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文檔簡介
1、瀝青針入度檢測實施細則一、 檢測依據1、 公路工程瀝青路面施工技術規范:JTG F40-20042、 公路工程質量檢驗評定標準:JTG F80/1-20043、 公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程:JTJ 052-2000二、基本規定 2.1 瀝青取樣方法 試驗前的準備及注意事項瀝青試驗前應按規定進行取樣,并依據標準準備瀝青試樣,取樣時應注意檢查取樣和盛樣器是否干凈、干燥,蓋子是否配合嚴密。使用過的取樣器或金屬桶等盛樣容器必須洗凈、干燥后才可使用。對供質量仲裁用的瀝青試樣,應采用未使用過的新容器存效,且由供需雙方人員共同取樣,取樣后雙方在密封上簽字蓋章。 目的與適用范圍1 本方法適用于在生產廠、
2、儲存或交貨驗收地點為檢查瀝青產品質量而采集各種瀝青材料的樣品。2 進行瀝青性質常規檢驗的取樣數量為:粘稠或固體瀝青不少于1.5kg;液體瀝青不少于1L;瀝青乳液不少于4L。進行瀝青性質非常規檢驗及瀝青混合料性質試驗所需的瀝青數量,應根據實際需要確定。 儀具與材料1 盛樣器:根據瀝青的品種選擇。液體或粘稠瀝青采用廣口、密封帶蓋的金屬容器(如鍋、桶等);乳化瀝青也可使用廣口、帶蓋的聚氯乙烯塑料桶;固體瀝青可用塑料袋,但需有外包裝,以便攜運。2 瀝青取樣器:金屬制、帶塞、塞上有金屬長柄提手,形狀見圖1。 方法與步驟.1 試驗步驟1 從貯油罐中取樣1)無攪拌設備的貯罐a 液體瀝青或經加熱已經變成流體的
3、粘稠瀝青取樣時,應先關閉進油閥和出油閥,然后取樣。b 用取樣器按液面上、中、下位置(液面高各為1/3等分處,但距罐底不得低于總液面高度的1/6)各取規定數量樣品。每層取樣后,取樣器應盡可能倒凈。當儲罐過深時,亦可在流出口按不同流出深度分3次取樣。對靜態存取的瀝青,不得僅從罐頂用小桶取樣,也不能僅從罐底閥門流出少量瀝青取樣。c 將取出的3個樣品充分混合后取規定數量樣品作為試樣,樣品也可分別進行檢驗。2)有攪拌設備的貯罐將液體瀝青或經加熱已經變成流體的粘稠瀝青充分攪拌后,用取樣器從瀝青層的中部取規定數量試樣。2 從槽車、罐車、瀝青灑布車中取樣1)設有取樣閥時,可旋開取樣閥,待流出至少4kg或4L后
4、再取樣。取樣閥如圖.1所示。2)僅有放料閥時,俟放出全部瀝青的一半時再取樣。3)從頂蓋處取樣,可用取樣器從中部取樣。圖.1瀝青取樣閥3 在裝料或卸料過程中取樣在裝料或卸料過程中取樣時,要按時間間隔均勻地取至少3個規定數量樣品,然后將這些樣品充分混合后取規定數量樣品作為試樣。樣品也可分別進行檢驗。4 從瀝青儲存池中取樣瀝青儲存池中的瀝青應待加熱熔化后,經管道或瀝青泵流至瀝青加熱鍋之后取樣。分間隔每鍋至少取3個樣品,然后將這些樣品充分混勻后再取規定數量作為試樣,樣品也可分別進行檢驗。5 從瀝青運輸船取樣瀝青運輸船到港后,應分別從每個瀝青倉取樣,每個倉從不同的部位取3個樣品,混合在一起,作為一個倉的
5、瀝青樣品供檢驗用。在卸油過程中取樣時,應根據卸油量,大體均勻的分間隔3次從卸油口或管道途中的取樣口取樣,然后混合作為一個樣品供檢驗用。6 從瀝青桶中取樣1)當能確認是同一批生產的產品時,可隨機取樣。如不能確認是同一批生產的產品時,應根據桶數按照表2.1.4.1規定或按總桶數的立方根數隨機選出瀝青桶數。2)將瀝青桶加熱使桶中瀝青全部熔化成流體后,按罐車取樣方法取樣。每個樣品的數量,以充分混合后能滿足供檢驗用樣品的規定數量要求為限。表.1 選取瀝青樣品桶數瀝青桶總數選取桶數瀝青桶總數選取桶數282217343792733445128286445137299651255730100010126216
