。3.1.2选择试验温度并将浴液的温度调节到所选温度。试验前将温度恒温到试验温度0.1。3.1.3打开空气轴承,用荷载调节器调节加载轴,使它在垂直路径约中间点处自由漂浮。3.1.4调节负载设置:将厚6.4mm的不锈钢梁放在支架上,调节相关按钮,使接触荷载达到35mN10mN,相应的初始试验荷载应为980mN50mN。3.1.5系统检查:在每次进行试验前,将厚度为1.01.6mm的不锈钢(薄)梁放在样品支架上,按程序要求操作测定薄梁模量,模量值应在薄梁模量的标准值范围内。3.1.6温度传感器的检查:当试验温度改变时,用标准温度计显示的温度与数据采集系统显示的温度进行比较,数据采集
11、系统显示的温度与标准温度计显示的温度差应该在0.1内。3.2试件制备3.2.1金属模具的准备将模具清理干净,在模具的3个长金属部分的内表面涂一层石油基润滑脂,用润滑脂将塑料片平粘到金属上。1)将塑料片放在金属表面,用手指挤压塑料片,靠摩擦力将塑料片压在金属表面上。2)在两个端件的内表面涂一层丙三醇和滑石粉的混合物,以防止沥青粘到金属端件上。3)按图T0627-2安装模具。用形橡胶环将模件紧紧捆在一起。检査模具,用力将塑料片向金属表面压,以挤出气泡。4)安装结束后,将模具放在室温下等待浇注沥青。3.2.2试件的制备1)按本规程T0602的方法准备试样。将沥青在烘箱中加热,直到沥青充分流动,成为容
12、易浇注的状态。2)浇注试件(金属模):模具放在室温下,将沥青从模具的一端向另一端来回浇注,使 沥青略高出模具。倾倒时使盛样容器距模具顶端2030mm,以单一路径向另一端浇注沥青,将倒满沥青的模具在室温下冷却4560min。冷却到室温后,用热刀切掉并切平冷却后高出模具顶端的沥青样品。3.2.3试件的存放和脱模1)试验前将模具中的试件置于室温下,试件浇注完后应在4h内完成试验。2)在脱模前,将含试件的金属模放在冷却室或水浴中冷却,保证试件在脱模时不变形。冷却温度宜采用-55,冷却时间为510min。3)当模具内试件已达到脱模条件时,宜立即拆掉金属模具将试件移出。为了避免试件变形,应将塑料片和侧模从
13、试件上滑动脱模。注:在脱模过程中,小心拿好试件不要使试件变形。变形的试件将会影响测得的劲度和m值。四 试验步骤4.1试件脱模后,立即将试件放入达到试验温度的恒温浴中,恒温保持60min土5min后,将试件安放在支架上,保持恒温浴温度在试验温度0.1内。4.2将试件资料、试验荷载、试验温度等有关信息输入到计算机中。4.3向试件手动施加一个35mN10mN的接触荷载,施加荷载时间不能大于10s,且保证试件和荷载头之间的接触。4.4激活自动试验系统,加载过程为:1)在s0.1s内施加980mN50mN的初始荷载。2)将荷载减少到35mN10mN,维持20s士1s。3)施加试验荷载980mN50mN,
14、维持时间为240s。计算机将从0.5s起,以0.5s的时间间隔自动记录并计算荷载及形变值。4)卸去试验荷载并返回到35mN10mN的接触荷载。5)从支架上移走试件进行下一个试验。2 沥青流变性质试验(动态剪切流变仪法)一、目的与适用范围1.1本方法适用于测定沥青的动态剪切模量和相位角。沥青动态剪切模量测量值的范围0.1lOMPa,相应的温度范围为585。1.2本方法适用于原样沥青、压力老化后的沥青和薄膜烘箱(或旋转薄膜烘箱)后的老化沥青。如用于含有颗粒的沥青,本标准试验方法只适用于颗粒尺寸小于250m的沥青。1.3通过本方法测得的复合剪切模量和相位角经计算可以确定沥青性能(PG)分级等级。二、
15、仪具与材料2.1动态剪切流变仪:试验系统由平行金属板、环境室、加载设备、控制和数据采集系统组成。其基本原理如图T0628-1所示。作用应力或应变振荡板位置 B图T 0628-1动态剪切流变仪基本原理 1-沥青;2-振荡板;3-固定板2.2.1试验板:两种规格的表面光滑的金属板。一块直径为8.00mm0.05mm;另2试验系统基本技术要求和参数一块直径为25mm0.05mm。2.2.2环境室:用来控制试验时试件的温度,通过加热或冷却维持一个恒定的试件环境。环境室中加热或冷却试件的介质应为不影响沥青性质的液体或气体。2.2.3温度控制器:在585温度范围内可将试件温度控制在试验温度士0.1内。2.
