《道路建筑材料实验》(7)

2019-02-15 19:16

37.5~53 2 3 37.5~53 25~37.5 25~37.5 19~25.0 5000±50 5000±25 5000±25 5000±25 5000±25 10000±75 10000±50 12 12 5000±25 5000±25 ASTM C131及AASHTO T 96适用于一般集料,钢球数有所不同,集料粒级根据实际情况规定了4种,试验时,转动500转后测定磨耗损失,试验条件如表4。

日本道路协会《铺装试验法便览》3-4-5根据日本工业标准JIS A1121,规定的试验条件如表5。表中A~D相当于ASTM C 131,圆筒旋转1000转。在日本,沥青路面表面层基本上都是最大粒径13.2mm的沥青混合料,故日本道路协会还规定了对道路基层和面层材料采用4.75mm~13.2mm碎石进行洛杉矶试验,钢筒旋转500转。 ASTM C 131 洛杉矶磨耗试验条件 表4 粒度大小 粒级 25.0~37.5 A 19.0~25.0 12.5~19.0 9.5~12.5 B C D 12.5~19.0 9.5~12.5 6.3~9.5 4.75~6.3 2.36~4.75 试样质量(g) 试样总质量(g) 1250±25 1250±25 1250±10 1250±10 2500±10 2500±10 2500±10 2500±10 5000±10 5000±10 5000±10 5000±10 11 8 6 4854±25 3334±20 2500±15 5000±10 12 5000±25 钢球数量 钢球质量(g) 日本道路协会洛杉矶磨耗试验条件 表5 粒度大小 粒级 26.5~37.5 19.0~26.5 16.0~19.0 9.5~16.0 19.0~26.5 16.0~19.0 4.75~9.5 9.5~16.0 2.36~4.75 63~75 53~63 试样质量(g) 试样总质量(g) 1250±25 1250±25 1250±10 1250±10 2500±10 2500±10 2500±10 2500±10 5000±10 2500±50 2500±50 5000±10 5000±10 5000±10 5000±10 10000±100 钢球数量 12 11 8 6 12 钢球质量(g) 5000±25 4850±25 3330±20 2500±15 5000±25 A B C D E 37.5~53 F G 道路用碎石 37.5~53 26.5~37.5 26.5~37.5 19~26.5 4.75~13.2 5000±50 5000±50 5000±25 5000±25 5000±25 5000±10 10000±75 10000±50 5000±10 12 12 8 5000±25 5000±25 3300±20 澳大利亚沥青路面集料洛杉矶试验方法采用B档材料和K档材料,B档材料为19mm~13.2mm及13.2mm~9.5mm组成,K档为9.5mm~4.75mm。 我国原规程T0317-94对粗集料的洛杉矶试验条件的规定与JTJ054-94《公路工程石料试验规程》T0221-94是一致的,所规定的水泥混凝土集料的试验条件只有一种,接近于ASTM C131之A类的集料试验条件,但分级稍有不同。试验法与国外通用规程不一致,影响了与国际上并轨统一。尤其是对沥青混合料集料,洛杉矶磨耗损失特别重要,如果集料的试验条件不一致,势必试验结果不一样,我国原规程只规定一种集料尺寸,与我国沥青面层、基层的实际使用的材料差别太大,不符合实际情况。为此修订成与国外的通用方法一致,另外规定适用于方孔筛的试验条件。为了解决沥青混合料最大粒径为13.2mm的情况,规定表中16mm也可以用13.2mm替代,这就和日本规定路面材料用4.75mm~13.2mm材料试验一致。同时为指导工程单位在试验时选用粒径类别,在表2中还规定了工程实际材料的对应规格,由于有些材料与规定的粒径类别很难对应,在备注中规定了一些可以替代的条件。

另外,原规程规定在洛杉矶磨耗试验结束后用1.6mm筛进行筛分,国外都是1.7mm筛,此次修改予以统一。但圆孔筛仍保留2mm筛。 沥青混合料通常要采用几种集料配合组成,同一个采石场生产的同一类集料,可以在一起筛分进行洛杉矶试验。当集料规格较多时,也可分别进行洛杉矶试验。不同采石场生产的集料,必须分别进行试验。

本规程另外还规定了狄法尔磨耗试验方法,由于我国沥青路面设计规范和施工技术规范都规定了粗集料的磨耗损失与国际方法统一采用洛杉矶磨耗试验,使用时不能互相代替。 T 0318-1994 砾石磨耗试验(狄法尔法) 1 目的与适用范围

测定砾石抵抗摩擦、撞击作用的能力,为鉴定集料品质的指标之一。 2 仪具与材料

2.1 圆孔筛:孔径2.5mm、25mm、35mm、50mm。 2.2 台秤:称量10kg,感量10g。 2.3 烘箱:能控温105±5摄氏度。

2.4 狄法尔式磨耗机:由两个内径为200mm,深度为340mm,成30度倾斜的钢筒组成,固定在一个水平轴上,以30r/min~33r/min的速度绕水平轴旋转。 2.5 钢球12个,直径50mm±1mm,质量为430g~440g。 2.6 其它:金属盘或其它盛器。 3 试验步骤