6、610011331113)若瀝青桶不便加熱熔化瀝青時,亦可在桶高的中部將桶鑿開取樣,但樣品應在距桶壁5cm以上的內部鑿取,并采取措施防止樣品散落地面沾有塵土。7 固體瀝青取樣從桶、袋、箱裝或散裝整塊中取樣,應在表面以下及容器側面以內至少5cm處采取。如瀝青能夠打碎,可用一個干凈的工具將瀝青打碎后取中間部分試樣;若瀝青是軟塑的,則用一個干凈的熱工具切割取樣。.2 試樣的保護與存放1 除液體瀝青、乳化瀝青外,所有需加熱的瀝青試樣必須存放在密封帶蓋的金屬容器中,嚴禁灌入紙袋、塑料袋中存放。試樣應存放在陰涼干凈處,注意防止試樣污染。裝有試樣的盛樣器應加蓋、密封,外部擦拭干凈,并在其上標明試樣來源、品種
7、、取樣日期、地點及取樣人。2 冬季乳化瀝青取試樣要注意采取妥善防凍措施。3 除試樣的一部分用于檢驗外,其余試樣應妥善保存備用。4 試樣需加熱采取時,應一次取夠一批試驗所需的數量裝入另一盛樣器,其余試樣密封保存,應盡量減少重復加熱取樣。用于質量仲裁檢驗的樣品,重復加熱的次數不得超過兩次。2.2 瀝青試樣準備方法 目的與適用范圍1 本方法規定了按本章瀝青取樣法取樣的瀝青試樣在試驗前的試樣準備方法。2 本方法適用于粘稠道路石油瀝青、煤瀝青等需要加熱后才能進行試驗的瀝青試樣,按此法準備的瀝青供立即在試驗室進行各項試驗使用。3 本方法也適用于在試驗室按照乳化瀝青中瀝青、乳化劑、水及外加劑的比例制備乳液的
8、試樣進行各項性能測試使用。每個樣品的數量根據需要決定,常規測定宜不少于600g。 儀具與材料1 烘箱:200,裝有溫度調節器。2 加熱爐具:電爐或其它燃氣爐(丙烷石油氣、天然氣)。3 石棉墊:不小于爐具上面積。4 濾篩:篩孔孔徑0.6mm。5 瀝青盛樣器皿:金屬鍋或瓷坩堝。6 乳化劑。7 燒杯:1000mL。8 溫度計:0100及200,分度為0.1。9 天平:稱量2000g,感量不大于1g;稱量100g,感量不大于0.1g。10 其它:玻璃棒、溶劑、洗油、棉紗等。 方法與步驟.1熱瀝青試樣制備1 將裝有試樣的盛樣器帶蓋放入恒溫烘箱中,當石油瀝青試樣中含有水分時,烘箱溫度80左右,加熱至瀝青全
9、部熔化后供脫水用。當石油瀝青中無水分時,烘箱溫度為軟化點溫度以上90,通常為135左右。對取來的瀝青試樣不得直接采用電爐或煤氣爐明火加熱。2 當石油瀝青試樣中含有水分時,將盛樣器皿放在可控溫的砂浴、油浴、電熱套上加熱脫水,不得已采用電爐、煤氣爐加熱脫水時必須加放石棉墊。時間不超過30min,并用玻璃棒輕輕攪拌,防止局部過熱。在瀝青溫度不超過100的條件下,仔細脫水至無泡沫為止,最后的加熱溫度不超過軟化點以上100(石油瀝青)或50(煤瀝青)。3 將盛樣器中的瀝青通過0.6mm的濾篩過濾,不等冷卻立即一次灌入各項試驗的模具中。根據需要也可將試樣分裝入擦拭干凈并干燥的一個或數個瀝青盛樣器皿中,數量
10、應滿足一批試驗項目所需的瀝青樣品并有富余。4 在瀝青灌模過程中如溫度下降可放入烘箱中適當加熱,試樣冷卻后反復加熱的次數不得超過2次,以防瀝青老化影響試驗結果。注意在瀝青灌模時不得反復攪動瀝青,應避免混進氣泡。5 灌模剩余的瀝青應立即清洗干凈,不得重復使用。.2乳化瀝青試樣制備1 將按本章瀝青取樣方法取有乳化瀝青的盛樣器適當晃動使試樣上下均勻,試樣數量較少時,宜將盛樣器上下倒置數次,使上下均勻。2 將試樣倒出要求數量,裝入盛樣器皿或燒杯中,供試驗使用。3 當乳化瀝青在試驗室自行配制時,可按下列步驟進行:1)按上述方法準備熱瀝青試樣。2)根據所需制備的瀝青乳液質量及瀝青、乳化劑、水的比例計算各種材
11、料的數量。a 瀝青用量按下式計算。 mb=mE×Pb (3.4.3.2-1)式中:mb所需的瀝青質量,g; mE乳液總質量,g; Pb乳液中瀝青含量,%。b 乳化劑用量按下式計算。 me=mE×PE/Pe (3.4.3.2-2)式中:me乳化劑用量,g; PE乳液中乳化劑的含量,%; Pe乳化劑濃度(乳化劑中有效成分含量,%)。c 水的用量按下式計算。 mw=mE-mE×Pb (3.4.3.2-3)式中:mw配制乳液所需水的質量,g。3)稱取所需的乳化劑量放入1000mL燒杯中。4)向盛有乳化劑的燒杯中加入所需的水(扣除乳化劑中所含水的質量)。5)將燒杯放到電爐上
