沥青马歇尔试验是检测什么的_百度知道
沥青马歇尔试验是检测什么的
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234q33知道合伙人
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　　沥青马歇尔试验是确定沥青混合料最佳油石比的试验。　　马歇尔试验是确定沥青混合料最佳油石比的试验。其试验过程是对试件在规定的温度和湿度等条件下标准击实，测定沥青混合料的稳定度和流值等指标，经一系列计算后，分别绘制出油石比与稳定度、流值、密度、空隙率、饱和度的关系曲线，最后确定出沥青混合料的最佳油石比。　　试验目的　　以进行沥青混合料的配合比设计或沥青路面施工质量检验。浸水马歇尔稳定试验供检验沥青混合料受水损害时抵抗剥落的能力时使用，通过测试其水稳定性检验配合比设计的可行性。　　仪器设备　　沥青混合料马歇尔试验仪、恒温水槽等。　　
jixiang0324知道合伙人
jixiang0324
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沥青混合料马歇尔实验通过对拌合后的沥青混合料进行击实，对可以测得试件稳定度、流值。再通过对其体积指标（孔隙率、矿料间隙率）最终可以得到沥青混合料的级配和沥青用量是否合适，在此基础上才能进行试验段的铺筑~说的比较粗略，希望对你有所帮助！
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jokelion8297知道合伙人
jokelion8297
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稳定度和流值。其他指标要附加表干法，才能计算。
国产男子0515知道合伙人
国产男子0515
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强度 流值 孔隙率 饱和度
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沥青和沥青混合料试验检测方法(新)
第五章：沥青混合料试验检测技术作为高等级道路路面的主要结构形式之一，沥青混合料路面以其表面平整、坚实、无接逢、行车平稳、 舒适、噪音小等优点，在国内外得到广泛的应用。为了保证高等级公路在高速、安全、经济和舒适四个方 面的功能要求，沥青混合料除了要具备一定的力学强度，还要具备高温稳定性、低温抗裂性、耐久性、抗 滑性、抗渗性等各项技术要求。因此道路工程建设过程中，对沥青混合料的各项性能进行准确的检测，以 确保沥青路面的工程质量。 本章简略介绍沥青混合料的组成结构和技术性能，重点介绍沥青混合料组成设计方法和技术性能指标 的检测方法，同时介绍 SMA 的设计及检测方法第一节 沥青混合料的分类及其技术要求沥青混合料是由适当比例的粗集料、细集料及填料组成的矿质混合料与粘结材料沥青经拌和而成的混 合材料，一般我们将沥青混凝土和沥青碎石通称为沥青混合料。一、沥青混合料的分类（一）按结合料分类 1．石油沥青混合料：以石油沥青为结合料的沥青混合料。 2．煤沥青混合料：以煤沥青为结合料的沥青混合料。 （二）按施工温度分类 1．热拌热铺沥青混合料：简称热拌沥青混合料。沥青与矿料在热态拌和、热态铺筑的混合料。 2．常温沥青混合料：以乳化沥青或稀释沥青与矿料在常温状态下拌制、铺筑的混合料。 （三）按矿质混合料级配类型分类 1．连续级配沥青混合料：沥青混合料中的矿料是按级配原则，从大到小各级粒径都有，按比例相 互搭配组成的混合料，称为连续级配沥青混合料。 2．间断级配沥青混合料：连续级配沥青混合料矿料中缺少一个或两个档次粒径的沥青混合料称为 间断级配沥青混合料。 （四）按混合料密实度分类 1．密级配沥青混凝土混合料：按密实级配原则设计的连续型密级配沥青混合料，但其粒径递减系数 较小，设计空隙率 3%-6%。 2．半开级配沥青混凝土混合料：按级配原则设计的连续型级配混合料，但其粒径递减系数较大，设 计空隙率 6%-12%。 3．开级配沥青混凝土混合料：按级配原则设计的连续型级配混合料，但其粒径递减系数较大，设计 空隙率大于 18%。 （五）按最大粒径分类 1．特粗式沥青混合料：集料最大粒径大于 31.5mm 小于 53mm 的沥青混合料 2．粗粒式沥青混合料：集料最大粒径大于 26.5mm 小于 31.5mm 的沥青混合料。 3．中粒式沥青混合料：集料最大粒径大于 16.0mm 小于 26.5mm 的沥青混合料。 4．细粒式沥青混合料：集料最大粒径大于 9.5mm 小于 16.0mm 沥青混合料。 5．砂粒式沥青混合料：集料最大粒径大于 4.75mm 小于 9.5mmm 的沥青混合料，也称为沥青石屑或 沥青砂。二、 沥青混合料的技术性质及技术标准在荷载与自然因素的长期作用下，路面结构的使用性能在不断变化，为了保证公路尤其是高等级公路 在高速、安全、经济和舒适四个方面的功能要求，沥青混合料应满足高温稳定性、低温抗裂性、水稳性、 耐久性、抗滑性、抗老化性等方面的技术要求。反映沥青混合料技术性质的主要检测指标如表 5.1.1。技术性质 高温稳定性 低温抗裂性 水稳性 表 5.1.1 沥青混合料技术性质主要检测指标 检测指标 技术性质 检测指标 马歇尔稳定度、流值、动稳定度 耐久性 饱和度、沥青用量、 线收缩系数、劈裂抗拉强度 抗滑性 集料的磨光值、沥青用量、含蜡量 沥青与集料的粘附性、残留稳定度、冻融1劈裂强度比、饱水率我国的现行标准《公路沥青路面施工技术规范》 （JTG F40-2004）对热拌沥青混合料马歇尔试验技术标 准如表 5.1.2 所示，该标准按交通性质可分为：①高速公路、一级公路、城市快速路、主干路；②其他等级 公路和城市道路；③行人道路等三个等级。对不同等级道路的马歇尔试验指标（包括稳定度、流值、空隙 率、沥青饱和度和残留稳定度等）提出不同要求，对不同组成结构的混合料，按类别也分别提出不同的要 求。2第二节 沥青的试验检测方法沥青材料是由一些极其复杂的高分子碳氢化合物和这些化合物的非金属（氧、硫、氮）的衍生物所组 成的混合物。沥青材料属于有机结合料，包括地沥青和焦油沥青两大类，其中石油沥青在道路建筑中应用 最为广泛。 石油沥青的技术性质可以通过沥青的物理常数、粘滞性、延性和脆性、流变特性等多方面综合反映， 0 对于道路石油沥青常规要求检验其针入度、软化点、60 C 动力粘度、延度、溶解度、闪点、含蜡量、密度、 以及老化试验表征指标进行沥青性能的综合评定。其中针入度、延度、软化点是确定沥青标号的主要指标。一、沥青针入度试验沥青的针入度是指在规定温度和时间内，附加一定质量的标准针垂直贯入沥青试样的深度，以 0.1mm 表示。一般非经注明，规定的试验条件指：试验温度为 25℃，标准针的质量（包括标准针、针的连杆及附 加砝码的质量）为 100ｇ±0.05g，时间为 5s。 （一）试验目的 测定沥青的针入度，以评价道路粘稠石油沥青的粘滞性，并确定沥青标号。还可以进一步计算沥青的 针入度指数 PI ，用以描述沥青的温度敏感性；计算当量软化点 T 800（相当于沥青针入度为 800 时的温度）， 用以评价沥青的高温稳定性；计算当量脆点 T 1.2（相当于沥青针入度为 1.2 时的温度），用以评价沥青的 低温抗裂性能。 本方法适用于测定道路石油沥青、改性沥青、液体石油沥青蒸馏或乳化沥青蒸发后残留物的针入度。 （二）试验仪具 1．针入度仪：凡能保证针和针连杆在无明显摩擦下垂直运动，并能指示标准针贯入试样深度准确至 0.1mm 的仪器均可使用。针和针连杆组合件总质量为 50g±0.05g，另附 50g±0.05g 砝码一只，试验时总质 量为 100g±0.05g。为提高测试精密度，不同温度的针入度试验宜采用自动针入度仪进行测试。针入度仪如 图 3.4.1 由以下部分组成： 标准针：由硬化回火的不锈钢制成，洛氏硬度 HRC54～60，表面粗糙度 Ra0.2?m～0.3?m，针及针杆 总质量 2.5g±0.05g。 盛样皿：金属制，圆柱形平底。小盛样皿的内径 55mm，深 35mm（适用于针入度小于 200） ；大盛样皿内 径 70mm，深 45mm（适用于针入度 200～350） 。对于针 入度大于 350 的试样需使用特殊盛样皿，其深度不小 于 60mm，试样体积不小于 125mL。 2．恒温水浴：容量不小于 10L，控温准确度为 0.1℃。水槽中应设有一带孔的搁架，位于水面下不小 于 100mm，距水槽底不得少于 50mm 处。 3． 平底玻璃皿： 容量不小于 1L， 深度不小于 80mm。 图 5.2.1 沥青针入度仪 内设有一不锈钢三脚支架，能使盛样皿稳定。 1-齿杆；2-连杆；3-按钮；4-镜；5-试样 4.温度计：0℃～50℃，分度为 0.1℃。 6-底脚螺丝；7-度盘；8-转盘 5.秒表：分度为 0.1s。 6.盛样皿盖：平板玻璃，直径不小于盛样皿开口 尺寸。 7.溶剂：三氯乙烯。 ⑧其他：电炉或砂浴、石棉网、金属锅或瓷把坩 埚等。 （三）试验方法 1.沥青试样准备方法：a.将装有试样的盛样器带盖放入恒温烘箱中，当石油沥青试样中含有水分时， 烘箱温度 80℃左右，加热至沥青全部熔化后供脱水用。当石油沥青中无水分时，烘箱温度宜为软化点温度 以上 90℃，通常为 135℃左右。沥青试样不得直接采用电炉或煤气炉明火加热。b.当石油沥青试样中含有3水分时，将盛样器皿放在可控温的砂浴、油浴、电热套上加热脱水，不得已采用电炉、煤气炉加热脱水时 必须加放石棉垫。时间不超过 30min，并用玻璃棒轻轻搅拌，防止局部过热。在沥青温度不超过 100℃的条 件下，仔细脱水至无泡沫为止，最后的加热温度不超过软化点以上 100℃（石油沥青）或 50℃（煤沥青） 。 c.将成样器中的沥青通过 0.6mm 的滤筛过滤。 2.制备试样方法： 过滤后不等冷却立即一次将试样灌入盛样皿中， 试样深度应超过预计针入度值 10mm， 并盖上盛样皿，以防落入灰尘。盛有试样的盛样皿在 15℃～30℃室温中冷却 1h～1.5h（小盛样皿） 、1.5h～ 2h（大盛样皿）或 2h～2.5h（特殊盛样皿）后移入保持规定试验温度±0.1℃的恒温水槽中 1h～1.5h（小 盛样皿） 、1.5h～2h（大盛样皿）或 2h～2.5h（特殊盛样皿） 。 注意：在沥青灌模过程中如试样冷却，反复加热的次数不得超过 2 次，以防沥青老化影响试验结果。 灌模剩余的沥青应立即清洗干净，不得重复使用。 3.调整针入度仪使之水平。检查针连杆和导轨，以确认无水和其它外来物，无明显摩擦。用三氯乙烯 或其它溶剂清洗标准针，并拭干。将标准针插入针连杆，用螺丝固紧。按试验条件，加上附加砝码。 4.取出达到恒温的盛样皿，并移入水温控制在试验温度±0.1℃（可用恒温水槽中的水）的平底玻璃皿 中的三脚架上，试样表面以上的水层深度不少于 10mm。 5.将盛有试样的平底玻璃皿置于针入度仪的平台上。慢慢放下针连杆，用适当位置的反光镜或灯光反 射观察，使针尖恰好与试样表面接触。拉下刻度盘的拉杆，使与针连杆顶端轻轻接触，调节刻度盘或深度 指示器的指针指示为零。 6.开动秒表，在指针正指 5s 的瞬时，用手紧压按钮，使标准针自动下落贯入试样，经规定时间，停压 按钮使针停止移动。 7.拉下刻度盘拉杆与针连杆顶端接触，读取刻度盘指针或位移指示器的读数，准确至 0.5（0.1mm） 。 