16、2.4加载设备:可以向试件施加10rad/s0.1rad/s频率的正弦振荡荷载。加载方式可采用应力控制荷载或应变控制荷载。2.2.5控制和数据采集系统:可记录温度、频率、偏转角和扭矩。应满足表T0628-1中规定的精度要求。表T0628-1控制和数据采集系统精度要求测定值精度测定值精度温度0.1c扭矩10mNm频率1%偏转角度lOOrad2.2.6温度传感器:精确至0.1。2.3试件修整器:刮刀或刀片,用于修整试件。三、方法与步骤 3.1.准备工作3.1.1按本规程T0602的方法准备试样3加热沥青至足够流动状态,用来浇注试件,原样沥青加热的温度不宜高于135,改性沥青加热温度不超过163。在
17、加热过程中给样品加盖,并适当进行搅拌以保证样品的均匀性和赶走气泡。3.1.2将选择的试验板固定于试验机上,在试验温度下,建立试验板零间隙水平。向上移动顶板,使板间隙为1mm士0.05mm(直径25mm,用于原样沥青和薄膜烘箱或旋转薄膜烘箱老化后的沥青)或2mm0.05mm(直径8mm,用于压力老化后的沥青)。3.1.3仔细清洁试验板表面,使沥青均匀牢固地粘到试验板上。当采用8mm试件时,将环境室温度升到约45;当采用25mm试件时,将环境室升到试验温度或试验温度范围的初始温度。3.1.4取出试验板,将沥青浇注在试验板的中心处,使得沥青基本覆盖整个板(除了周边留有2mm宽外)。待沥青变硬后将试验
18、板装回流变仪。3.1.5移动试验板挤压两个试验板间的试件,加热试件修整器,修整周边多余的沥青。3.1.6试件修整后,调整间隙到试验间隙。3.2试验步骤3.2.1调整好试验板间隙后,将试件温度升到试验温度0.1。1)当对沥青进行确认试验时,从沥青性能分级要求(PG)中选择合适的试验温度。2)将温度控制器设定到所需要的试验温度0.1:,对试件恒温至少10min,然后开始试验。3.2.2在应力或应变控制方式下进行试验。1)当采用应力控制方式时,从表T0628-2中选择合适的应力值进行试验。动态剪切流变仪能自动控制应力,不需操作者调整。2)当采用应变控制方式时,从表T0628-3中选择合适的应变值进行
19、试验。动态剪切流变仪能自动控制应变,不需操作者调整。表T0628-2目标应力值材料临界值(kPa)应力(kPa)目标水平范围原样沥青C*/sin61.00.120.090.15TFOT/RTFOT残留物G*/sin52.20.220.180.26PAV残留物G* sin5500050.040.060.0G*为复合剪切模量。表T0628-3目标应变值材料临界值(kPa)应变()目标值范围原样沥青G*/sinS1.012915TFOT/RTFOT残留物G*/sin52.210812PAV残留物G* sin5500010.81.23.2.3当温度达到平衡时,设备将自动以10md/s的频率和选择的应力
20、(或应变)目标值进行试验,第一次10个循环,不记录数据,第二次10个循环,记录数据,用于计算复合剪切模量和相位角。记录和计算均由数据采集系统完成。3.2.4试件制备和修整结束后,应立即进行试验。在多个温度下进行试验时,从试件加热到整个试验结束应在4h内。3 沥青断裂性能试验(直接拉伸法)一、目的与适用范围1.1本方法规定了用直接拉伸试验测定沥青破坏应变和破坏应力的方法,适用于原样沥青、沥青旋转薄膜烘箱试验后(RTF0T)和沥青压力老化容器老化(PAV)后的沥青材料。试验温度范围:0-36。2本试验方法只适用于颗粒尺寸小于250m的沥青。二、仪具与材料2.1直接拉伸试验仪主要由以下几部分组成:2
21、.1.1以闭路耦合反馈控制的位移与加载系统。2.1.2试件夹持系统。2.1.3低温液体冷浴槽。2.1.4荷载测量和伸长测量记录仪。2.1.5温度检测和记录设备仪。2.1.6数据自动采集和显示系统。2.1.7信号控制器:控制力、位移及应变,并与计算机连接。2.2直接拉伸试验仪的技术要求和参数:图T 0629-1直接拉伸试件示意图2.2.1具有温控系统的加载设备:加载能力不小于500N。加载系统可安装于桌面。夹持系统应浸没在冷却液中。夹具应在液体表面下至少25mm,通过直接拉伸试件完成加载。图T0629-1为直接拉伸试件示意图。2.2.2试件夹持系统:具有轴向拉力和自动对中能力。保证塑料端模能挂上
22、去。2.2.3冷冻机和冷浴槽:冷冻机通过管道与冷却槽相连接。冷浴槽应有足够的空间,能容纳试件和夹持系统。温度控制范围为试验温度0.1。2.2.4荷载测量和记录系统:荷载最小量程为500N,用灵敏度为0.1N的荷载传感器测量,用数据采集系统分析数据,荷载和应力显示精度为0.1N。2.2.5伸长测量和记录系统:精确至1m。2.2.6数据采集系统:计算机应具备自动显示荷载、伸长量、温度和应力一应变曲线的功能。2.3冷却液:宜采用醋酸钾溶液,也可用质量比42%的乙酸钾粉末和58%的去离子水或蒸馏水的混合液。2.4试模:由铝合金制成。2.5标准温度计:分度值0.1。2.6烘箱:温度为1605的强制对流式
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