12、加熱并不斷攪拌,直到乳化劑完全溶解,如需調節PH值時可加入適量的外加劑,將溶液加熱到4060。6)在容器中稱取準備好的瀝青并加熱到120150。7)開動乳化機,用熱水先把乳化機預熱幾分鐘,然后把熱水排凈。8)將預熱的乳化劑倒入乳化機中,隨即將預熱的瀝青徐徐倒入,待全部瀝青乳液在機中循環1min后放出,進行各項試驗或密封保存。注:在倒入瀝青過程中,需隨時觀察乳化情況,如出現異常,應立即停止倒入瀝青,并把機中的瀝青乳化劑混合液放出。三、試驗項目1、瀝青針入度試驗2、瀝青軟化點試驗3、瀝青延度試驗4、瀝青混合料馬歇爾穩定度試驗5、瀝青混合料理論最大相對密度試驗(真空法)6、瀝青混合料中瀝青含量試驗(
13、燃燒法)四、試驗方法4.1 瀝青針入度試驗4.1.1 目的與適用范圍本方法適用于測定道路石油瀝青,改性瀝青針入度以及液體石油瀝青蒸餾或乳化瀝青蒸發后殘留物的針入度。其標準試驗條件為溫度25,荷重100g,貫入時間5s,以0.1mm計。用本方法評定聚合物改性瀝青的改性效果時,僅適用于融混均勻的樣品。針入度指數PI用以描述瀝青的溫度敏感性,宜在15、25、30等3個或3個以上溫度條件下測定針入度后按規定的方法計算得到,若30時的針入度值過大,可采用5代替。當量軟化點T800是相當于瀝青針入度為800時的溫度,用以評價瀝青的高溫穩定性。當量脆點T1.2是相當于瀝青針入度為1.2時的溫度,用以評價瀝青
14、的低溫抗裂性能。4.1.2 儀具與材料1 針入度儀:凡能保證針和針連桿在無明顯摩擦下垂直運動,并能指示針貫入深度準確至0.1mm的儀器均可使用。針和針連桿組合件總質量為50g±0.05g,另附50g±0.05g砝碼一只,試驗時總質量為100g±0.05g。當采用其它試驗條件時,應在試驗結果中注明。儀器設有放置平底玻璃保溫皿的平臺,并有調節水平的裝置,針連桿應與平臺相垂直。儀器設有針連桿制動按鈕,使針連桿可自由下落。針連桿易于裝拆。以便檢查其質量。儀器還設有可自由轉動與調節距離的懸臂,其端部有一面小鏡或聚光燈泡,借以觀察針尖與試樣表面接觸情況。當為自動針入度儀時,各
15、項要求與此項相同,溫度采用溫度傳感器測定,針入度值采用位移計測定,并能自動顯示或記錄,且應對自動裝置的準確性經常校驗。為提高測試精密度,不同溫度的針入度試驗宜采用自動針入度儀進行。2 標準針由硬化回火的不銹鋼制成,洛氏硬度HRC5460,表面粗糙度Ra0.2m0.3m,針及針桿總質量2.5g±0.05g,針桿上應打印有號碼標志,針應設有固定用裝置盒(筒),以免碰撞針尖,每根針必須附有計量部門的檢驗單,并定期進行檢驗,其尺寸及形狀如圖。3 盛樣皿:金屬制,圓柱形平底。小盛樣皿的內徑55mm,深35mm(適用于針入度小于200);大盛樣皿內徑70mm,深45mm(適用于針入度200350
16、);對針入度大于350的試樣需使用特殊盛樣皿,其深度不小于60mm,試樣體積不少于125mL。圖3.6.2 針入度標準針(單位:mm)4 恒溫水槽:容量不少于10L,控溫的準確度為0.1。水槽中應設有一帶孔的擱架,位于水面下不得少于100mm,距水槽底不得少于50mm處。5 平底玻璃皿,容量不少于1L,深度不少于80mm。內設有一不銹鋼三腳支架,能使盛樣皿穩定。6 溫度計:050,分度為0.1。7 秒表:分度0.1s。8 盛樣皿蓋:平板玻璃,直徑不小于盛樣皿開口尺寸。9 溶劑:三氯乙烯等。10 其它:電爐或砂浴、石棉網、金屬鍋或瓷把坩堝等。4.1.3 方法與步驟4.1.3.1 準備工作1 按本