8.同一试样平行试验至少三次，各测试点之间及与盛样皿边缘的距离不应少于 10mm。每次试验后应将 盛有盛样皿的平底玻璃皿放入恒温水槽，使平底玻璃皿中水温保持试验温度。每次试验应换一根干净的标 准针或将标准针取下用蘸有三氯乙烯溶剂的棉花或布揩净，再用干棉花或布擦干。 9.测定针入度大于 200 的沥青试样时，至少用三支标准针，每次试验后将针留在试样中，直至三次平 行试验完成后，才能将标准针取出。 （四）报告 表 5.2.1 平行试验结果极差的允许偏差范围 针入度(0.1mm) 允许差值(0.1mm) 同一试样三次平行试验结果的最大值和最小值之差 0～49 2 在表 3.4.1 所列允许偏差范围内时，计算三次试验结果的 50～149 4 平均值，取整数作为针入度试验结果，以 0.1mm 为单位。 150～249 12 当试验值不符此要求时,应重新进行。 250～500 20 （五）精密度与允许差 1.当试验结果小于 50（0.1mm）时，重复性试验的允 许差为 2（0.1mm） ，复现性试验的允许差为 4（0.1mm） 。 当试验结果等于或大于 50（0.1mm）时,重复性试验的允许差为平均值的 4%，复现性试验的允许差为平均值 的 8%。 2.注意：试验的精密度和允许差规定是非常重要的项目，本法对精密度的规定尽量按国际上通行的方 法采用重复性和复现性表述。沥青重复性试验是指在短期内，在同一实验室，由同一个试验人员，采用同 一仪器，对同一试样，完成两次以上的试验操作，所得试验结果之间的误差（通常用标准差表示） 。复现性 试验是指在两个以上不同的实验室，由各自的试验人员，采用各自的仪器，按相同的试验方法，对同一试 样，分别完成试验操作所得试验结果之间的误差。这两种精密度的表示方法是对试验方法本身的规定，不 应超过规定的允许差。 3.重复性试验和复现性试验只有在需要时才做，它可以用来对实验室进行论证，评价实验室的水平。 重复性试验往往是对试验人员的操作水平、取样代表性的检验；复现性则同时检验仪器设备的性能。通过 这两种试验检验试验结果的法定效果，如试验结果不符合精确度要求时，试验结果即属无效。通常某一试 验的某次试验结果的获得是同时进行几次试验，以几次平行试验的平均值作为试验结果。试验方法一般均 规定几次试验结果的允许误差，它并不属于重复性试验。这里平行试验的允许差是检验这一次试验的精确 度，是对试验方法本身的要求，其重复性和复现性试验的允许值与作为一次试验取 2～3 个平行试验的差值 含义不同，它是多次试验的结果，即平均值之间的允许差，故要求更为严格。重复性和复现性试验只有在 需要时（如仲裁）才做。重复性试验往往是对试验人员的操作水平、取样代表性的检验，复现性则同时检 验仪器设备的性能，通过这两种试验检验试验结果的法定效果，如试验结果不符合精确度要求时，试验结4果即属无效。 （六）相关指标的确定 针入度指数 PI 、当量软化点 T 800、当量脆点 T 测定针入度指数 PI 时，按同样的方法在15℃、 25℃、 （若30℃时的针入度值过大， 30℃ 可采用5℃ 代替）三个温度条件下分别测定沥青的针入度。 根据测试结果可按以下方法确定针入度指数、当 量软化点及当量脆点。 1.诺模图法: 将三个或三个以上不同温度条件下测试的针 入度值绘于图3.4.2中，按最小二乘法法则绘制回 归直线，将直线向两端延长，分别与针入度为800 及1.2的水平线相交，交点的温度即为当量软化点 T 800和当量脆点 T 1.2。以图中O点为原点，绘制回 归直线的平行线，与PI线相交，读取交点处的PI 值即为该沥青的针入度指数。 此法不能检验针入度对数与温度直线回归的 相关系数，仅供快速草算时使用。1.2的确定方法图5.2.2 确定道路沥青PI、T800、T1.2的针入度温度关系诺模图2.公式计算法: 对不同温度条件下测试的针入度值取对数,令 y ? lg P , x ? T ,按式（3.4.1）针入度对数与温度的直 线关系,进行 y ? a ? bx 一元一次方程的直线回归,求取针入度温度指数 A lg P = K + AK ――回归方程的常数项 a ；lgPen lgPen。 （5.2.1）×T式中： T ――不同试验温度，相应温度下的针入度为 P ； ――为回归方程系数 b 。 按式 （5.2.1） 回归时必须进行相关性检验， 当温度条件为三个时， 直线回归相关系数 R 不得小于0.997 （置信度95%），否则，试验无效。AlgPen按式（5.2.2）确定沥青的针人度指数 PI ，并记为 PIPIlgPenlgPen。 （5.2.2）?20 ? 500 A lgPen 1 ? 50 A lgPen800。按式（5.2.3）确定沥青的当量软化点 TT 800 ? lg 800 ? K A lgPen?2 . 9031 ? K A lgPen（5.2.3）按式（5.2.4）确定沥青的当量脆点 TT1 .2 ?1.2。lg 1 . 2 ? K A lgPen?0 . 0792 ? K A lgPen（5.2.4）按式（5.2.5）计算沥青的塑性温度范围 ? T 。? T ? T 800 ? T1 . 2 ? 2 . 8239 A lgPen（5.2.5）3.报告 应报告标准温度（25℃）时的针入度 T 25以及其他试验温度 T 所对应的针入度 P ，及由此求取针入度 指数 PI 、当量软化点 T 800、当量脆点 T 1.2的方法和结果，当采用公式计算时，应报告按式（5.2.1）回归 的直线相关系数 R 。5二、沥青延度试验方法沥青的延度是指规定形态的沥青试样，在规定温度下以一定速度受拉伸至断开时的长度，以 cm 表示。 试验温度与拉伸速率根据有关规定，通常采用的试验温度为 15℃、10℃或 5℃，拉伸速度为 5cm／min± 0.25cm／min。当低温采用 1cm／min±0.05cm／min 拉伸速度时，应在报告中注明。 （一）试验目的 测定沥青的延度，可以评价粘稠沥青的塑性变形能力。本方法适用于测定道路石油沥青、液体沥青蒸 馏和乳化沥青蒸发残留物的延度。 （二）试验仪具 1.延度仪： 将试件浸没于水中， 能保持规定的试验温度及按照规定拉伸速度拉伸试件且试验时无明显振 动的延度仪均可使用。 2.试模：黄铜制，由两个端模和两个侧模组成，其形状及尺寸如图 3.4.3，试模内侧表面粗糙度 Ra0.2 μ m, 装配完好后可浇铸成表 5.2.3 尺寸的试样。 3.试模底板：玻璃板或磨光的铜板，不锈钢板（表面粗糙度 Ra0.2μ m） 。 4.恒温水槽：容量不小于 10L，控制温度的准确度为 0.1℃，水槽中设有带孔搁架，搁架距水槽底不得 少于 50mm。试件侵入水中深度不小于 100mm。 5.温度计：0～50℃，分度为 0.1℃。 6.砂浴或其它加热炉具。 7.甘油滑石粉隔离剂（甘油与滑石粉的质量比 2:。 8.其他：平刮刀、石棉网、酒精、食盐等。 （三）试验方法 表 5.2.2 沥青延度试模尺寸（mm） 1.制备试样：a. 总 长 74.5～75.5 将隔离剂拌和均匀， 中间颈部长度 29.7～30.3 涂于清洁干燥的试模 端部开始缩颈处宽度 19.7～20.3 底板和两个侧模的内 最小横断面宽 9.9～10.1 侧表面，并将试模在 厚度（全部） 9.9～10.1 试模底板上装妥。b. 图 5.2.3 沥青延度试模（单位：mm） 按规定方法（同沥青 针入度试验准备试样 方法）准备试样，将 试样仔细自试模的一端至另一端往返数次缓缓注入模中，最后略高出试模。注意：灌模时勿使气泡混入。 c.试件在室温中冷却 30min～40min，然后置于规定试验温度±0.1℃的恒温水槽中，保持 30min 后取出，用 热刮刀刮除高出试模的沥青，使沥青面与试模面齐平。沥青的刮法应自模的中间刮向两端，且表面应刮得 平滑。将试模连同底板再浸入规定试验温度的水槽中 1～1.5h。 2.检查延度仪拉伸速度是否符合规定要求，然后移动滑板使其指针正对标尺的零点。将延度仪注水， 并保温达试验温度±0.5℃。 3.将保温后的试件连同底板移入延度仪的水槽中，从底板上取下试件，将试模两端的孔分别套在滑板 及槽端固定板的金属柱上，取下侧模。水面距试件表面应不小于 25ｍｍ。 4.开动延度仪，并注意观察试样的延伸情况。在试验时，如发现沥青细丝浮于水面或沉入槽底时，则 应在水中加入酒精或食盐调整水的密度至与试样密度相近后，再重新试验。注意：试验过程中，水温应始终保持在试验温度规定的范围内，且仪器不得有振动，水面不得有晃动，当水槽采用循环 水时，应暂时中断循环，停止水流。5.试件拉断时，读取指针所指标尺上的读数，以 cm 表示。在正常情况下，试件延伸时应成锥尖状，拉 断时实际断面接近于零。如不能得到这种结果，则应在报告中注明。 （四）报告 同一试样，每次平行试验不少于三个，如三个测定结果均大于 100cm 时，试验结果记作“&100cm” ；特 殊需要也可分别记录实测值。如三个测定结果中，有一个以上的测定值小于 100cm 时，若最大值或最小值 与平均值之差满足重复性试验精度要求，则取三个测定结果的平均值的整数作为延度试验结果，若平均值 大于 100cm，记作“&100cm” ；若最大值或最小值与平均值之差不符合重复性试验精度要求时，试验应重新 进行。6（五）精密度或允许差 当试验结果小于 100cm 时， 重复性试验的允许差为平均值的 20%； 复现性试验的允许差为平均值的 30%。三、沥青软化点试验方法沥青软化点是指沥青试样在规定尺寸的金属环内，上置规 定尺寸和重量的钢球， 放于水或甘油中， 以规定的速度加热 （5℃ ／min±0.5℃／min） ，至钢球下沉达规定距离时的温度，以℃ 表示。 （一）试验目的 测定沥青的软化点，可以评定粘稠沥青的热稳定性。 本方法适用于测定道路石油沥青、煤沥青、液体石油沥青 蒸馏残留物和乳化沥青蒸发残留物的软化点。 （二）试验仪具 1.环与球软化点仪：软化点仪多为双球结构形式，其结构 如图 5.2.4。环与球法软化点仪，由下列几个部分组成。 钢球：直径为 9.53mm，质量为 3.5g±0.05g。 图 5.2.4 沥青环与球软化点仪（单位：mm） 试样环：用黄铜或不锈钢等制成，其形状尺寸如图 5.2.5。 1-温度计；2-立杆；3-钢球；4-钢球定位环； 钢球定位环：用黄铜或不锈钢制成，形状尺寸如图 5.2.6。 5-金属环；6-烧杯；7-水面 金属支架： 由两个主杆和三层平行的金属板组成。 上层为一 圆盘，直径略大于烧杯直径，中间有一圆孔，用以插放温度计。 中层板上有两个孔， 以供放置试样环，中 间有一小孔可支持温 度计的测温端部。一 侧立杆距环上面 51mm 处刻有水高标记。环 下面距下层板为 25.4mm，而下底板距 烧 杯 底 不 小 于 12.7mm，也不得大于 19mm。三层金属板和 两个主杆由两螺母固 定在一起。 耐热玻璃烧杯： 容积 800mL～1000mL， 图 5.2.5 试样环（单位：mm） 图 5.2.6 钢球定位环（单位：mm） 直径不小于 86mm，高 度不小于 120mm。 温度计：刻度 0℃～80℃，分度为 0.5℃。 2.试样底板：金属板（表面粗糙度应达Ｒa0.8μ m）或玻璃板。 3.环夹：由薄钢条制成，用以夹持金属环，以便刮平试样表面。 4.平直刮刀；甘油滑石粉隔离剂。 5.加热炉具：装有温度调节器的电炉或其他加热炉具。应采用带有振荡搅拌器的加热电炉，振荡子置 于烧杯底部。 6.