3.1 按表1选取两份试样,每份试样各约4kg,洗净烘干,准确称出每份试样质量(m1)。 磨耗试验所需的各粒级试样质量 表1 公称粒级(mm) 2~5 5~25 25~35 35~50 共计 试样质量(g) 334 1000 1333 1333 4000 3.2 揩净钢筒,将两份试样分别装入两个钢筒中,并各加入钢球6个。

3.3 旋紧筒盖螺栓,调整磨耗机上的计数器至零,开动电动机,使磨耗机转动。

3.4 经旋转10000次后停止,将石料自钢筒中取出,置于2mm的圆孔筛上,用水冲洗并用毛刷刷净存留在筛上的砾石,而后置于105±5摄氏度烘箱中,烘干至恒重,称出磨耗后的试样质量(m2)。 4 计算

4.1 砾石的狄法尔磨耗按式(1)计算,准确至0.1%。 Q-(m1-m2)/m1*100

式中:Q--砾石的狄法尔磨耗损失,%; m1--试验前烘干试样质量,g; m2--试验后烘干试样质量,g。

4.2 以两次平行试验结果的算术平均值为测定值。 T0319-1994 碎石磨耗试验(狄法尔法) 1 目的与适用范围

石料磨耗率是指石料抵抗冲击、边缘剪力作用的性质,以鉴别石料品质的指标。 2 仪具与材料 2.1 手锤。

2.2 狄法尔(或双筒)式磨耗试验机。

2.3 烘箱:能使温度控制在105±5摄氏度范围内。 2.4 圆孔筛:孔径为2mm、50mm、75mm。 2.5 台秤:称量10kg,感量5g。 3 试验步骤

3.1 把碎石过筛选出500mm~75mm的石块两份,每份50±2块,共约5kh(每块约100g),分别用水冲洗干净,置烘箱中烘至恒重,分别称取质量(准确至5g,下同)。

注:粒径、块数及总量不能符合上述要求时,可控制粒径,其它可略作调整,并于试验结果中注明其实际情况。

3.2 将两份试样分别放入磨耗机两圆筒中,调整读数器到零位。

3.3 开动磨耗试验机,以30r/min~33r/min转速,旋转至10000转停止,取出试件。

3.4 用2mm圆孔筛筛去试样中的石屑,用水洗净留在筛上的碎石,烘至恒重,准确称其质量。 4 计算

4.1 按式(1)计算碎石磨耗损失,准确至0.1%。 Q=(m1-m2)/m1*100

式中:Q--碎石狄法尔磨耗损失,%; m1--装入圆筒中的试样总质量,g; m2--试验后洗净烘干的试样质量,g。

4.2 碎石的磨耗率取两次平行试验结果的算术平均值作为测定值,两次试验差值应不大于1%,否则,须重做试验。 条文说明

碎石狄法尔法(Devel法)磨耗损失与洛杉矶法(Los Angeles法)磨耗损失的试验结果是不一样的。由于狄法尔法采用单一粒径试样,且与实际使用情况不一致,试验费时,且不同石料试验结果的差别较小,故使用较少,与洛杉矶不能互相代替。 T0320-2000 粗集料软弱颗粒试验

1 目的与适用范围

测定碎石、砾石及破碎砾石中软弱颗粒含量。 2 仪具与材料

2.1 天平或台秤:称量5kg,感量不大于5g。

2.2 标准筛:包括孔径为5mm、10mm、20mm圆孔筛,或4.75mm、9.5mm、16mm方孔筛。

2.3 压力机

2.4 其它:浅盘、毛刷等。 3 试验步骤

称风干试样2kg(m1),如颗粒粒径大于40mm,则称4kg,过筛分成5mm~10mm、10mm~20mm、20mm以上(或方孔筛4.75mm~9.5mm、9.5mm~16mm、16mm以上)各1份;将每份中每一个颗粒放在压力机平台中心,按颗粒大小分别加以0.15kN、0.25kN、0.34kN之荷载,破裂之颗粒即属于软弱颗粒,将其弃去,称出未破裂颗粒的质量(m2)。 4 计算

按式(1)计算软弱颗粒含量,准确至0.1%。 P=(m1-m1)/m1*100

式中:P--粗集料的软弱颗粒含量,%; m1--各粒级颗粒总质量,g;

m2--试验后各粒级完好颗粒总质量,g。 条文说明

美国ASTM C 235及日本道路协会规定的软石含量是用硬度65~75,直径1.6mm的黄铜棒逐个施行9.81N的力在碎石上划痕,在碎石留下划痕的软石。 T0321-1994 粗集料磨光值试验 1 目的与适用范围

