8、公路工程沥青试验作业指导书(3)

2019-03-29 16:48

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小数点一位(%)。

7.10沥青与粗集料的粘附性试验 依据JTJ052-2000、T0616-1993进行 7.10.1沥青与粗集料的粘附性试验检验沥青与粗集料表面的粘附性及评定粗集料的抗水剥离能力。对于最大粒径大于13.2mm的集料应用水煮法,对最大粒径小于或等于13.2mm的集料应用水浸法进行试验。对同一种料源集料最大粒径既有大于又有小于13.2mm不同的集料时,取大于13.2mm水煮法试验为标准,对细粒式沥青混合料应以水浸法试验为标准。

7.10.2水煮法试验

7.10.2.1将集料过13.2mm、19mm的筛,取粒径13.2mm—19mm形状接近立方体的规则集料5个,用洁净水洗净,置温度105℃±5℃的烘箱中烘干,然后放在干燥器中备用。将大烧坏中盛水,并置加热炉的石棉网上煮沸。

7.10.2.2将集料逐个用细线在中部系牢,再置105℃±5℃烘箱内1h。按本规程T0602的方法准备沥青试样。逐个取出加热的矿料颗粒用线提起,浸入预先加热的沥青(石油沥青130~150℃)(煤沥青100~110℃)试样中45s后,轻轻拿出,使集料颗粒完全为沥青膜所裹覆。将裹覆沥青的集料颗粒悬挂于试验架上,下面垫一张纸,使多余的沥青流掉,并在室温下冷却15min。

7.10.2.3待集料颗粒冷却后,逐个用线提起,浸入盛有煮沸水的大烧杯中央,调整加热炉,使烧杯中的水保持微沸状态,但不允许有沸开的泡沫。浸煮3min后,将集料从水中取出,观察矿料颗粒上沥青膜的剥落程度并评定其粘附性等级。同一试样应平行试验5个集料颗粒,并由两名以上经验丰富的试验人员分别评定后,取平均等级作为试验结果。

7.10.3水浸法试验

7.10.3.1将集料过9.5mm、13.2mm筛,取粒径9.5mm~13.2mm形状规则的集料200g用洁净水洗净,并置温度为105℃±5℃的烘箱中烘干,然后放在干燥器中备用。按本规程T 0602准备沥青试样,加热至T 0702要求的沥青与矿料的拌和温度。将煮沸过的热水注入恒温水槽中,并维持温度 80±1℃。

7.10.3.2按四分法称取集料颗粒(9.5mm~13.2mm)100g置搪瓷盘中,连同搪瓷盘一起放入已升温至沥青拌和温度以上5℃的烘箱中持续加热1h。按每100g矿料加入沥青5.5g±0.2g的比例称取沥青;准确至0.1g,放入小型拌和容器中,

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一起置入同一烘箱中加热15min。

7.10.3.4将搪瓷盘中的集料倒入拌和容器的沥青中后,从烘箱中取出拌和容器,立即用金属铲均匀拌和lmin~1.5min,使集料完全被沥青薄膜裹覆。然后,立即将裹有沥青的集料取20个,从小铲移至玻璃板上摊开,并置室温下冷却出。将放有集料的玻璃板浸入温度为 80±1℃的恒温水槽中,保持30min,并将剥离及浮于水面的沥青,用纸片捞出。

7.10.3.5由水中小心取出玻璃板,浸入水槽内的冷水中,仔细观察裹覆集料的沥青薄膜的剥落情况。由两名以上经验丰富时试验人员分别目测,评定剥离面积的百分率,评定后取平均值表示。由剥离面积百分率评定沥青与集料粘附性的等级。

7.11沥青化学组分试验 依据JTJ052-2000、T0617-1993三组分法进行

7.12沥青化学组分试验 依据JTJ052-2000、T0618-1993四组分法进行

7.13沥青运动粘度试验 依据JTJ052-2000、T0619-1993毛细管法进行 7.13.1 将粘度计预热至试验温度后取出垂直倒置,使毛细管通过橡皮管浸入沥青试样中。