恒温水槽：控温的准确度为 0.5℃。 7.其他：新煮沸过的蒸馏水、石棉网。 （三）试验方法 1.制备试样：a.将试样环置于涂有隔离剂的金属板上，按规定方法准备好沥青试样，然后缓缓注入试 样环内至略高出环面为止。如估计软化点高于 120℃，则试样环和金属底板均应预热至 80℃～100℃。b.试7样在室温冷却 30min 后，用环夹夹着试样环，并用热刮刀刮除环面上的试样，务使与环面齐平。 2.试样软化点在 80℃以下者，试验步骤如下： ①将装有试样的试样环连同金属板置于 5℃±0.5℃水的恒温水槽中至少 15min；同时将金属支架、钢 球、钢球定位环等亦置于相同水槽中。 ②烧杯内注入新煮沸并冷却至 5℃的蒸馏水，水面略低于立杆上的深度标记。 ③从恒温水槽中取出盛有试样的试样环放置在支架中层板的圆孔中，并套上定位环；然后将整个环架 放入烧杯中，调整水面至深度标记，并保持水温为 5℃±0.5℃。环架上任何部分不得附有气泡。将温度计 由上层板中心孔垂直插入，使端部测温头底部与试样环下面齐平。 ④将烧杯移至放有石棉网的加热炉具上，然后将钢球放在定位环中间的试样中央，立即开动振荡搅拌 器， 使水微微振荡， 并开始加热， 使杯中水温在 3min 内调节至维持每分钟上升 5℃±0.5℃。 在加热过程中， 应记录每分钟上升的温度值，如温度上升速度超出此范围时，则试验应重做。 ⑤试样受热软化逐渐下坠，至与下层底板表面接触时，立即读取温度，准确至 0.5℃。 3.试样软化点在 80℃以上者，试验步骤如下： ①将装有试样的试样环连同金属底板置于装有 32℃±1℃甘油的恒温槽中至少 15min； 同时将金属支架、 钢球、钢球定位环等亦置于甘油中。 ②在烧杯内注入预先加热至 32℃的甘油，其液面略低于立杆上的深度标记。 ③从恒温槽中取出装有试样的试样环，按上述方法进行测定，准确至 1℃。 （四）报告 同一试样平行试验两次，当两次测定值的差值符合重复性试验精密度要求时，取其平均值作为软化点 试验结果，准确至 0.5℃。 （五）精密度或允许差 当试样软化点小于 80℃时，重复性试验的允许差为 1℃，复现性试验的允许差为 4℃。 当试样软化点等于或大于 80℃时，重复性试验的允许差为 2℃，复现性试验的允许差为 8℃。四、沥青热致老化试验沥青在路面施工过程中需要加热，在路面建成使用过程中，还要长期经受大气、日照、降水、温度等 自然因素的作用。这些因素都能促使沥青加速化学反应，最终导致沥青技术性能降低，使沥青路面发生老 化。 沥青热致老化试验是针对由于路面施工加热导致沥青性能变化这一老化过程的评价，主要为沥青短期 老化的评价方法。我国沥青热致老化试验目前主要采用沥青蒸发损失试验和沥青薄膜加热试验两种方法。 (一)沥青蒸发损失试验 对中、轻交通量道路用石油沥青，应进行蒸发损失试验。蒸发损失是指沥青试样在内径 55mm、深 35mm 的盛样皿中，在 163℃温度条件下加热并保持 5h 后质量的损失，以百分率表示。 测定石油沥青材料的蒸发损失，蒸发损失后的残留物应进行针入度试验，并计算残留物针入度占原试 样针入度的百分率。根据需要也可进行残留物的延度、软化点等其他试验，以评定沥青受热时性质的变化。 (二)沥青薄膜加热试验 对重交通量道路用石油沥青应进行薄膜加热试验。沥青薄膜加热试验，简称 TFOT，是将厚约 3mm 的沥 青薄膜试样置于 163℃±1℃的标准烘箱中加热 5h，测定试验前后沥青质量和性质变化的试验。试验采用加 热后质量损失、针入度比及 25℃、15℃延度作为评价指标。 并根据需要测定薄膜加热后残留物的针入度、粘度、软化点、脆点及延度等性质的变化，以评定沥青的耐 老化性能。五、沥青闪点试验沥青材料在使用时必须加热，当加热至一定温度时，沥青材料中挥发的油分蒸气与周围空气组成混合 气体，此混合气体遇火焰易发生闪火。若继续加热，油分蒸气的饱和度增加，此种蒸气与空气组成的混合 气体遇火极易燃烧，而引起溶油车间发生火灾或使沥青烧坏产生损失。因此为了保证生产施工安全，必须 测定沥青闪点。 沥青闪点是试样在规定的盛样器内按规定的升温速度受热时所蒸发的气体， 以规定的方法与试样接触， 初次发生一瞬即灭的火焰时的试样温度，以℃表示。对粘稠沥青，盛样器采用克利夫兰开口杯（简称 COC） 。8六、沥青溶解度试验沥青溶解度是试样在规定溶剂中可溶物的含量，以质量百分率表示。沥青溶解度的大小表示沥青产品 的纯净程度，即含杂质情况。非经注明，选用溶剂为三氯乙烯。七、沥青蜡含量试验石油沥青中蜡含量的测定比较复杂，测定方法不同、使用实验试剂不同，沥青的蜡含量也不相同。我 国现行方法采用蒸馏法，馏出油分后，在规定的溶剂及低温下结晶析出蜡,以析出蜡的质量百率表示沥青蜡 含量。蜡含量是一个非常重要的指标，对我国采用石蜡原油炼制的沥青尤为重要，它将直接影响到沥青产 品的路用质量，因此蜡含量指标已列入我国重交通量道路石油沥青的技术标准中。八、沥青密度试验沥青的密度是指试样在规定温度下单位体积所具有的质量，以 t／m 或 g/cm 表示，非经注明，规定温 度为 15℃。 沥青的相对密度是指在规定温度下，沥青质量与同体积的水质量之比值。非经注明，沥青与水的相对 密度是指 25℃相同温度下的密度之比。 沥青的密度与相对密度之间可以相互换算。如测定密度（15℃） ，可换算得到相对密度（25℃/25℃） ； 也可以测定相对密度（25℃/25℃） ，换算求得密度（15℃） 。沥青密度(15℃)与相对密度（25℃/25℃）之 间的换算关系如下： 沥青与水的相对密度（25/25℃）=沥青的密度(15℃)×0.996 沥青的密度和相对密度测定的目的，一是沥青贮存期间体积与质量换算用，二是计算沥青混合料最大 理论密度供配合比设计用。3 3第三节、沥青混合料配合比设计及相关试验方法沥青混合料主要是由沥青、粗集料、细集料和填料所组成，因此混合料的技术性质主要决定于组成材 料的性质、配合比例等因素。为保证沥青混合料的技术性质，首先应选择符合质量要求的组成材料，然后 设计完成合理的混合料配合比。一、沥青混合料组成材料的选择要求（一） 沥青材料 在选择沥青材料的时候，要考虑到不同型号的沥青材料，具有不同的技术性质，适用于不同等级、不 同类型的路面,同时还要考虑交通量、气候条件、施工方法、沥青面层类型、材料来源等各方面的影响，这 样才能保证拌制的沥青混合料具有较高的力学强度和较好的耐久性。通常较热的气候区、较繁重的交通， 细粒式或砂粒式的混合料则应采用稠度较高的沥青；反之，则采用稠度较低的沥青。沥青面层所用的沥青 标号可按表 选用，其他各层可采用相同的沥青标号，也可以采用不相同的。通常情况下，上层选用较 粘稠的沥青，下层选用较稀沥青。沥青等级 A 级沥青 B 级沥青 C 级沥青 道路石油沥青的适用范围 适用范围 各个等级的公路，适用于任何场合和层次 1.高速公路、一级公路下面层及以下的层次，二级及二级以下公路的各个层次； 2.用作改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、稀释沥青的基质沥青 三级及三级以下公路的各个层次 表2.道路石油沥青技术标准9指标表 单位道路石油沥青技术要求 等 级 沥青标号 160 号 120～200 〔 〕 注 4〔4〕试验 〔1〕 方法 70 号 60～80 1-4 2-2 2-3〔3〕针入度（25℃，100g,5s） 〔6〕 适用的气候分区 〔2〕 针入度指数 PI 软化点（R&B）0.1mm A B A B C A A B A、B C A B C130 号 120～140 〔 〕 注 4〔4〕110 号 100～120 2-1 2-2 3-2℃60℃动力粘度 不小于 〔2〕 10℃延度 不小于 15℃延度不小于 含蜡量（蒸馏法）不大于〔2〕Pa?s cm cm %38 36 35 ― 50 30 8040 39 37 60 50 30 8043 42 41 120 40 30 60闪点（COC）不小于 溶解度（三氯乙烯）不小于 密度（15℃）＞99.0 ＜1.2 ＜1.0 ＜0.8 ＞48 ＞50 ＞55 ＞75 ＞75 ＞50 实测记录 2 注：①在有条件时，应测定沥青在 60℃动力粘度（Paqs） 、135℃运动粘度（mm /s）,并在检验报告中注明； ②如有需要表中密度及薄膜加热试验后的 15℃延度用户可向供方提要求。 ＜1.3 ＞45 ＞75℃ % 3 g/cm % % %23090 号 80～100 1-1 1-2 1-3 2-2 2-3 -1.5～+1.0 -1.8～+1.0 45 44 43 42 42 160 140 45 30 20 30 20 30 20 15 20 15 100 50 2.2 3.0 4.5 245 99.5 实测记录50 号 40～60 2-41-31-430 号 20～40 〔 〕 注 4〔4〕46 44 43 20 15 180 15 1045 43 160 25 20 40 20 15 15 1049 46 45 200 15 10 80 3055 53 50 260 10 8 50 20260＜0.6 ＞58 ＞40103.聚合物改性沥青的技术标准 随着现代公路的发展， 改性沥青已较为广泛地应用于高等级公路的建设中， 其技术标准应符合表 3.4.6 的要求。技 术 指 标 表 3.4.6 聚合物改性沥青技术要求（JTJ036-98） SBS（Ⅰ） SBR（Ⅱ） EVA、PE（Ⅲ） Ⅰ-A Ⅰ-B Ⅰ-C Ⅰ-D Ⅱ-A Ⅱ-B Ⅱ-C Ⅲ-A Ⅲ-B Ⅲ-C Ⅲ-D 80 -0.6 40 50 60 -0.2 30 55 40 +0.2 20 60 100 -1.0 60 45 80 -0.8 50 48 3 230 99 2.5 230 99 ― 230 ― 无改性剂明显析出、凝聚 60 -0.6 40 50 48 52 80 -1.0 60 -0.8 ― 56 60 40 -0.6 30 -0.4针入度 （25℃， 100g,5s） 100 0.1mm 最小 ① 针入度指数 PI 最小 -1.0 延度（5℃，5cm/min） 50 cm 最小 软化点（环球法） 45 ℃ 最小 运动粘度（135℃） ② Pa?s 最大 闪点（COC） ℃ 最小 溶解度 % 最小 离析，软化点差℃ 最大③弹性恢复性（25℃） 55 60 65 70 ― ― % 最小 粘韧性 N?m 最小 ― 5 ― 韧性 N?m 最小 ― 2.5 ― 质量损失（%） 1.0 最大 RTFOT 针入度比 后残 25℃ 最小 50 55 60 65 50 55 60 50 55 58 60 ④ ⑤ 留物 延度 30 25 20 15 30 20 10 ― 5℃ 最小 注：①针入度指数PI由15℃、25℃、30℃等三个以上不同温度的针入度，按式lgP=AT+k进行线性回归，在计算获得参数A后由 下式求得，但直线回归的相关系数R不得低于0.997。PI ?20 ? 500 A 1 ? 50 A②表中135℃运动粘度可采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ 052-2000）中的“沥青粘度测定方法（勃洛 克菲尔德粘度计法）”进行测定。若在不改变改性沥青物理力学性质并符合安全条件的温度下易于泵送和拌和，或经试验证 明适当提高泵送和拌和温度时能保证改性蓝的质量，容易施工，可不要求测定。有条件时应测定改性沥青在60℃时的动力粘 度，用毛细管法测定。 ③改性沥青在现场制作后立即使用或贮存期间进行不间断的搅拌或泵送循环时，对离析试验指标可不作要求。 ④老化试验以采用旋转薄膜烘箱试验（RTFOT）方法为准；允许采用薄膜加热试验（TFOT）代替，但必须在报告中注明， 且不得作为仲裁结果。 ⑤对采用几种不同类型改性剂制备的复合改性沥青， 根据不同改性剂的类型和剂量比例， 按照工程上改性的目的和要求， 参照表中指标综合确定应该达到的技术要求。 表 5.2.1 两类典型沥青路面选用的沥青标号1112（二）粗集料 沥青混合料中所用粗集料一般为碎石，由由岩石经过轧制而成。在石料紧缺的情况下，也可利用卵石 经轧制破碎而成；或利用某些冶金矿渣，如碱性高炉矿渣等，但应确认其对沥青混凝土无害，才可使用。 沥青混合料用粗集料要求洁净、干燥、无风化、无杂质，并且具有足够的强度和耐磨性，其各项指标 应符合沥青混合料用粗集料技术要求，见表 3.2.23。 粗集料的粒径规格应按照国标规定选用，见表 3.2.22，如粗集料不符合表中规格，但确认与其他材料配 合后的级配符合各类沥青混合料矿料级配表 5.2.2 要求时，可以使用。 对路面抗滑表层的粗集料应选用坚硬、耐磨、抗冲击性好的碎石或破碎砾石，不可使用筛选砾石、矿 渣及软质集料。用于高速公路、一级公路、城市快速道路、主干路沥青路面表面层及各类道路抗滑层用的 粗集料，应符合表 3.2.26 中磨光值、道瑞磨耗值和冲击值的要求，对于坚硬石料来源缺乏的情况下，允许 掺加一定比例普通集料作为中等或小颗粒的粗集料，但掺加比例不应超过粗集料总质量的 40%。 钢渣作为粗集料时，经试验取得许可后才能使用，同时还要满足集料的技术要求。钢渣的应用仅限于 一般道路，使用前应陈放 6 个月。 破碎砾石的技术要求与碎石相同。但破碎砾石用于高速公路、一级公路、城市快速路、主干路沥青混 合料时，5mm 以上的颗粒中有一个以上的破碎面的含量不得少于 50%（质量） 。 经检验属于酸性岩石的石料如花岗岩、石英岩等用于高速公路、一级公路、城市快速路、主干路时， 宜使用针入度较小的沥青，并采用下列抗剥离措施，使其对沥青粘附性符合沥青面层用粗集料技术要求， 见表 3.2.23。 （1）用干燥的生石灰或消石灰粉、水泥作为填料的一部分，其用量宜为矿料总量的 1%～2%。 （2）在沥青中掺加抗剥离剂。 （3）将粗集料用石灰浆处理后使用。13（三）细集料 热拌沥青混合料的细集料一般采用天然砂或人工砂，在缺少砂的地区，也可以用石屑代替。但对于高 等级公路的面层及抗滑表层，石屑的用量不宜超过砂的用量。 细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并且与沥青具有良好的粘结力，应满足沥青混合料用细集料 的技术要求，见表 3.2.28。 细集料的级配，天然砂宜按粗砂、中砂或细砂所要求的规格选用，见表 3.2.29，石屑宜按表 3.2.30 的规 格选用。但细集料的级配在沥青混合料中的适用性，应以其与粗集料和填料配制成矿质混合料后，判定其 是否符合矿质混合料的级配要求来决定。当一种细集料不能满足级配要求时，可采用两种或两种以上的细 集料掺合使用。 细集料应与沥青有良好的粘结能力。对于高等级公路，使用与沥青粘结性能差的天然砂和用酸性岩石 破碎的人工砂或石屑时，应采用相应抗剥落措施。14（四）填料 沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性（憎水性）岩石磨制而成的矿粉，矿粉要求洁净、 干燥，并且与沥青具有较好的粘结性。为提高矿粉的憎水性，可加入 1.5%～2.5%的矿粉活化剂。矿粉质量 应符合沥青混合料用矿粉技术要求，见表 3.2.31。 填料可以由石灰、水泥、粉煤灰代替，但用这些物质作填料时，其用量不宜超过矿料总量的 2%。 粉煤灰作为填料时，应经试验确认与沥青有良好的粘附性，能满足混合料水稳性的要求。粉煤灰的烧 失量应小于 12%，塑性指数应小于 4%，其用量不宜超过填料总量的 50%。 在工程中，还可以利用拌和机中的粉尘回收来作矿粉使用，其量不得超过填料总量的 50%，并且要求 粉尘干燥，掺有粉尘的填料的塑性指数不得大于 4%。 粉煤灰和粉尘都应满足沥青混合料用矿粉技术要求。15二、沥青混合料配合比设计（一）热拌沥青混合料配合比设计方法 1．一般规定 (1) 本方法适用于密级配沥青混凝土及沥青稳定碎石混合料。 (2) 热拌沥青混合料的配合比设计应通过目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证三个阶段 , 确定沥青混合料的材料品种及配合比、矿料级配、最佳沥青用量。 《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）采用马歇尔试验配合比设计方法。如采用其他方法设计沥青混合料时 , 应按《公路沥青路面施 工技术规范》（JTG F40-2004）规定进行马歇尔试验及各项配合比设计检验 , 并报告不同设计方法的试验 结果。 (3) 热拌沥青混合料的目标配合比设计宜按图 B.1.3 的框图的步骤进行。16(4) 配合比设计的试验方法必须遵照现行试验规程的方法执行。混合料拌和必须采用小型沥青混合料拌和 机进行。混合料的拌和温度和试件制作温度应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）的要 求。 (5) 生产配合比设计可参照本方法规定的步骤进行。 （二）确定工程设计级配范围 （1）沥青路面工程的混合料设计级配范围由工程设计文件或招标文件规定 , 密级配沥青混合料的设计级 配宜在《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004） 5.3.2 规定的级配范围内 , 根据公路等级、工 程性 质、气候条件、交通条件、材料品种等因素, 通过对条件大体相当的工程使用情况进行调查研究后调 整确定 , 必要时允许超出规范级配范围。密级配沥青稳定碎石混合料可直接以《公路沥青路面施工技术规 范》（JTG F40-2004）规定的级配范围作工程设计级配范围使用。经确定的工程设计级配范围是配合比设 计的依据 , 不得随意变更。 （2） 调整工程设计级配范围宜遵循下列原则 : ① 首先按《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）表 5.3.2-1 确定采用粗型 (C 型 ) 或 细型 (F 型 ) 的混合料。对夏季温度高、高温持续时间长 , 重载交通多的路段 , 宜选用粗型密级配沥青 混合料 (AG-C 型 ), 并取较高的设计空隙率。对冬季温度低、且低温持续时间长的地区 , 或者重载交通 较少的路 段 , 宜选用细型密级配沥青混合料 (AC-F 型 ), 并取较低的设计空隙率。 ②为确保高温抗车辙能力 , 同时兼顾低温抗裂性能的需要。配合比设计时宜适当减少公称最大粒径 附近的粗集料用量 , 减少 0.6mm 以下部分细粉的用量 , 使中等粒径集料较多 , 形成 S 型级配曲线 , 并取中等或偏高水平的设计空隙率。 ③确定各层的工程设计级配范围时应考虑不同层位的功能需要 , 经组合设计的沥青路面应能满足耐 久、稳定、密水、抗滑等要求。 ④ 根据公路等级和施工设备的控制水平 , 确定的工程设计级配范围应比规范级配范围窄 , 其中 4.75mm 和 2.36mm 通过率的上下限差值宜小于 12%。 ⑤ 沥青混合料的配合比设计应充分考虑施工性能 , 使沥青混合料容易摊铺和压实 ,避免造成严重 的离析。 （三）材料选择与准备 （1） 配合比设计的各种矿料必须按现行《公路工程集料试验规程》规定的方法 , 从工程实际使用的材 料中取代表性样品。进行生产配合比设计时 , 取样至少应在干拌 5 次 以后进行。 （2） 配合比设计所用的各种材料必须符合气候和交通条件的需要。其质量应符合《公路沥青路面施 工技术规范》（JTG F40-2004）第 4 章规定的技术要求。当单一规格的集料某项指标不合格 , 但不同粒 径规格的材料按级配组成的集料混合料指标能符合规范要求时 , 允许使用。 （四）矿料配合比设计 （1） 高速公路和一级公路沥青路面矿料配合比设计宜借助电子计算机的电子表格用试配法进行。其他 等级公路沥青路面也可参照进行。 （2） 矿料级配曲线按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》 T0725 的方法绘制 ( 图 B.4.2)。 以 原点与通过集料最大粒径 1 00% 的点的连线作为沥青混合料的最大密度线 , 见表 B.4.2-1 和 表 B.4.2 ? 2。17（3） 对高速公路和一级公路 , 宜在工程设计级配范围内计算 1～3 组粗细不同的配合比 , 绘制设计 级配曲线, 分别位于工程设计级配范围的上方、中值及下方。设计合成级配不得有太多的锯齿形交错 , 且 在 03～0.6mm 范围内不出现 “驼峰” 。当反复调整不能满意时 , 宜更换材料设计。 （4） 根据当地的实践经验选择适宜的沥青用量 , 分别制作几组级配的马歇尔试件 , 测定 VMA, 初选 一组满足或接近设计要求的级配作为设计级配。 （五）马歇尔试验 （1） 配合比设计马歇尔试验技术标准按《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）第 5 章的规 定执行。 （2） 沥青混合料试件的制作温度按《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004） 5.2.2 规定的方 法确定 , 并与施工实际温度相一致 , 普通沥青混合料如缺乏粘温曲线时可参照表 B.5.2 执行 , 改性沥 青混合料的成 型温度在此基础上再提高 10～20 ℃。 表 B.5.2 热拌普通沥青混合料试件的制作温度 ( ℃ )18『 ' （3） 按式 (B.5.3) 计算矿料 : 混合料的合成毛体积相对密度γ sb。? Sb ?100 P1 P2 Pn?1??? ??2?n式中 :P1 、 P2 、?Pn 一一各种矿料成分的配合比 , 其和为 100; γ 1、γ 2 、?γ n 一一各种矿料相应的毛体积相对密度 , 粗集料按 T 0304 方法测定 , 机 制砂及石屑可按 T0330 方法测定 , 也可以用筛出的 2.36～ 4.75mm 部分的毛 体积相对密度代替 , 矿粉 ( 含消石灰、水泥 ) 以表观相对密度代替。 注 :1. 沥青混合料配合比设计时 , 均采用毛体积相对密度 ( 无量纲 ), 不采用毛体积密度 , 故无 需进行密度的水温修正。 2. 生产配合比设计时 , 当细料仓中的材料混杂各种材料而无法采用筛分替代法时 , 可将 0.075mm 部分筛除后以统货实测值计算。 （4）按式 (B.5.4) 计算矿料混合料的合成表观相对密度γ sa。?sa?100 P1?/ 1?P2?/ 2?? ?Pn?/ n式中 :P1 、 P2 、?Pn 一一各种矿料成分的配合比 , 其和为 100;? 1 , ? 2 ,? ?/ / / n一一各种矿料按试验规程方法测定的表观相对密度。（5）按式 (B.5.51) 或按式 (B.55-2) 预估沥青混合料的适宜的油石比 Pa 或沥青用 P a1 ? ? Sb1Pa ?? sbPa 100 ? ?sbPb ?? 