集料磨光值是利用加速磨光机磨光集料并以摆式摩擦系数测定仪测得的磨光后集料的摩擦系数值。

本方法适用于沥青和水泥混凝土路面面层所用碎石、砾石、破碎砾石等粗集料的磨光值的测定。

2 仪具与材料

2.1 加速磨光机:JM-I型,见图1,由下列部分组成。 欠图

2.1.1 传动机构:包括电机、传动齿轮组、橡胶轮等,道路轮的转速为320r/min±5r/min;橡胶轮外径203mm、充气压力0.3MPa,橡胶硬度(55±5)IRHD。 2.1.2 道路轮:外径为406mm。

2.1.3 溜砂及流水装置。包括储砂斗、支架、出料控制闸板、溜槽和输水、排水管等。 2.1.4 配重:包括杠杆和配重,橡胶轮对道路轮上试件的压力为400N。 2.1.5 试模:8副,外弧∮406mm、台阶处∮396mm。

2.2 摆式摩擦系数测定仪:BM-I型,见图2,由下列部分组成。 欠图

2.2.1 底座:包括T型腿、调平螺丝和水准泡组成。 2.2.2 立柱:包括立柱、升降机构、导向杆及仪器把手。 2.2.3 释放开关。

2.2.4 摆头:包括紧固把手、摆轴、转向节和轴承。

2.2.5 示数系统:包括指针、毛毡圈、法兰、紧固螺母及度盘。

2.2.6 摆:包括上、下接头、摆杆、弹簧、杠杆系、举升柄、外壳、滑溜块及橡胶块。

2.2.7 橡胶片:31.75mm*25.4mm*6.35mm。 2.2.8 量尺:金属制,长76mm。 2.3 天平:感量不大于0.1g。

2.4 烘箱:1台,装有温度控制器。 2.5 环氧树脂(6101)和793固化剂。 2.6 丙酮

2.7 金刚砂:30号(棕刚玉),280号(绿碳化硅)。 2.8 砂:0.1mm~0.3mm,洁净、干燥。 2.9 橡胶石棉板,厚1mm。

2.10 其它:油灰刀、梅花扳手、螺丝刀、镊子、洗耳球、烧杯、量杯、肥皂、钢号码等。 3 试验准备

3.1 试验前应对摆式仪进行检查标定。

3.2 将集料过筛,取10mm~15mm的颗粒料用水洗净后置于温度为105±5摄氏度的烘箱中烘干。

3.3 将试模拼装并涂上肥皂水(或脱模剂)后烘干。 3.4 将洁净干砂(0.1mm~0.3mm)置烘箱中烘干。

3.5 配填入料:将固化剂(793)与环氧树脂(6101)按质量比例1:4~1:5拌和均匀,然后再将此项粘结剂与干砂(0.1mm~0.3mm)按质量比例1:4~1:4.5拌和均匀后即为填料。一般一个粒料试模中填料量约为环氧树脂9.0g,固化剂2.4mL及干砂48g。 4 试件配备

4.1 排料:将备好的集料颗粒(10mm~15mm)排列(大面、平面向下)于试模中,并尺量排列紧密。需要时,小粒径的石料也可进行磨光试验,但粒径应大于5mm,且制件各工序应更加仔细。

4.2 吹砂:用小勺将干砂(0.1mm~0.3mm)填入已排妥的粒料间隙中,并用洗耳球先轻轻吹动干砂,使之填充密实。然后再只去多余的砂,使砂与试模中台阶齐平。注意,吹动干砂时,不得碰动粒料;粒料表面应无干砂覆盖。

将吹妥砂的试模和干砂一起置于温度为40摄氏度的烘箱中预热。

4.3 制件:取出烘箱中吹好砂的试模,用小油灰刀将拌好的环氧树脂砂浆填入试模中,并尺量使其填充密实。填充砂浆时不应碰动粒料。然后,用热油灰刀在试模上刮去多余的填料,并在试模表面上反复抹平,使其与试模口齐平。一次制备试件以6~10个为宜,试件表面有松动或脱落的集料时,试件应作废。

制好试件后用钢号码打下相应的号码,以便区别及查找。 4.4 养护:将已填好填料的试模置温度为30摄氏度的烘箱中烘4h,然后升温至80摄氏度再恒温3h,夏季时,在室温下放置24h亦可。

4.5 拆模:养护后拆模取出试件;油灰刀配制砂浆容器等用毕后应及时用丙酮清洗;试模拆除后也应清理干净,以便下次再用。 5 试验步骤

5.1 安装试件。将同一种集料的四个试件分为一组,编号为1~4、5~8、9~12,标准试件编号为13~14等,并按表1顺序将试件安装于道路轮上,每两块试件间应置一块橡胶石棉垫片,最后一块试件应紧紧挤入轮槽中,以达到各个试件挤紧之目的。然后,顺序旋紧螺丝,必要时可让在道路轮端板上加垫木板,用锤轻轻敲打,以保证装紧试块,在磨光过程中不致使试件松动或断裂。

注:标准试件:即用绿帘石化安山岩制作的试件,标准试件的磨光值应为46~52之间,每一轮在1号和8叫位置安装标准试件。 试件安装顺序表 表1


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