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沥青混合料劈裂夹具规程

日期:2020-10-01 11:35
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摘要:

沥青混合料试件制作方法
1、目的与适用范围
(1)采用标准击实法或大型击实法制作沥青混合料试件,以供试验室进行沥青混合料物理力学性质试验使用。
(2)标准击实法适用于马歇尔试验、间接抗拉试验(劈裂法)等所使用的 101.6mm×63.5mm圆柱体试件的成型。大型击实法适用于 52.4mm~95.3mm的大型圆柱体试件的成型。
(3)沥青混合料试件制作时的矿料规格及试件数量应符合如下规定:
1)沥青混合料配合比设计及在试验室人工配制沥青混合料制作试件时,试件尺寸应符合试件直径不小于集料公称大粒径的4倍,厚度不小于集料公称大粒径的1~1. 5倍的规定。对直径 101.6mm的试件,集料公称大粒径应不大于26.5mm。对粒径大于26.5mm的粗粒式沥青混合料,其大于26.5mm的集料应用等量的13.2mm~26.5mm集料代替(替代法),也可采用直径 152.4mm的大型圆柱体试件。大型圆柱体试件适用于集料公称大粒径不大于37.5mm的情况。试验室成型的—组试件的数量不得少于4个,必要时宜增加至5~6个。
2)用拌和厂及施工现场采集的拌和沥青混合料成品试样制作直径 101.6mm的试件时,按下列规定选用不同的方法及试件数量:
①当集料公称大粒径小于或等于26.5mm时,可直接取样(直接法)。组试件的数量通常为4个。
②当集料公称大粒径大于26.5mm,但不大于31.5mm,宜将大于26.5mm的集料筛除后使用(过筛法),组试件数量仍为4个,如采用直接法,组试件的数量应增加至6个。
③当集料公称大粒径大于31.5mm时,必须采用过筛法。过筛的筛孔为26.5mm,组试件秒5为4个。
2、仪具与材料
(1)击实仪:击实仪由击实锤、压实头和套向棒组成、分为标准击实仪和重型击实仪两类:
1)标准击实仪:由击实锤 98.5mm平圆形压实头及带手柄的导向棒组成。用人工或机械将压实锤举起,从457.2mm±0.5mm度沿导向棒自由落下击实,标准击实锤质量4536g±9g。   
2)大型击实仪:由击实锤 149.5mm平圆形压实头及带手柄的导向棒(直径15.9mm)组成。用机械将压实锤举起,从457.2mm±2.5mm度沿导向棒自由落下击实,大型击实锤质量10 210g±10g。
(2)标准击实台:用以固定试模,在200mm×200mm×457mm的硬木墩上面有块305mm×305mm×25mm的钢板,木墩用4根型钢固定在下面的水泥混凝土板上。木墩采用青冈栎、松或其它干密度为0.67 ~0.77 的硬木制成。人工击实或机械击实均必须有此标准击实台。
自动击实仪是将标准击实锤及标准击实台安装体并用电力驱动使击实锤连续击实试件且可自动记数的设备,击实速度为60次/min±5次/min。大型击实法电动击实的功率不小于250W。
(3)试验室用沥青混合料拌和机:能保证拌和温度并充分拌和均匀,可控制拌和时间,容量不小于10L,搅拌叶自转速度70r/rain~80r/rain,公转速度40r/min~50r/min。
(4)脱模器:电动或手动,可无破损地推出圆柱体试件,备有标准圆柱体试件及大型圆柱体试件尺寸的推出环。
(5)试模:由碳钢或工具钢制成,每组包括内径101.6mm±0.2mm,87mm的圆柱形金属筒、底座(直径约120.6mm)和套筒(内径101.6mm、70mm)各1个。
大型圆柱体试件的试模与套筒如图2所示。套筒外径165.1mm,内径155.6mm±0.3mm,总83mm。试模内径152.4mm±0.2mm,总115mm,底座板厚12.7mm,直径172mm。
(6)烘箱:大、中型各台,装有温度调节器。
(7)天平或电子秤:用于称量矿料的,感量不大于0.5g;用于称量沥青的,感量不大于0.1g。
(8)沥青运动粘度测定设备:毛细管粘度计、赛波特重油粘度计或布洛克菲尔德粘度计。
(9)插刀或大螺丝刀。
(10)温度计:分度为I℃。宜采用有金属插杆的热电偶沥青温度计,金属插杆的长度不小于300mm。量程0℃~300℃,数字显示或度盘指针的分度0.1℃,且有留置读数功能。
(11)其它:电炉或煤气炉、沥青熔化锅、拌和铲、标准筛、滤纸(或普通纸)、胶布、卡尺、秒表、粉笔、棉纱等。
3、准备工作
(1)确定制作沥青混合料试件的拌和与压实温度。
1)测定沥青的粘度,绘制粘温曲线。按表l的要求确定适宜于沥青混合料拌和及压实的等粘温度。
表1   适宜于沥青混合料拌和及压实的沥青等粘温度
沥青结合料种类 粘度与测定方法 适宜于拌和的沥青结合料粘度 适宜于压实的沥青结合料粘度
石油沥青
(含改性沥青) 表观粘度,T0625(Pa.s)
运动粘度,T0619(mm2/s))
赛波特粘度,T0623(s) 0.17±0.02
170±20
85±10 0.28±0.03
280±30
140±15
煤沥青 恩格拉粘度,T0622 25±3 40±5