100式中 :Pa-- 预估的最佳油石比 ( 与矿料总量的百分比 ),%; Pb 一一预估的最佳沥青用量 ( 占混合料总量的百分数 ),%; Pal 一一已建类似工程沥青混合料的标准油石比 ,%; γ sb 一一集料的合成毛体积相对密度 ; γ sbl 一一已建类似工程集料的合成毛体积相对密度。 注 : 作为预估最佳油石比的集料密度 , 原工程和新工程也可均采用有效相对密度。 （6）确定矿料的有效相对密度 ① 对非改性沥青混合料 , 宜以预估的最佳油石比拌和 2 组的混合料 , 采用真空法实测最大相对密 度 , 取平均值。然后由式 (B.5.61) 反算合成矿料的有效相对密度γ se。?? 100 ? P b 100se??Pbt?b式中 : ? se 一一合成矿料的有效相对密度 ; Pb 一一一试验采用的沥青用量 ( 占混合料总量的百分数 ),%; γ t 一一试验沥青用量条件下实测得到的最大相对密度 , 元量纲 ; γ b 一一沥青的相对密度 (25 ℃ /25 ℃ ), 无量纲。 ② 对改性沥青及 SMA 等难以分散的混合料 , 有效相对密度宜直接由矿料的合成毛 体积相对密度与 合成表观相对密度按式 (B.5.63) 计算确定 , 其中沥青吸收系数 C 值根据材料的吸水率由式 (B.5.6-3) 求得 , 材料的合成吸水率按式 (B.5.6-4 ) 计算:19? se ? C ? ? sa ? (1 ? C ) ? ? SbC ? 0 . 033 ? x ? 0 . 2936 ? x ? 0 . 93392?x ? (1? sb?1? sa) ? 100式中 : γ se 一一合成矿料的有效相对密度 ; C 一一合成矿料的沥青吸收系数 , 可按矿料的合成吸水率从式 (B.5.6.3) 求取 ; ω x 一一合成矿料的吸水率 , 按式 (B.5.6-4) 求取 ,%; γ sb 一一材料的合成毛体积相对密度 , 按式 (B.5.3) 求取 ,无量纲 ; γ sa 一一材料的合成表观相对密度 , 按式 (B.5.4) 求取 , 无量纲。 （7） 以预估的油石比为中值 , 按一定间隔 ( 对密级配沥青混合料通常为 0.5%, 对沥青碎石混合料可 适当缩小间隔为 0.3%～0.4%), 取 5 个或 5 个以上不同的油石比分别成型马歇尔试件。每一组试件的试 样数按现行试验规程的要求确定 , 对粒径较大的沥青混合料 , 宜增加试件数量。 注 :5 个不同油石比不一定选整数例如预估油石比 4.8%, 可选 3.8% 、 43% 、 4.8% 、 53% 、 5.8% 等。 B.5.6 条 l 中规定的实测最大相对密度通常与此同时进行。 （8） 测定压实沥青混合料试件的毛体积相对密度γ f 和吸水率 , 取平均值。测试方法应遵照以下规定 执行 : ① 通常采用表干法测定毛体积相对密度 ; ② 对吸水率大于 2% 的试件 , 宜改用蜡封法测定的毛体积相对密度。 注 : 对吸水率小于 0.5% 的特别致密的沥青混合料 , 在施工质量检验时允许采用水中重法测定的表观相 对密度作为标准密度 , 钻孔试件也采用相同方法。但配合比设计时不得采用水中重法。 （9） 确定沥青混合料的最大理论相对密度 ① 对非改性的普通沥青混合料 , 在成型马歇尔试件的同时 , 按规范的要求用真空法实测各组沥青 混合料的最大理论相对密度 ? ti 。当只对其中一组油石比测定最大理论相对密度时 , 也可按公式计算其他 不同油石比时的最大理论相 对密度γ ti。 ② 对改性沥青或 SMA 混合料宜按式 (B.5.9-1) 或式 (B.533) 计算各个不同沥青用量混合料的最大 理论相对密度。?ti?100 ? P ai 100? ?ti?P aise?b?100 P si??P bise?b式中 : ?ti一一相对于计算沥青用量 Pbi 时沥青混合料的最大理论相对密度 , 无量纲 ;Pai 一一所计算的沥青混合料中的油石比 ,%; Pbi 一一所计算的沥青混合料的沥青用量 ,Pbi=Pai/(1+Pai),%; Psi 一一所计算的沥青混合料的矿料含量 ,Psi=1 00 -Pbi,%; ? se 一一 -矿料的有效相对密度 , 按式 (B.5.61) 或式 (B.5.6-2) 计算 , 无量纲 ;? b 一一沥青的相对密度 (25 ℃ /25 ℃ ), 无量纲。（10） 按公式计算沥青混合料试件的空隙率、矿料间隙率 VMA 、有效沥青的饱和度 WA 等体积指标 , 取 1 位小数 , 进行体积组成分析。20VV ? (1 ?? ?f t) ? 100VMA ? (1 ? VFA ??f? sb? P s ) ? 100 ? 100VMA ? VV VMA式中 :VV一一试件的空隙率 ,%; VMA-- 试件的矿料间隙率 ,%; VFA-- 试件的有效沥青饱和度 ( 有效沥青含量占 VMA 的体积比例 ),%; γ f 一一按 B.5.8 测定的试件的毛体积相对密度 , 元量纲 ; ? t 一一沥青混合料的最大理论相对密度 , 按 B.5.9 的方法计算或实测得到 , 无量纲 ; Ps 一一各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和 , 即 Ps=l00-Pb,%; ? sb 一一矿料混合料的合成毛体积相对密度 , 按式 (B.5.3) 计算。 （11） 进行马歇尔试验 , 测定马歇尔稳定度及流值。 （六） 确定最佳沥青用量 ( 或油石比 ) （1） 按图 B.6.1 的方法 , 以油石比或沥青用量为横坐标 , 以马歇尔试验的各项指标为纵坐标 , 将试 验结果点入图中 , 连成圆滑的曲线。确定均符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）规定的 沥青混合料技术标准的沥青用量范围 OACmin～OACmax。 选择的沥青用量范围必须涵盖设计空隙率的全部范 围 , 并尽可能涵盖沥青饱和度的要求范围 , 并使密度及稳定度曲线出现峰值。如果没有涵盖设计空隙率 的全部范围 , 试验必须扩大沥青用量范围重新进行。 注 : 绘制曲线时含 VMA 指标 , 且应为下凹型曲线 , 但确定 OACmin~OACmax 时不包括 VMA2122（2） 根据试验曲线的走势 , 按下列方法确定沥青混合料的最佳沥青用量 OAC1。 ①在曲线图 B.6.1 上求取相应于密度最大值、稳定度最大值、目标空隙率 ( 或中值 ) 、沥青饱和度 范围的中值的沥青用量a1 、a2 、a3、a4。 按式 (B.6.2-1) 取平均值作为 OAC1。 OAC1=( a1+ a2+ a3+ a4)/4 ② 如果在所选择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和度的要求范围 , 按式 (B.62 ? 2)求取 3 者的 平均值作为 OAC1。 OAC1=(a1+ a2+ a3)/3 ③ 对所选择试验的沥青用量范围 , 密度或稳定度没有出现峰值 ( 最大值经常在曲线 的两端 ) 时 , 可直接以目标空隙率所对应的沥青用量向作为 OAC1, 但 OAQ 必须介于 OACmin～OACmax 的范围内 , 否则应 重新进行配合比设计。 （3）―― 以各项指标均符合技术标准 (不含 VMA) 的沥青用量范围 OACmin～OACmax 的中值作为 OAC2。 OAC2=(OACmin+OACmax )/2 （4） 通常情况下取 OAC1 及 OAC2 的中值作为计算的最佳沥青用量 OAC 。 OAC=(OAC1+OAC2)/2 （5） 按式 (B.6.4) 计算的最佳油石比 OAC, 从图 B.6.1 中得出所对应的空隙率和 VMA 值 , 检验是否 能满足 《公路沥青路面施工技术规范》 （JTG F40-2004）表 5.3.51 或表 5.3.33 关于最小 VMA 值的要求。 OAC 宜位于 VMA 凹形曲线最小值的贫油一侧。当空隙率不是整数时 , 最小 VMA 按内插法确 定 , 并将其 画入图 B.6.1 中。 （6） 检查图 B.6.1 中相应于此 OAC 的各项指标是否均符合马歇尔试验技术标准。 （7） 根据实践经验和公路等级、气候条件、交通情况 , 调整确定最佳沥青用量 OAC。 ① 调查当地各项条件相接近的工程的沥青用量及使用效果 , 论证适宜的最佳沥青用量。检查计算得到 的最佳沥青用量是否相近 , 如相差甚远 , 应查明原因 , 必要时重新调整级配 , 进行配合比设计。 ② 对炎热地区公路以及高速公路、一级公路的重载交通路段 , 山区公路的长大坡度路段 , 预计有可 能产生较大车辙时 , 宜在空隙率符合要求的范围内将计算的最佳沥青用量 减小 0.1%～0.5% 作为设计沥 青用量。此时 , 除空隙率外的其他指标可能会超出马歇尔试验配合比设计技术标准 , 配合比设计报告或 设计文件必须予以说明。但配合比设计报 告必须要求采用重型轮胎压路机和振动压路机组合等方式加强碾 压 , 以使施工后路面的 空隙率达到未调整前的原最佳沥青用量时的水平 , 且渗水系数符合要求。如果试 验段试 排试铺达不到此要求时 , 宜调整所减小的沥青用量的幅度 。 ③ 对寒区公路、旅游公路、交通量很少的公路 , 最佳沥青用量可以在 OAC 的基础上 增加 0.1%～0.3%, 以适当减小设计空隙率 , 但不得降低压实度要求。 （8） 按式 (B.6.8-1) 及式 (B.6.8-2) 计算沥青结合料被集料吸收的比例及有效沥青含量。 ? ??b ? ? b ? 100 Pba= se ? se ? ? sb Pbe=Pb ?P ba 100 ? Ps式中 :Pba 一一沥青混合料中被集料吸收的沥青结合料比例 ,%; Pbe 一一沥青混合料中的有效沥青用量 ,%; γ se 一一集料的有效相对密度 , 按式 (B.5.6 ? 1) 计算 , 无量纲 ; γ sb 一一材料的合成毛体积相对密度 , 按式 (B.5.3) 求取 , 无量纲 ; γ b 一一沥青的相对密度 (25 ℃ /25 ℃ ), 无量纲 ; Pb 一一沥青含量 ,%; Ps 一一各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和 , 即 Ps=100 CPb，% 。 如果需要 , 可按式 (B.6.83) 及式 (B.6.8-4) 计算有效沥青的体积百分率Vb及矿料的体积百分率 Vb 。 ? f ? P beVb ??bV g ? 100 ? ( V be ? VV )23（9） 检验最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度。 ① 按式 (B.6.9-1) 计算沥青混合料的粉胶比 , 宜符合 0.6～1.6 的要求。对常用的公 称最大粒径为 13.2～19mm 的密级配沥青混合料 , 粉胶比宜控制在 0.8～1.2 范围内。P 0 . 075 P beFB ?式中 :FB 一一粉胶比 , 沥青混合料的矿料中 0.075m 通过率与有效沥青含量的比值 , 无量 纲 ; P0.075一一矿料级配中 0.075mm的通过率 ( 水洗法 ),%; Pbe 一一有效沥青含量 ,%。 ② 按式 (B.6.9-2) 的方法计算集料的比表面 , 按式 (B.63-3) 估算沥青混合料的沥青 膜有效厚度。各种集料粒径的表面积系数按表 B.6.9 采用。