17、章瀝青試樣準備方法準備試樣。2 按試驗要求將恒溫水槽調節到要求的試驗溫度25,或15、30(5)等,保持穩定。3 將試樣注入盛樣皿中,試樣高度應超過預計針入度值10mm,并蓋上盛樣皿,以防落入灰塵。盛有試樣的盛樣皿在1530室溫中冷卻1h1.5h(小盛樣皿)、1.5h2h(大盛樣皿)或2h2.5h(特殊盛樣皿)后移入保持規定試驗溫度±0.1的恒溫水槽中1h1.5h(小盛樣皿)、1.5h2h(大試樣皿)或2h2.5h(特殊盛樣皿)。4 調整針入度儀使之水平。檢查針連桿和導軌,以確認無水和其它外來物,無明顯摩擦。用三氯乙烯或其它溶劑清洗標準針,并拭干。將標準針插入針連桿,用螺絲固緊。按試
18、驗條件,加上附加砝碼。4.1.3.2 試驗步驟1 取出達到恒溫的盛樣皿,并移入水溫控制在試驗溫度±0.1(可用恒溫水槽中的水)的平底玻璃皿中的三腳支架上,試樣表面以上的水層深度不少于10mm。2 將盛有試樣的平底玻璃皿置于針入度儀的平臺上。慢慢放入針連桿,用適當位置的反光鏡或燈光反射觀察,使針尖恰好與試樣表面接觸。拉下刻度盤的拉桿,使與針連桿頂端輕輕接觸,調節刻度盤或深度指示器的指針指示為零。3 開動秒表,在指針正指5s的瞬間,用手緊壓按鈕,使標準針自動下落貫入試樣,經規定時間,停壓按鈕使針停止移動。注:當采用自動針入度儀時,計時與標準針落下貫入試樣同時開始,至5s時自動停止。4 拉
19、下刻度盤拉桿與針連桿頂端接觸,讀取刻度盤指針或移指示器的讀數,準確至0.5(0.1mm)。5 同一試樣平行試驗至少3次,各測試點之間及與盛樣皿邊緣的距離不應少于10mm。每次試驗后應將盛有盛樣皿的平底玻璃皿放入恒溫水槽,使平底玻璃皿中水溫保持試驗溫度。每次試驗應換一根干凈標準針或將標準針取下用蘸有三氯乙烯溶劑的棉花或布揩凈,再用干棉花或布擦干。6 測定針入度大于200的瀝青試樣時,至少用3支標準針,每次試驗后將針留在試樣中,直至3次平行試驗完成后,才能將標準針取出。7 測定針入度指數PI時,按同樣的方法在15、25、30(或5)3個或3個以上(必要時增加10、20等)溫度條件下分別測定瀝青的針
20、入度,但用于仲裁試驗的溫度條件應為5個。4.1.4 計算根據測試結果可按以下方法計算針入度指數、當量軟化點及當量脆點。4.1.4.1 諾模圖法將3個或3個以上不同溫度條件下測試的針入度值繪于圖2的針入度溫度關系諾模圖中,按最小二乘法法則繪制回歸直線,將直線向兩端延長,分別與針入度為800及1.2的水平線相交,交點的溫度即為當量軟化點T800和當量脆點T1.2。以圖中O點為原點,繪制回歸直線的平行線,與PI線相交,讀取交點處的PI值即為該瀝青的針入度指數。此法不能檢驗針入度對數與溫度直線回歸的相關系數,僅供快速草算時使用。4.1.4.2 公式計算法1 對不同溫度條件下測試的針入度值取對數,令y=
21、lgP,x=T,按式(4.1.4.2-1)的針入度對數與溫度的直線關系,進行y=a+bx一元一次方程的直線回歸,求取針入度溫度指數A1gpen。 lgP=K+A1gpen×T (4.1.4.2-1)式中:T不同試驗溫度,相應溫度下的針入度為P; K回歸方程的常數項a。 A1gpen為回歸方程系數b。圖4.1.4.2 確定道路瀝青PI、T800、T1.2的針入度溫度關系諾模圖按式(4.1.4.2-1)回歸時必須進行相關性檢驗,直線回歸相關系靈敏R不得小于0.997(置信度95%),否則,試驗無效。2 按式(4.1.4.2-2)確定瀝青的針入度指數PI,并記為PI1gpen。 PI1gp
22、en= (4.1.4.2-2)3 按式(4.1.4.2-3)確定瀝青的當量軟化點T800。 T800= = (4.1.4.2-3)4 按式(3.6.4.2-4)確定瀝青的當量脆點T1.2。 T1.2= = (4.1.4.2-4)5 按式(3.6.4.2-5)計算瀝青的塑性溫度范圍T。 T=T800-T1.2 = (4.1.4.2-5)4.1.5 報告1 應報告標準溫度(25)時的針入度T25以及其它試驗溫度T所對應的針入度P,及由此求取針入度指數PI、當量軟化點T800、當量脆點T1.2的方法和結果,當采用公式計算法時,應報告按式(1)回歸的直線相關系數R。2 同一試樣3次平行試驗結果的最大值