2)当缺乏沥青粘度测定条件时,试件的拌和与压实温度可按表2选用,并根据沥青品种和标号作适当调整。针入度小、稠度大的沥青取限,针入度大、稠度小的沥青取低限,般取中值。对改性沥青,应根据改性剂的品种和用量,适当提混合料的拌和和压实温度,对大部分聚合物改性沥青,需要在基质沥青的基础上提15℃~30℃左右,掺加纤维时,尚需再提10℃左右。
表2  沥青混合料拌和及压实温度参考表
沥青结合料种类 拌和温度(℃) 压实温度(℃)
石油沥青 130~160 120~150
煤沥青 90~120 80~110
改性沥青 160~175 140~170

3)常温沥青混合料的拌和及压实在常温下进行。
(2)在拌和厂或施工现场采集沥青混合料试样。将试样置于烘箱中或加热的砂浴上保温,在混合料中插入温度计测量温度,待混合料温度符合要求后成型。需要适当拌和时可倒入已加热的小型沥青混合料拌和机中适当拌和,时间不超过lmin。但不得用铁锅在电炉或明火上加热炒拌。
(3)在试验室人工配制沥青混合料时,材料准备按下列步骤进行:
1)将各种规格的矿料置105±5℃的烘箱中烘干至恒重(般不少于4h~6h)。根据需要,粗集料可先用水冲洗干净后烘干。也可将粗细集料过筛后用水冲洗再烘干备用。
2)按规定试验方法分别测定不同粒径规格粗、细集料及填料(矿粉)的各种密度,测定沥青的密度。
3)将烘干分的粗细集料,按每个试件设计配要求称其质量,在金属盘中混合均匀,矿粉单独加热,置烘箱中预热至沥青拌和温度以上约15℃(采用石油沥青时通常为163℃;采用改性沥青时通常需180℃)备用。般按组试件(每组4~6个)备料,但进行配合比设计时宜对每个试件分别备料。当采用替代法时,对粗集料中粒径大于26.5mm的部分,以13.2mm~26.5mm粗集料等量代替。常温沥青混合料的矿料不应加热。
4)将采集的沥青试样,用恒温烘箱或油浴、电热套熔化加热至规定的沥青混合料拌和温度备用,但不得超过175℃。当不得已采用燃气炉或电炉直接加热进行脱水时,必须使用石棉垫隔开。
(4)用沾有少许黄油的棉纱擦净试模、套筒及击实座等置100℃左右烘箱中加热lh备用。常温沥青混合料用试模不加热。
4、拌制沥青混合料
(1)粘稠石油沥青或煤沥青混合料
1)将沥青混合料拌和机预热至拌和温度以上10℃左右备用(对试验室试验研究、配合比设计及采用机械拌和施工的工程,严禁用人工炒拌法热拌沥青混合料)。
2)将每个试件预热的粗细集料置于拌和机中,用小铲子适当混合,然后再加入需要数量的已加热至拌和温度的沥青(如沥青已称量在专用容器内时,可在倒掉沥青后用部分热矿粉将沾在容器壁上的沥青擦拭起倒入拌和锅中),开动拌和机边搅拌边将拌和叶片插入混合料中拌和lmin~1.5min,然后暂停拌和,加入单独加热的矿粉,继续拌和至均匀为止,并使沥青混合料保持在要求的拌和温度范围内。标准的总拌和时间为3min。
(2)液体石油沥青混合料
将每组(或每个)试件的矿料置已加热至55℃~100℃的沥青混合料拌和机中,注入要求数量的液体沥青,并将混合料边加热边拌和,使液体沥青中的溶剂挥发至50%以下。拌和时间应事先试拌决定。   
(3)乳化沥青混合料
将每个试件的粗细集料,置于沥青混合料拌和机(不加热,也可用人工炒拌)中,注入计算的用水量(阴离子乳化沥青不加水)后,拌和均匀并使矿料表面完全湿润,再注入设.计的沥青乳液用量,在lmin内使混合料拌匀,然后加入矿粉后迅速拌和,使混合料拌成褐色为止。

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