SA ?DA ?? (Pi? FA i )? 10P be? b ? SA式中 :SA 一一集料的比表面积 ,m2/kg。 Pi 一一各种粒径的通过百分率 ,%； FAi 一一相应于各种粒径的集料的表面积系数 , 如表 B.6.9 所列 ; DA--- 沥青膜有效厚度 , μ Pbe 一一有效沥青含量 ,%; ? b 一一沥青的相对密度 (25 ℃ /25 ℃ ), 无量纲。注 : 各种公称最大粒径混合料中大于 4.75mm 尺寸集料的表面积系数 FA 均取 0.0041 ，且只计算一次 ,4.75mm 以下 部分的 FAi 如表 B.6.9 所示。该例的 SA=6.60 m2/kg。 若混合料的有效沥青含量为 4.65%, 沥青的相对密度 1.03 , 则沥 青膜厚度为 DA=4.65/(1.03 × 6.60 ) × 10=6.83 μ m。筛孔尺寸(m)19表 B.6.9 集料的表面积系数计算示例 13. 16 9.5 4.75 2.36 1.18 O6 03 20.15OO75 集料比表表面积系数FAI。 ∞41 通过百分率 1∞ 92 85 76 PI(%) 比表面FAI×Pi 0.41 (m2/kg)。ω 41 0.∞82 0.7 0.9 03277 面总和M 60 0.25 42 0.34 32 052 23 0.66 16 0.98 12 147 6 197 (m2/kg) 6.ω（七）配合比设计检验 对用于高速公路和一级公路的密级配沥青混合料 , 需在配合比设计的基础上按 《公路沥青路面施工技术 规范》（JTG F40-2004）要求进行各种使用性能的检验 , 不符合要求的沥青混合料 , 必须更换材料或重 新进行配合比设计。其他等级公路的沥青混合料可参照执行。 配合比设计检验按计算确定的设计最佳沥青用量在标准条件下进行 如按照 B.6.7 的方法将计算的设计 。 沥青用量调整后作为最佳沥青用量 , 或者改变试验条件时 , 各项技术要求均应适当调整 , 不宜照搬。 高温稳定性检验。对公称最大粒径等于或小于 19mm 的混合料 , 按规定方法进行车辙试验 , 动稳定度 应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）表 5.3.41 的要求。 。 注 : 对公称最大粒径大于 19mm 的密级配沥青混凝土或沥青稳定碎石混合料 , 由于车辙试件尺寸不能适 用 , 不宜按《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）方法进行车辙试验和弯曲试验。如需要检验 可加厚试件厚度或采用大型马歇尔试件。24水稳定性检验。按规定的试验方法进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验 , 残留稳定度及残留强度比均 必须符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）表 5.3.4-3 的规定。 注 : 调整沥青用量后 , 马歇尔试件成型可能达不到要求的空隙率条件。当需要添加消石灰、水泥、抗 剥落剂时 , 需重新确定最佳沥青用量后试验。 低温抗裂性能检验。对公称最大粒径等于或小于 19mm 的混合料 , 按规定方法进行低温弯曲试验 , 其破坏应变宜符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）表 5.3.43 要求。 渗水系数检验。利用轮碾机成型的车辙试件进行渗水试验检验的渗水系数宜 符合《公路沥青路面施 工技术规范》（JTG F40-2004）表 5.3.4-4 要求。 钢渣活性检验。对使用钢渣的沥青混合料 , 应按规定的试验方法检验钢渣的活性及膨胀性试验 , 并 符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004） 5.3.4 条 5 的要求。 根据需要 , 可以改变试验条件进行配合比设计检验 , 如按调整后的最佳沥青用量、变化最佳沥青用 量 OAC ± 0.3% 、提高试验温度、加大试验荷载、采用现场压实密度进行车辙试验 , 在施工后的残余空 隙率 ( 如 7%~8%) 的条件下进行水稳定性试验和渗水试 验等 , 但不宜用规范规定的技术要求进行合格 评定。 （八）配合比设计报告 配合比设计报告应包括工程设计级配范围选择说明、材料品种选择与原材料 质量试验结果、矿料级配、 最佳沥青用量 , 以及各项体积指标、配合比设计检验结果等。试 验报告的矿料级配曲线应按规定的方法 绘制。 当按 B.6.7 调整沥青用量作为最佳沥青用量 , 宜报告不同沥青用量条件下的。各项试验结果 , 并提 出对施工压实工艺的技术要求。25三、 沥青混合料配合比相关试验沥青混合料配合比设计相关的主要试验内容有：沥青混合料马歇尔试验，沥青混合料冻 融试验，沥青混合料车辙试验， （一）沥青混合料马歇尔试验 新规范规定我国沥青混合料的配合比设计方法，以马歇尔试验方法为主，所以掌握沥青 混合料马歇尔试验方法是必要的。 1．击实法制备沥青混合料的试件 根据路面成型条件，目前路面沥青混合料试件成型方法主要是轮碾法和击实法，搓揉压实 法。这里主要介绍击实法。 （1）试验目的及适用范围 本方法适用于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。标准击实法适用于马歇尔试验、间接拉伸试验等所用的直径为 101.6mm×63.5mm 圆柱体试件的成型， 大型击实法适用于直径为 152.4mm×95.3mm 的大型圆 柱体试件的成型。 在进行沥青混合物料配合比设计和试验室人工配制沥青混合料试件时，试件尺寸应符合 试件直径不小于集料公称最大粒径的 4 倍，厚度不小于集料公称最大粒径的 1~1.5 倍的规定。 对于直径为 101.6mm 的试件，集料公称最大粒径不应大于 26.5mm。对于粒径大于 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） ， 也可采用直径为 152.4mm 的大型圆柱体试件。大型圆柱体试件适用于集料公称最大粒径不大 于 37.5mm 的情况。试验室成型的一组试件的数量不得少于 4 个，必要时增至 5~6 个。 用拌和厂及施工现场采集的拌和沥青混和料成品试样制作直径为 101.6mm 的试件时，当 集料公称粒径小于或等于 26.5mm 时，可直接取样（直接法） ，一组试件数量为 4 个。当集料 公称粒径大于 26.5mm 时，但不大于 31.5mm 时，宜将大于 26.5mm 的集料筛除后使用（筛除 法） ，一组试件数量为 4 个，如采用直接法，数量应增至 6 个。当集料公称粒径大于 31.5mm 时，必须采用过筛法，筛孔直径为 26.5mm，一组试件数量为 4 个。 （2）仪具与材料 ①标准击实仪：由击实锤、φ 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±1.5mm 高度沿导向棒自由落下击实， 标准击实锤重量 4536g±9g。 大型击实仪：由击实锤、φ 149.5mm 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±2.5mm 高度沿导向棒自由落下击实，标准击实锤质量 10210g± 10g。 自动击实仪：自动击实仪将标准击实锤及标准击实台安装一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。 大型电动击实仪的功率不 小于 250W。 ②标准击实台： 用以固定试模， 200mm×200mm×457mm 的硬木墩上面有一块 305mm 在 ×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、 ３ ３ 松或其他干密度为 0.67 g／cm ～0.77g／cm 的硬木制成。人工击实或机械击实必须有此标准26击实台。 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 量不少于 10L，搅拌叶自转速度 70 r～80r／min，公转速度 40～50r／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 高碳钢或工具 钢制成，每组包 图 5.4.1 试验室内沥青混合料拌和机 括内径 101.6± 1― 电机；2―连轴器；3―变速箱；5―拌和叶片；6―升降手柄；7―底座； 0.2mm ， 高 约 8―加热拌和锅；9―温度时间控制仪 87mm 的圆柱形 金属筒、底座 （直径约 120.6mm）和套筒（内径 101.6mm，高约 70mm）各 1 个。 大型圆柱体试件的套筒外径 165.1mm，内径 155.6mm±0.3mm，总高 83mm。试模内径 152.4mm±0.2mm，总高 115mm，底座板厚 12.7mm，直径 172mm。 ⑥烘箱：大、中型各一台，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1℃，量程0℃～300℃。易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，数字显示或度盘指针的分度0.1℃, 且有留置读数功能。 其他：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）试验方法 ①混合料的拌制 确定制作沥青混合料试件的拌和与压实温度。 用毛细管粘度计测定沥青的粘度，绘制粘温曲线。以石油沥青为例，以运动粘度为（170 ２ ２ ±20）mm ／s 时的温度为拌和温度， （以 280±30）mm ／s 时的温度为压实温度。亦可用赛 氏粘度计测定赛波特粘度，以 85s±10s 时的温度为拌和温度，以 140s±15s 时的温度为压实 温度。 当缺乏运动粘度测定条件时，试件的拌和与压实温度可按表 5.4.1 选用，并根据沥青品种 和标号作适当调整。针入度小，稠度大的沥青取高限，针入度大，稠度小的沥青取低限，一 般取中值。表 5.4.1 沥青结合料种类 石油沥青 煤沥青 沥青混合料的拌和及压实温度参考表 拌合温度（℃） 130～160 90～120 压实温度（℃） 120～150 80～11027改性沥青160～175140～170将各种规格的矿料置 105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重（一般不少于 4～6h） 。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。 按规定试验方法分别测定不同粒径粗、细集料规格及填料（矿粉）的各种密度，并测定 沥青的密度，见第三章第四节。 将烘干分级的粗细集料，按每个试件设计级配要求称其质量，在一金属盘中混合均匀， 矿粉单独加热，置烘箱中预热至沥青拌和温度以上约 15℃（石油沥青通常为 163℃）备用。 一般按一组试件（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。 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。 