23、和最小值之差在下列允許偏差范圍內時,計算3次試驗結果的平均值,取整數作為針入度試驗結果,以0.1mm為單位。針入度(0.1mm) 允許差值(0.1mm) 049 2 50149 4 150249 12 250500 20當試驗值不符此要求時,應重新進行。4.1.6 精密度或允許差1 當試驗結果小于50(0.1mm)時,重復性試驗的允許差為2(0.1mm),復現性試驗的允許差為4(0.1mm)。2 當試驗結果等于或大于50(0.1mm)時,重復性試驗的允許差為平均值的4%,復現性試驗的允許差為平均值的8%。4.2 瀝青軟化點試驗方法(環球法)4.2.1 目的與適用范圍本方法適用于測定道路石油瀝青
24、、煤瀝青的軟化點,也適用于測定液體石油瀝青經蒸餾或乳化瀝青破乳蒸發后殘留物的軟化點。4.2.2 儀具與材料1 軟化點試驗儀:如圖4.2.2-1,由下列部件組成:1) 鋼球:直徑9.53mm,質量3.5g±0.05g。2) 試樣環:黃銅或不銹鋼等制成,形狀尺寸如圖4.2.2-2。圖4.2.2-1軟化點試驗儀(單位:mm) 圖4.2.2-2試樣環 (單位:mm)1-溫度計;2-上蓋板;3-立桿;4-鋼球; 5-鋼球定位環;6-金屬環;7-中層板;8-下底板;9-燒杯圖4.2.2-3中層板(單位:mm) 圖4.2.2-4 環夾(單位:mm)3) 鋼球定位環:黃銅或不銹鋼制成。4) 金屬支架
25、:由兩個主桿和三層平行的金屬板組成。上層為一圓盤,直徑略大于燒杯直徑,中間有一圓孔,用以插放溫度計。中層板形狀尺寸如圖4.2.2-3,板上有兩個孔,各放置金屬環,中間有一小孔可支持溫度計的測溫端部。一側立 桿距環上面51mm處刻有水高檔記。環下面距下層底板為25.4mm,而下底板距燒杯底不少玩于12.7mm,也少得大于19mm。三層金屬板和兩個主桿由兩螺母固定在一起。 5) 耐熱玻璃燒杯:容量800mL1000mL,直徑不小于86mm,高不小于120mm。6) 溫度計:080,分度為0.5。2 環夾:由薄鋼條制成,用以夾持金屬環,以便刮平表面,形狀、尺寸如圖4.2.2-4。3 裝有溫度調節器的
26、電爐或其它加熱爐具(液化石油氣、天然氣等)。應采用帶有振蕩攪拌器的加熱電爐,振蕩子置于燒杯底部。4 試樣底板:金屬板(表面粗糙度應達Ra0.8m)或玻璃板。 5 恒溫水槽:控溫的準確度為0.5。6 平直刮刀。7 甘油滑石粉隔離劑(甘油與滑石粉的比例為質量比2:1)。8 新煮沸過的蒸餾水。9 其它:石棉網。4.2.3 方法與步驟.1 準備工作1 將試樣環置于涂有甘油滑石粉隔離劑的試樣底板上。按本規程3.4的規定方法將準備好的瀝青試樣徐徐注入試樣環內至略高出環面為止。如估計試樣軟化點高于120,則試樣環和試樣底板(不用玻璃板)均應預熱至80100。2 試樣在室溫冷卻30min后,用環夾夾著試樣杯,
27、并用熱刮刀刮除環面上的試樣,務使與環面齊平。.2 試驗步驟1 試樣軟化點在80以下者:1)將裝有試樣的試樣環連同試樣底板置于5±0.5水的恒溫水槽中至少15min。同時將金屬支架、鋼球、鋼球定位環等亦置于相同水槽中。2)燒杯內注入新煮沸并冷卻至5的蒸餾水,水面略低于立桿上的深度標記。3)從恒溫水槽中取出盛有試樣的試樣環放置在支架中層板的圓孔中,套上定位環;然后將整個環架放入燒杯中,調整水面至深度標記,并保持水溫為5±0.5。環架上任何部分不得附有氣泡。將080的溫度計由上層板中心孔垂直插入,使端部測溫頭底部與試樣環下面齊平。4)將盛有水和環架的燒杯移至放有石棉網的加熱爐具上
28、,然后將鋼球放在定位環中間的試樣中央,立即開動振蕩攪拌器,使水微微振蕩,并開始加熱,使杯中水溫在3min內調節至維持每分鐘上升5±0.5。在加熱過程中,應記錄每分鐘上升的溫度值,如溫度上升速度超出此范圍時,則試驗應重作。5)試樣受熱軟化逐漸下墜,至與下層底板表面接觸時,立即讀取溫度,準確至0.5。2 試樣軟化點在80以上者:1)將裝有試樣的試樣環連同試樣底板置于裝有32±1甘油的恒溫槽中至少15min。同時將金屬支架、鋼球、鋼球定位環等亦置于甘油中。2)在燒杯內注入預先加熱至32的甘油,其液面略低于立桿上的深度標記。3)從恒溫槽中取出裝有試樣的試樣環,按上述4.2.1的方法