7.13.2将粘度计移入恒温水槽或油浴中,用橡皮的夹子将毛细管夹持固定,并使L管垂直。

7.13.3 放松L管夹子,将试样流入A球达一半时夹住夹子,停止试样流动。然后在恒温浴中保温30min后,放松L管夹子,让试样依靠重力流动。当试样弯液面达到标线E时,开动秒表,当试样液面流经标线F及J时,读取秒表,分别记录试样流经E到F和F到J的时间,准确至0.1s。如试样流经时间小于60s时,应改选另一个毛细管直径较小型号的粘度计,重复上述操作。

7.13.4 先计算流经C球和J球测定的运动粘度

Vc=Cc×tc VJ=CJ×tJ VT=(VC+VJ)/2

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式中:VC、VJ——试样流经C、J球的运动粘度,mm2/s; CC、CJ——C、J球的粘度计标定常数(mm2/s); tc、tJ——试样流经C、J球的时间(s);

VT——试样在温度T时的运动粘度,mm2/s。

7.14沥青动力粘度试验 依据JTJ052-2000、T0620-2000真空减压毛细管法进行

7.14.1估计试样的粘度,根据试样流经规定体积的时间在60s以上,来选择真空毛细管粘度计的型号。将真空毛细管粘度计用三氯乙烯等溶剂洗涤干净。如粘度计粘有油污,可用洗液、蒸馏水等仔细洗涤。洗涤后置烘箱中烘干或用通过棉花的热空气吹干。

7.14.2按本规程T 0602准备沥青试样,将脱水过筛的试样仔细加热至充分流动状态。在加热时,予以适当搅拌,以保证加热均匀。然后将试样倾入另一个便于灌入毛细管的小盛样器中,数量约为50mL,并用盖盖好。将水槽加热,并调节恒温在60±0.1℃范围之内,温度计应预先校验。将选用的真空毛细管粘度计和试样置供箱(135±5℃)中加热30min。

7.14.3将加热的粘度计置一个容器中,然后将热沥青试样自装料管A注入毛细管粘度计,试样应不致粘在管壁上,并使试样板面在E标线处上±2mm之内。将装好试样的毛细管粘度计放回电烘箱(135±5.5℃)中,保温10min±2min,以使管中试样所产生气泡逸出。

7.14.4从供箱中取出3支毛细管粘度计,在室温条件下冷2min后,安装在保持试验温度的恒温水槽中,其位置应使I标线在水槽液面以下至少为20mm。自烘箱中取出粘度计,至装好放入恒温水槽的操作时间应控制在5min之内。

7.14.5将真空系统与粘度计连接,关闭活塞或阀门。开动真空泵或抽气泵,使真空度达到40KPa(300mmHg±0.5 mmHg)。粘度计在恒温水槽中保持30min后,打开连接减压系统阀门,当试样吸到第一标线时同时开动两个秒表,测定通过连续的一对标线间隔时纳,准确至0.ls,记录第一个超过60s的标线符号及间隔时间。按此方法对另两支粘度计作平行试验。

7.14.6计算

沥青试样的动力粘度接下式计算。

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η= K × t

式中:η——沥青试样在测定温度下的动力粘度,Pa·s;

K——选择的第一对超过60s的一对标线间的粘度计常数Pa·s/s; t——通过第一对超过60s标线的时间间隔,s。

7.15沥青标准粘度试验(道路沥青标准粘度计法) 依据JTJ052-2000、T0621-1993进行

7.15.1将试样加热至比试验温度高2℃-3℃(如试验温度低于室温时,试样须冷却至比试验温度低2℃-3℃)时注入盛样管,其数量以液面到达球塞杆垂直时杆上的标记为准。