用沾有少许黄油的棉纱擦净试模、 套筒及击实座等， 并置 100℃左右烘箱中加热 1h 备用。 将沥青混合料拌和机预热至拌和温度以上 10℃备用。 将每个试件预热的粗细集料置于拌和机中，用小铲适当混合，然后再加入需要数量的已 加热至拌和温度的沥青，开动拌和机一边搅拌，一边将拌和叶片插入混合料中拌和 1min～ 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试件成型 将拌好的沥青混合料，均匀称取一个试件所需的用量（标准试件约 1200g，大型试件约 4050g） 。如已知沥青混合料的密度，可根据试件的标准尺寸计算并乘以 1.03 得到要求沥青混 合料数量。当一次拌和几个试件时，宜将其倒入经预热的金属盘中，用小铲拌和均匀分成几 份，分别取用。试件制作过程中，为防止混合料温度下降，应连盘放入烘箱中保温。 从烘箱中取出预热的试模及套筒，用沾有少许黄油的棉纱擦拭套筒、底座及击实锤底面， 将试模装在底座上，垫一张圆形的吸油性小的纸，按四分法从四个方向用小铲将混合料铲入 试模中，用插刀沿周边插捣 15 次，中间 10 次。插捣后将沥青混合料表面整平成凸圆弧面。 对大型马歇尔试件，混合料分两次加入，每次插捣次数同上。 插入温度计，至混合料中心附近，检查混合料温度。 待混合料温度达到要求的压实温度后，将试模连同底座一起放在击实台上固定，也可在 装好的混合料上垫一张吸油性小的圆纸，再将装有击实锤及导向棒的压实头插入试模中，然 后开启电动机（或人工）将击实锤从 457mm 的高度自由落下击实规定的次数（75 次、50 次 或 35 次） 对大型马歇尔试件， 。 击实次数为 75 次 （相应于标准击实 50 次的情况） 112 次 或 （相 应于标准击实 75 次的情况） 。 试件击实一面后，取下套筒，将试模掉头，装上套筒，然后以同样的方法和次数击实另 一面。 试件击实结束后，如上下面垫有圆纸，应立即用镊子取掉，用卡尺量取试件离试模上口 的高度并由此计算试件高度，如高度不符合要求时，试件应作废，并按式（5.4.1）调整试件 的混合料数量，使高度符合 63.5mm±1.3mm（标准试件）或 95.3mm±2.5mm（大型试件）的 要求。q ? q0 63 . 5 h0（5.4.1）式中： q ――调整后沥青混合料质量，g； q 0 ――制备试件的沥青混合料实际用量，g；28h0――制备试件的实际高度，mm。卸去套筒和底座，将装有试件的试模横向放置冷却至室温后（不少于 12h） ，置脱模机上 脱出试件。 将试件仔细置于干燥洁净的平面上，供试验用。 2．沥青混合料密度试验 密度是在一定条件下测量的单位体积的质量。相对密度是所测定的各种密度与同温度下 水的密度比值，单位无量纲。各种不同密度的基本意义如下： 真实密度：规定条件下，材料单位真实体积（不包括任何孔隙和空隙）的质量。 毛体积密度：规定条件下，材料单位毛体积（包括材料实体、开口及闭口孔隙）的质量。 当质量以干燥质量（烘干或空气干燥）为准时，称绝干毛体积密度，简称毛体积密度。当质 量以表干质量（包括开口孔隙中的水）为准时，称表干毛体积密度，也叫表干密度。 表观密度：规定条件下，材料单位表观体积（包括材料实体、闭口孔隙，不包括开口孔 隙）的质量，也称视密度。 测定沥青混合料试件的密度，其目的是计算混合料的空隙率、沥青体积百分率、矿料间 隙率和沥青饱和度等物理指标；结合稳定度、流值，根据沥青混合料技术标准确定沥青最佳 用量。 不同类型的沥青混合料，其空隙率大小不同，在检测混合料密度时采用不同的试验方法， 常用的方法有表干法、水中重法、蜡封法和体积法。表干法适用于测定吸水率不大于 2%的各 种沥青混合料试件；水中重法适用于测定几乎不吸水的密实的沥青混和料试件的表观密度； 蜡封法适用于测定吸水率大于 2%的沥青混凝土或沥青碎石混和料试件的毛体积密度；体积法 用于混合料空隙率特别大，不能用以上方法测定时使用。我们以表干法和蜡封法为例介绍沥 青混合料密度的测定方法。 （1）表干法 ①仪具与材料 浸水天平或电子秤，当最大称量在 3kg 以下时，感量不大于 0.1g；最大称量 3kg 以上时， 感量不大于 0.5g；最大称量 10kg 以上时，感量不大于 5g，应有测量水中重的挂钧。 网篮。 溢流水箱：使用洁净水， 有水位溢流装置，保持试件和 网篮浸入水中后的水位一定。 试验时的水温应在 15～25℃ 范围内，并与测定集料密度时 的水温相同。 试件悬吊装置：天平下方 悬吊网篮及试件的装置，吊线 应采用不吸水的细尼龙线绳， 并有足够的长度，对轮碾成型 图 5.5.1 溢流水箱及下挂法水中重称量方法示意图 机成型的板块状试件可用铁 1―浸水天平或电子称；2―试件；3―网篮；4―溢流水箱；5―水 丝悬挂。 秒表、 毛巾、 电扇或烘箱。 位搁板；6―注入口；7―放水阀门 ②试验方法 选择适宜的浸水天平（或电子秤） ，最大称量应不小于试件质量的 1.25 倍，且不大于试件29质量的 5 倍。 除去试件表面的浮粒，称取干燥试件在空气中的质量（ m a ）根据选择的天平的感量读数， 准确至 0.1g、0.5g 或 5g。 挂上网篮浸入溢流水箱的水中，调节水位，将天平调平或复零，把试件置于网篮中（注 意不要使水晃动） ，浸水约 3min~5min，称取水中质量（ m w ） 。若天平读数持续变化，不能很 快达到稳定，则说明试件吸水较严重，不适用于此方法，应改用蜡封法测定。 从水中取出试件，用洁净柔软的拧干湿毛巾轻轻擦去试件的表面水（不得吸走空隙内的 水） ，称取试件的表干质量（ m f ） 。 对从路上钻取的非干燥试件，可先称取水中质量（ m w ） ，然后用电风扇将试件吹干至恒 重（一般不少于 12h，当不需进行其他试验时，也可用 60℃±5℃的烘箱烘干至恒重） ，再称 取在空气中的质量（ m a ） 。 ③计算 试件的吸水率 试件的吸水率是指试件吸水体积占沥青混合料毛体积的百分率，取 1 位小数。Sa ? m f ? ma m f ? mw ? 100(5.5.1)式中： S a ――试件的吸水率，%；m a ――干燥试件的空中质量，g； mw――试件的水中质量，g；m f ――试件的表干质量，g。试件的毛体积密度和毛体积相对密度 密实的沥青混合料试件的毛体积相对密度，按式（5.5.2）和（5.5.3）计算，取 3 位小数。?f? mfma ? mw(5.5.2)?f? mfma ? mw?w(5.5.3)式中： ? f ――试件的毛体积密度，g/cm3；? f ――试件的毛体积相对密度，无量纲；?w――常温水的密度，≈1g／cm3。当试件的吸水率 S a ＞2%要求时，应改用蜡封法测定。 在测定沥青混合料密度方法中，水中重法最为简单，也是我国长期使用的传统方法，但 在国外一般不采用这种方法，只采用表干法和蜡封法。水中重法测定的是表观密度，表干法 和蜡封法测的是毛体积密度，各自的意义不同。当试件非常致密，几乎不吸水时，试件的表 干质量与空中质量差别极小，可用水中重法测定的表观密度代替表干法测定的毛体积密度。 用水中重法测定的沥青混合料试件表观相对密度按下式计算：30?a?ma ma ? mw(5.5.4)（2）蜡封法 ①仪具与材料 浸水天平或电子秤，当最大称量在 3kg 以下时，感量不大于 0.1g；最大称量 3kg 以上时， 感量不大于 0.5g；最大称量 10kg 以上时，感量不大于 5g，应有测量水中重的挂钧。 网篮。 溢流水箱：使用洁净水，有水位溢流装置，保持试件和网篮浸入水中后的水位一定。试 验时的水温应在 15～25℃范围内，并与测定集料密度时的水温相同。 试件悬吊装置：天平下方悬吊网篮及试件的装置，吊线应采用不吸水的细尼龙线绳，并 有足够的长度，对轮碾成型机成型的板块状试件可用铁丝悬挂。 熔点已知的石蜡。冰箱：可保持温度为 4℃~5℃。铅或铁块等重物。滑石粉，秒表 电风扇。 其它：电炉或燃气炉 ②方法与步骤 选择适宜的浸水天平（或电子秤） ，最大称量应不小于试件质量的 1.25 倍，且不大于试件 质量的 5 倍。 称取干燥试件的空中质量（ m a ） ，根据选择的天平感量读数，准确至 0.1g、0.5g 或 5g，当为 钻芯法取得的非干燥试件时，应用电风扇吹干 12h 以上至恒重作为空中质量，但不得用烘干 法。 将试件置于冰箱中，在 4℃~5℃条件下冷却不少于 30min。 将石蜡融化至其熔点以上 5.5℃ ? 0.5℃。从冰箱中取出试件立即浸入石蜡液中，至全部表 面被石蜡封住后迅速取出试件，在常温下放置 30min，称取蜡封试件的空中质量（ m p ） 。挂上 网篮，浸入溢流水箱中，调节水位，将天平调平或复零。将蜡封试件防入网篮浸水约 1min， 读取水中质量（ m c ） 。 如果试件在测定密度后还需要做其它实验时，为便于除去石蜡，可事先在干燥试件表面 涂一薄层滑石粉，称取涂滑石粉后的试件质量（ m s ） ，然后再蜡封测定。 用于蜡封法测定时，石蜡对水的相对密度按下列步骤实测确定： 取一块铅或铁之类的重物，称取空中质量（ m g ） ；测定重物的水中质量（ m ' g ） ；待重物 干燥后，按上述试件蜡封的步骤将重物蜡封后测定其空中质量（ m d ）及水中质量（ m ' d ） ； 按(5.5.5)式计算石蜡对水的相对密度。?? md ? mg (m d ? m g ) ? (m 'd ? m ' g )P(5.5.5)式中： ? P ――在常温条件下石蜡对水的相对密度；31m g ――重物的空中质量，g； m ' g ――重物的水中质量，g；m d ――蜡封后重物的空中质量，g； m ' d ――蜡封后重物的水中质量，g。③计算 计算试件的毛体积相对密度，取 3 位小数。 蜡封法测定的试件毛体积相对密度计算?? ma m P ? m c ? (m P ? m a ) / ?Pf(5.5.6)式中： ? f ――由蜡封法测定的试件毛体积相对密度；m a ――试件的空中质量，g；m P ――蜡封试件的空中质量，g；m c ――蜡封试件的水中质量，g。涂滑石粉后用蜡封法测定的试件毛体积相对密度计算?? ma m P ? m c ? [( m P ? m S ) / ?Pf? (m S ? m a ) / ? S ](5.5.7)式中： m S ――试件涂滑石粉后的空中质量，g；? s ――滑石粉对水的相对密度。试件的毛体积密度计算 试件的毛体积密度按式（5.5.8）计算?f??f? ?w3(5.5.8)式中： ? f ――蜡封法测定的试件毛体积密度， g / cm ；? w ――常温水的密度，取 1 g / cm 。3④报告 应在实验报告中注明沥青混合料的类型及采用的测定密度的方法。 3.压实沥青混合料物理常数的计算 （1）计算沥青混合料压实试件的理论最大密度或理论相对最大密度（取 3 位小数）32当试件沥青按油石比 Pa 计时，试件的理论最大密度 ? t 按式（5.5.9）计算?t ?100 ? P a P1 ? P2 ? ??? ? Pn ? Pa ??w(5.5.9)?1?2?n?a当沥青按沥青含量 Pb 计时，试件的理论最大密度 ? t 按式（5.5.10）计算：?t ?100 P1 ' ??w?1?P2 '?? ????Pn '2??Pb(5.5.10)n?a试件的理论最大相对密度按式(5.5.11)计算：?t ? ?t ?wn(5.5.11)式中：?t――理论最大密度，g/cm3 ；1nP1 ? ? ? Pn ――各种矿料占矿料总质量的百分率，%；矿料总和 ? Pi ? 