29、進行測定,準確至1。4.2.4 報告同一試樣平行試驗兩次,當兩次測定值的差值符合重復性試驗精密度要求時,取其平均值作為軟化點試驗結果,準確至0.5。4.2.5 精密度或允許差1 當試樣軟化點小于80時,重復性試驗的允許差為1,復現性試驗的允許差為4。2 當試樣軟人等于或大于80時,重復性試驗的允許差為2,復現性試驗的允許差為8。4.3 瀝青延度試驗方法4.3.1 目的與適用范圍1 本方法適用于測定道路石油瀝青、液體瀝青蒸餾殘留物和乳化瀝青蒸發殘留物等材料的延度。2 瀝青延度的試驗溫度與拉伸速率可根據要求采用,通常采用的試驗溫度為25、15、10或5,拉伸速度為5cm/min±0.25
30、cm/min。當低溫采用1cm/min±0.05cm/min拉伸速度時,應在報告中注明。4.3.2 儀具與材料1 延度儀:將試件浸沒于水中,能保持規定的試驗溫度及按照規定拉伸速度拉伸試件且試驗時無明顯振動的延度儀均可使用,其形狀及組成如圖3.7.2.1。圖3.7.2.1 延度儀(單位:mm)1-試模;2-試樣;3-電機;4-水槽;5-泄水孔;6-開關柄;7-指針;8-標尺2 試模:黃銅制,由兩個端模和兩個側模組成,其形狀及尺寸如圖3.7.2.2。試模內側表面粗糙度Ra0.2m,當裝配完好后可澆鑄成表3.7.2.1尺寸的試樣。圖3.7.2.2 延度試模(單位:mm) 表 延度試樣尺寸(
31、mm) 總 長74.575.5中間縮頸部長度29.730.3端部開始縮頸處寬度19.720.3最小橫斷面寬9.910.1厚度(全部)9.910.13 試模底板:玻璃板或磨光的銅板、不銹鋼板(表面粗糙度Ra0.2m)4 恒溫水槽:容量不少于10L,控制溫度的準確度為0.1,水槽中應設有帶孔擱架,擱架距水槽底不得少于50mm。試件浸入水中深度不小于100mm。5 溫度計:050,分度為0.1。6 砂浴或其它加熱爐具。7 甘油滑石粉隔離劑(甘油與滑石粉的質量比2:1)。8 其它:平刮刀、石棉網、酒精、食鹽等。4.3.3 方法與步驟4.3.3.1 準備工作1 將隔離劑拌和均勻,涂于清潔干燥的試模底板和
32、兩個側模的內側表面,并將試模在試模底板上裝妥。2 按本章瀝青試樣準備方法準備試樣,然后將試樣仔細自試模的一端至另一端往返數次緩緩注入模中,最后略高出試模,灌模時應注意勿使氣泡混入。3 試件在室溫中冷卻30min40min,然后置于規定試驗溫度±0.1的恒溫水槽中,保持30min后取出,用熱刮刀刮除高出試模的瀝青,使瀝青面與試模面齊平。瀝青的刮法應自試模的中間刮向兩端,且表面應刮得平滑。將試模連同底板再浸入規定試驗溫度的水槽中1h 1.5h。4 檢查延度儀延伸速度是否符合規定要求,然后移動滑板使其指針正對標尺的零點。將延度儀注水,并保溫達試驗溫度±0.5。4.3.3.2 試驗
33、步驟1 將保溫后的試件連同底板移入延度儀的水槽中,然后將盛有試樣的試模自玻璃板或不銹鋼板上取下,將試模兩端的孔分別套在滑板及槽端固定板的金屬柱上,并取下側模。水面距試件表面應不小于25mm。2 開動延度儀,并注意觀察試樣的延伸情況。此時應注意,在試驗過程中,水溫應始終保持在試驗溫度規定范圍內,且儀器不得有振動,水面不得有晃動,當水槽采用循環水時,應暫時中斷循環,停止水流。在試驗中,如發現瀝青細絲浮于水面或沉入槽底時,則應在水中加入酒精或食鹽,調整水的密度至與試樣相近后,重新試驗。3 試件拉斷時,讀取指針所指標尺上的讀數,以厘米表示,在正常情況下,試件延伸時應成錐尖狀,拉斷時實際斷面接近于零。如