7.15.2试样在水槽中保持试验温度至少30min,用温度计轻轻搅拌试样,测量试样的温度为试验温度±0.1℃时,调整试样液面至球塞杆的标记处,再继续保温1-3min。

7.15.3将流孔下蒸发皿移去放置接受瓶或量筒,使其中心正对流孔。接受瓶或量筒可预先注入肥皂水或矿物油25mL,以利洗涤及读数准确。

7.15.4提起球塞,借标记悬挂在试样管边上,待试样流入接受瓶或量筒达25mL(量筒刻度50mL)时,按动秒表,待试样流出75mL(量筒刻度100mL)时,按停秒表。

7.15.5记取试样流出50mL所经过的时间,以s计,即为试样的粘度。 7.16沥青布氏旋转粘度试验 依据JTJ052-2000、T0625-2000布洛克菲尔德粘度计法进行

7.16.1按本规程要求准备沥青试样,分装在盛样容器中,在烘箱中加热至软化点以上 100 ℃左右保温 30min~60min备用,对改性沥青尤应注意去除气泡。

7.16.2仪器在安装时必须调平,使用前应检查仪器的水准器气泡是否对中。开启粘度计温度控制器电源,设定温度控制系统至要求的试验温度。此系统的控温准确度应在使用前严格标定。

7.16.3根据估计的沥青粘度,按仪器说明书规定的不同型号的转子所适用的速率和粘度范围,选择适宜的转子。

7.16.4取出沥青盛样容器,适当搅拌,按转子型号所要求的体积向粘度计的盛样简中添加沥青试样,根据试样的密度换算成质量。加入沥青试样后的液面应

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符合不同型号转子的规定要求,试样体积应与系统标定时的标准体积一致。

7.16.5将转子与盛样简一起置于已控温至试验温度的烘箱中保温,维持1.5h。若试验温度较低时,可将盛样简试样适当放冷至稍低于试验温度后再放入烘箱中保温。取出转子和盛样筒安装在粘度计上,降低粘度计,使转子插进盛样筒的沥青液面中,至规定的高度。使沥青试样在恒温容器中保温,达到试验所需的平衡温度(不少于15min)。

7.16.6按仪器说明书的要求选择转子速率。开动布洛克菲尔德粘度计,观察读数,扭矩读数应在10%~98%范围内。在整个测量粘度过程中,不能改变设定的转速,改变剪变率。仪器在测定前是否需要归零,可按操作说明书规定进行。待读数稍事稳定后,在每个试验温度下,每隔60s读数一次,连续读数3次。对每个要求的试验温度,重复以上过程进行试验。试验温度宜从低到高进行,盛样筒和转子的恒温时间应不小于1.5h。

7.16.7如果在试验温度下的扭矩读数不在10%~98%的范围内,必须更换转子或降低转子转速后重新试验。利用布洛克菲尔德粘度计测定的不同温度的表现粘度,通常以 60℃、135℃及 175 ℃测定的表现粘度为准,绘制粘温曲线。

7.16.8计算

7.16.8.1当布洛克菲尔德粘度计的显示面板上具有直接显示粘度、扭矩、剪切应力、剪变率、转速和试验温度等项目的功能时,可直接根据需要记录数据,并以3次读数的平均值作为测定值。

7.16.8.2当粘度计不能直接显示读数装置,可按仪器厂家提供的仪器常数进行计算,或下式计算沥青在该测定温度条件下的表观粘度。

ηa=kn×θ

式中:ηa——沥青在测定温度条件下的表观粘度,Pa·s;

kn——布洛克菲尔德仪器常数,由厂家按型号提供; θ——3次粘度计读数的平均值。

7.17聚合物改性沥青离析试验 依据JTJ052-2000、T0661-2000进行 7.17.1对SBS、SBR类聚合物改性沥青,按如下试验步骤进行:

7.17.1.1准备好盛样管,当采用玻璃试管时,将其洗净、干燥,在试管内壁涂上一落层甘油与滑石粉隔离液。将盛样管装在支架上。

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