100P1 '? ? ? Pn ' ――各种矿料占沥青混和料总质量的百分率，%；矿料与沥青之和? Pi '? Pb ? 1001? 1 ????――各种矿料对于水的相对密度； ，%； P a ――油石比（沥青与矿料的质量比） ，%； Pb ――沥青含量（沥青质量占沥青混合料总质量的百分率） 。 ? a ――沥青的相对密度（25/25℃）n? t ――理论最大相对密度，无量纲；（2）空隙率 试件的空隙率按式（5.5.12）计算，取 1 位小数。VV ? (1 ??f?t) ? 100(5.5.12)式中： VV ――试件的空隙率，%；? t ――沥青混合料理论最大相对密度，g/cm3；? f ――试件的毛体积相对密度，g/cm3。（3）沥青体积百分率 试件中沥青的体积百分率是压实后的沥青混合料试件中沥青的体积占沥青混合料体积的 百分率，按式（5.5.13）或式（5.5.14）计算，取 1 位小数。VA ? Pb ?f?（5.5.13）a或VA ?100 Pa ?f a(100 ? Pa )?（5.5.14）式中： VA ――沥青混合料试件的沥青体积百分率，%。 （4）矿料间隙率 试件的矿料间隙率是压实后的沥青混合料试件中矿料以外的体积占沥青混合料体积的百33分率，按式（5.5.15）计算，取 1 位小数。VMA ? VA ? VV（5.5.15）式中： VMA ――沥青混合料试件的矿料间隙率，%。 （5）沥青饱和度 沥青饱和度是压实后的沥青混合料试件中沥青的体积占矿料以外体积的百分率，按式 （5.3.16）计算，取 1 位小数。VFA ? VA VA ? VV ? 100（5.5.16）式中： VMA ――沥青混合料试件的沥青饱和度，%。 4．沥青混合料马歇尔稳定度试验 马歇尔试验是目前沥青混合料中最重要的一个试验方法，由于试验时条件有所不同，将 其分别称为标准马歇尔试验、浸水马歇尔试验或真空马歇尔试验。其中标准马歇尔试验主要 用来检测沥青混合料的高温性能，所测定的指标有马歇尔稳定度（MS） 、流值（FL）和马歇尔 模数（T） ，并以这些指标来表征其高温时的稳定性和抗变形能力；稳定度是指在规定的温度 和加荷速率下，标准试件的破坏荷载；流值是最大破坏荷载时，试件的垂直变形；马歇尔模 数为稳定度除以流值的商。浸水马歇尔试验主要用来检验沥青混合料受水损害时抵抗剥落的 能力，表征指标为残留稳定度。 （1）试验目的与适用范围 沥青混合料稳定度试验的目的是进行沥青混合料配合比设计和沥青路面施工质量检验。 本方法适用于标准的马歇尔试件或大型 马歇尔试件。 （2）试验仪具 ①沥青混合料马歇尔试验仪：符合 国家标准《沥青混合料马歇尔试验仪》 （GB／T 11823）技术要求的产品，对 用于高速公路和一级公路的沥青混合料 宜采用自动马歇尔试验仪，用计算机或 X－Y 记录仪记录荷载~位移曲线，并具 有自动测定荷载与试件垂直变形的传感 器、位移计，能自动显示和打印试验结 图 5.6.1 大型马歇尔试验压头(尺寸单位：mm) 果。对标准的马歇尔试件，试验仪最大 荷载不小于 25KN，读数准确度 100N，加载速率应保持 50mm／min±5mm／min。钢球直径 16mm，上下压头曲率半径为 50.8mm。当采用大型马歇尔试件时，试验仪最大荷载不得小于 50KN， 读数准确度为 100N。 上下压头曲率内径为 152.4mm±0.2mm， 上下压头间距为 19.05mm ±0.1mm。 ②恒温水槽：控温准确度为 1℃，深度不少于 150mm；真空饱水容器：由真空泵和真空 干燥器组成；烘箱；天平：感量不大于 0.1g；温度计：分度为 1℃；卡尺。 ③其他：棉纱；黄油。 （3）试验方法 ①按照（5.4.1）中的方法成型马歇尔试件，标准的马歇尔试件尺寸应符合直径 101.6mm ±0.2mm， 63.5mm±1.3mm 的要求。 高 对于大型马歇尔试件， 尺寸应符合直径 152.4mm±0.2mm ，高 95.3mm±2.5mm 的要求，一组试件不得少于 4 个。34②测量试件直径和高度：用卡尺测量试件中部的直径，用马歇尔试件高度测定器或卡尺 在十字对称的 4 个方向量测离试件边缘 10mm 处的高度，准确至 0.1mm 并取 4 个值的平均值 作为试件的高度。如试件高度不符合 63.5mm±1.3mm 或 95.3mm±2.5mm 要求或两侧高度差 大于 2mm 时，此试件应作废。 ③将测定密度后的试件置于的恒温水槽中，对于标准的马歇尔试件保温时间需 30～ 40min，对大型的马歇尔试件需 45～60min。试件之间应有间隔，并架起，试件离水槽底部不 小于 5cm。恒温水槽的温度分别为：粘稠石油沥青或烘箱养生的乳化沥青混合料温度为 60℃ ±1℃，煤沥青混合料为 33.8℃±1℃，空气养生的乳化沥青或液体沥青混合料为 25℃±1℃。 ④将马歇尔试验仪的上下压头放入水槽或烘箱中达到同样温度。将上下压头从水槽或烘 箱中取出拭干净内面，为使上下压头滑动自如，可在下压头的导棒上涂少量黄油，再将试件 取出置下压头上，盖上上压头，然后装在加载设备上。 ⑤将马歇尔试验仪的上下压头放入水槽或烘箱中达到同样温度。将上下压头从水槽或烘 箱中取出擦拭干净内表面。为使上下压头滑动自如，可在上下压头的导棒上涂少许黄油。再 将试件取出置于下压头上，盖上上压头，然后装在加载设备上。在上压头的球座上放妥钢球， 并对准荷载测定装置的压头。 ⑥当采用自动马歇尔试验仪时，将自动马歇尔试验仪的压力传感器、位移传感器与计算 机或Ｘ－Ｙ记录仪正确连接，调整好适宜的放大比例。调整好计算机程序或将Ｘ－Ｙ记录仪 的记录笔对准原点。 ⑦当采用压力环和流值计时，将流值计安装在导棒上，使导向套管轻轻地压住上压头， 同时将流值计读数调零。调整压力环中百分表，对零。 ⑧启动加载设备，使试件承受荷载，加载速度为 50±5mm／min。计算机或Ｘ－Ｙ记录 仪自动记录传感器压力和试件变形曲线并将数据自动存入计算机。 ⑨当试验荷载达到最大值的瞬间，取下流值计，同时读取应力环中百分表或荷载传感器 读数及流值计的流值读数。 ⑩从恒温水槽中取出试件至测出最大荷载值的时间，不应超过 30s。 （4）浸水马歇尔试验方法 浸水马歇尔试验方法是将沥青混合料试件在规定温度（粘稠沥青混合料为 60℃±1℃）的 恒温水槽中保温 48h，然后测定其稳定度。其余方法与标准马歇尔试验方法相同。 （5）计算 ①当采用自动马歇尔试验仪时，将计 算机采集的数据绘制成压力和试件变形 曲线，或由 X―Y 记录仪自动记录的荷载 ~变形曲线，按图 5.5.1 所示的方法在切线 方向延长曲线与横坐标相交于 O1，将 O1 作为修正原点，从 O1 起量取相应于最大 荷载值时的变形作为流值，以 mm 计，准 确至 0.1mm.。最大荷载即为稳定度 MS， 以 KN 计，准确至 0.01KN。 图 5.6.1 马歇尔试验结果的修正方法 ②采用用应力环百分表和流值计测 定时，根据应力环标定曲线，将应力环中 百分表的读数换算为荷载值，即试件的稳定度 MS ，以 KN 计，准确至 0.01KN。由流值计及 位移传感器测定装置读取的试件垂直变形，即为试件的流值 FL ，以 mm 计，准确至 0.1mm.。 计算马歇尔模数35T ?MS FL(5.6.1)式中： T ――试件的马歇尔模数，KN/mm；MS ――试件的稳定度，KN；TL ――试件的流值，mm。计算残留稳定度 根据试件的浸水马歇尔稳定度和标准马歇尔稳定度，可按式（5.6.2）求得浸水残留稳定 度：MS0?MS MS1? 100（5.6.2）式中： MS 0 ――试件的浸水残留稳定度，%； MS 1 ――试件浸水 48h 后的稳定度，kN； （6）试验结果报告 ①当一组测定值中某个数值与平均值之差大于标准差 k 倍时，该测定值应予舍弃，并以 其余测定值的平均值作为试验结果。当试验数 n 为 3、4、5、6 个时，k 值分别为 1.15、1.46、 1.67、1.82。 ②采用自动马歇尔试验仪时，试验结果应附上荷载~变形曲线原件或打印结果，并报告马 歇尔稳定度、流值、马歇尔模数以及试件尺寸、试件的密度、空隙率、沥青用量、沥青体积 百分率、沥青饱和度、矿料间隙率等各项物理指标。 （二） 沥青混合料水稳定性检验（浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验） 沥青混合料的水稳定性,是指沥青混合料抵抗由于水的浸蚀作用而产生的沥青膜剥离、掉 粒、松散等破坏的能力。评价沥青路面的水稳性，通常采用的方法为两大类：第一类是沥青 与矿料的粘附性试验，这类试验方法主要是用于判断沥青与粗集料（不包括矿粉）的粘附性。 第二类是沥青混合料的水稳性试验，测试方法有浸水马歇尔试验（详见马歇尔试验）和冻融 劈裂试验，这里主要介绍冻融劈裂试验方法。 1．目的与适用范围 本方法适用于在规定条件下对沥青混合料进行冻融循环，测定混合料试件在受到水损害 前后劈裂破坏的强度比，以评价沥青混合料水稳定性。非经注明，试验温度为25℃，加载速 率为50mm/min。 本方法采用马歇尔击实法成型的圆柱体试件，击实次数为双面各50次，集料公称最大粒 径不得大于26.5mm。 2．仪具与材料 （1）试验机：能保持规定加载速率的材料试验机，也可采用马歇尔试验仪。试验机负荷 应满足最大测定荷载不超过其量程的80%且不小于其量程的20%的要求，宜采用4OKN或60kN传 感 器，读数精密度为10N。 （2）恒温冰箱：能保持温度为一18℃，当缺乏专用的恒温冰箱时，可采用家用电冰箱的 冷冻室代替，控温准确度为2℃；恒温水槽：用于试件保温，温度范围能满足试验要求，控温 准确度为0.5℃。 （3） 压条： 上下各一根， 试件直径为l00mm时， 压条宽度为12.7mm, 内侧曲率半径50.8mm， 压条两端均应磨圆；劈裂试验夹具：下压条固定在夹具上，压条可上下自由活动。 （4）其它：塑料袋、卡尺、天平、记录纸、胶皮手套等。363．方法与步骤 （1） 按击实方法制作圆柱体试件。用马歇尔击实仪双面击实各50次，试件数目不少于 8 个。 （2）按规程的规定方法测定试件的直径及高度，准确至0.1mm。试件尺寸应符合直径 101.6mm±0.25mm, 高63.5mm±1.3mm 的要求。在试件两侧通过圆心画上对称的十字标记。 （3）按规程规定的方法测定试件的密度、空隙率等各项物理指标。 （4）将试件随机分成两组，每组不少于4个，将第一组试件置于平台上，在室温下保存 备用。 （5）将第二组试件按《沥青及沥青混合料试验规程》T0717 标准的饱水试验方法真空饱 水，在98.3kPa～98.7kPa(730mmHg～740mmHg)真空条件下保持15min，然后打开阀门，恢复常 压，试件在水中放置0.5h。 (6)取出试件放人塑料袋中，加入约10mL的水,扎紧袋口，将试件放入恒温冰箱(或家用冰 箱的冷冻室)，冷冻温度为―18℃士2℃,保持16h士lh。 (7)将试件取出后，立即放入已保温为60℃土0.5℃的恒温水槽中，撤去塑料袋，保温24h。 (8)将第一组与第二组全部试件浸入温度为 25℃ 士0.5℃的恒温水槽中不少于2h，水温 高时可适当加入冷水或冰块调节，保温时试件之间的距离不少于10mm。 (9)取出试件立即按《沥青及沥青混合料试验规程》T0716 的加荷方法，用 50mm/min 的加 载速率进行劈裂试验，得到试验的最大荷载。 4．计算 (1)劈裂抗拉强