34、不能得到這種結果,則應在報告中注明。4.3.4 報告同一試樣,每次平行試驗不少于3個,如3個測定結果均大于100cm,試驗結果記作“>100cm”;特殊需要也可分別記錄實測值。如3個測定結果中,有一個以上的測定值小于100cm時,若最大值或最小值與平均值之差滿足重復性試驗精密度要求,則取3個測定結果的平均值的整數作為延度試驗結果,若平均值大于100cm,記作“>100cm”;若最大值或最小值與平均值之差不符合重復性試驗精密度要求時,試驗應重新進行。4.3.5 精密度或允許差當試驗結果小于100cm時,重復性試驗的允許差為平均值的20%;復現性試驗的允許差為平均值的30%。4.4 瀝
35、青混合料馬歇爾穩定度試驗4.4.1 目的與適用范圍1 本方法適用于馬歇爾穩定度試驗和浸水馬歇爾穩定度試驗,以進行瀝青混合料的配合比設計或瀝青路面施工質量檢驗。浸水馬歇爾穩定度試驗(根據需要,也可進行真空飽水馬歇爾試驗)供檢驗瀝青混合料受水損害時抵抗剝落的能力時使用,通過測試其水穩定性檢驗配合比設計的可行性。2 本方法適用于按(擊石法)成型的標準馬歇爾試件圓柱體和大型馬歇爾試件圓柱體。4.4.2 儀具與材料1 瀝青混合料馬歇爾試驗儀:符合國家標準瀝青混合料馬歇爾試驗儀(GB/T 11823)技術要求的產品,對用于高速公路和一級公路的瀝青混合料宜采用自動馬歇爾試驗儀,用計算機或X-Y記錄儀記錄荷載
36、位移曲線,并具有自動測定荷載與試件垂直變形的傳感器、位移計,能自動顯示或打印試驗結果。對63.5mm的標準馬歇爾試件,試驗儀最大荷載不小于25kN,讀數準確度100N,加載速度應保持50mm/min±5mm/min。鋼球直徑16mm,上下壓頭曲率半徑為50.8mm。當采用152.4mm大型馬歇爾試件時,試驗儀最大荷載不得小于50kN,讀數準確度為100N。上下壓頭的曲率內徑為152.4mm±0.2mm,上下壓頭間距19.05mm±0.1mm。大型馬歇爾試件的壓頭尺寸如圖4.7.2.1所示。2 恒溫水槽:控溫準確度為1,深度不小于150mm。3 真空飽水容器:包括真
37、空泵及真空干燥器。4 烘箱。5 天平:感量不大于0.1g。6 溫度計:分度為1。7 卡尺。8 其它:棉紗,黃油。4.4.3 標準馬歇爾試驗方法 圖4.7.2.1 大型馬歇爾試驗的壓頭 4.4.3.1 準備工作 (尺寸單位:mm)1 按本規程4.3標準擊實法成型馬歇爾試件,標準馬歇爾尺寸應符合直徑101.6mm±0.2mm、高63.5mm±1.3mm的要求。對大型馬歇爾試件,尺寸應符合直徑152.4mm±0.2mm,高95.3mm±2.5mm的要求。一組試件的數量最少不得少于4個,并符合本規程4.3的規定。2 量測試件的直徑及高度:用卡尺測量試件中部的直徑
38、,用馬歇爾試件高度測定器或用卡尺在十字對稱的4個方向量測離試件邊緣10mm處的高度,準確至0.1mm,并以其平均值作為試件的高度。如試件高度不符合63.5mm±1.3mm或95.3mm±2.5mm要求或兩側高度差大于2mm時,此試件應作廢。3 按本規程規定的方法測定試件的密度、空隙率、瀝青體積百分率、瀝青飽和度、礦料間隙率等物理指標。4 將恒溫水槽調節至要求的試驗溫度,對粘稠石油瀝青或烘箱養生過的乳化瀝青混合料為60±1,對煤瀝青混合料為33.8±1,對空氣養生的乳化瀝青或液體瀝青混合料為25±1。4.4.3.2試驗步驟1 將試件置于已達規定溫
39、度的恒溫水槽中保溫,保溫時間對標準馬歇爾試件需30min40min,對大型馬歇爾試件需45min60min。試件之間應有間隔,底下應墊起,離容器底部不小于5cm。2 將馬歇爾試驗儀的上下壓頭放入水槽或烘箱中達到同樣溫度。將上下壓頭從水槽或烘箱中取出擦拭干凈內面。為使上下壓頭滑動自如,可在下壓頭的導棒上涂少量黃油。再將試件取出置于下壓頭上,蓋上上壓頭,然后裝在加載設備上。3 在上壓頭的球座上放妥鋼球,并對準荷載測定裝置的壓頭。4 當采用自動馬歇爾試驗儀時,將自動馬歇爾試驗儀的壓力傳感器、位移傳感器與計算機或X-Y記錄儀正確連接,調整好適宜的放大比例。調整好計算機程序或將X-Y記錄儀的記錄筆對準原
40、點。5 當采用壓力環和流值計時,將流值計安裝在導棒上,使導向套管輕輕地壓住上壓頭,同時將流值計讀數調零。調整壓力環中百分表,對零。6 啟動加載設備,使試件承受荷載,加載速度為50±5mm/min。計算機或X-Y記錄儀自動記錄傳感器壓力和試件變形曲線并將數據自動存入計算機。7 當試驗荷載達到最大值的舜間,取下流值計,同時讀取壓力環中百分表讀數及流值計的流值讀數。8 從恒溫水槽中取出試件至測出最大荷載值的時間,不得超過30s。4.4.4 浸水馬歇爾試驗方法浸水馬歇爾試驗方法與標準馬歇爾試驗方法的不同之處在于,試件在已達規定溫度恒溫水槽中的保溫時間為48h,其余均與標準馬歇爾試驗方法相同。
41、4.4.5 真空飽水馬歇爾試驗方法試件先放入真空干燥器中,關閉進水膠管,開動真空泵,使干燥器的真空度達到98.3kPa(730mmHg)以上,維持15min,然后打開進水膠管,靠負壓進入冷水流使試件全部浸入水中,浸水15min后恢復常壓,取出試件再放入已達規定溫度的恒溫水槽中保溫48h,其余均與標準馬歇爾試驗方法相同。4.4.6 計算4.4.6.1 試件的穩定度及流值1 當采用自動馬歇爾試驗儀時,將計算機采集的數據繪制成壓力和試件變形曲線,或由X-Y記錄儀自動記錄的荷載變形曲線,按圖4.5.9.1所示的方法在切線方向延長曲線與橫坐標相交于O1,將O1作為修正原點,從O1起量取相應于荷載最大值時
42、的變形作為流值(FL),以mm計,準確至0.1 圖4.4.6.1 馬歇爾試驗結果的修正方法mm。最大荷載即為穩定度(MS),以kN計,準確至0.01kN。 2 采用壓力環和流值計測定時,根據壓力環標定曲線,將壓力環中百分表的讀數換算為荷載值,或者由荷載測定裝置讀取的最大值即為試樣的穩定度(MS),以kN計,準確至0.01kN。由流值計及位移傳感器測定裝置讀取的試件垂直變形,即為試件的流值(FL),以mm計,準確至0.1mm。4.4.6.2 試件的馬歇爾模數按式(4.7.6.2-1)計算。T= (4.7.6.2-1)式中:T試件的馬歇爾模數,kN/mm;MS試件的穩定度,kN;FL試件的流值,m
43、m。4.4.6.3 試件的浸水殘留穩定度按式(4.7.6.2-2)計算。MSo= ×100 (4.7.6.2-2)式中:MSo試件的浸水殘留穩定度,%;MS1試件浸水48h后的穩定度,kN。4.4.6.4 試件的真空飽水殘留穩定度按式(4.7.6.2-3)計算。MS´o= ×100 (4.7.6.2-3)式中:MS´o試件的真空飽水殘留穩定度,%;MS2試件真空飽水后浸水48h后的穩定度,kN。4.4.7 報告1 當一組測定值中某個測定值與平均值之差大于標準差的 k 倍時,該測定值應予舍棄,并以其余測定值的平均值作為試驗結果。當試件數目n為3、4、5、6
44、個時,k 值分別為1.15、1.46、1.67、1.82。2 采用自動馬歇爾試驗時,試驗結果應附上荷載變形曲線原件或自動打印結果,并報告馬歇爾穩定度、流值、馬歇爾模數,以及試件尺寸、試件的密度、空隙率、瀝青用量、瀝青體積百分率、瀝青飽和度、礦料間隙率等各項物理指標。4.5 瀝青混合料理論最大相對密度試驗4.5.1 真空法4.5.1.1 目的與適用范圍1 本方法適用于真空法測定瀝青混合料理論最大相對密度,供瀝青混合料配合比設計、路況調查或路面施工質量管理計算空隙率,壓實度等使用。2 本方法不適用于吸水率大 于3%的多孔性集料的瀝青混合料。4.5.1.2 儀具與材料1 天平:稱量10kg以上,感量不大于0.5kg;稱量5kg以上,感量不大于0.1g;稱量2kg以下,感量不大于0.05g。2 負壓容器:根據試樣數量選用表4.9.2.1中的A、B、C任何一種類型。負壓容器口帶橡皮帶,上接橡膠管,管口下方有濾網,防止細料部分吸入膠管。表4.9.2.
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