《公路工程沥青及沥青溷合料试验规程》(JTJ052-2000)[1]
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注,国外标准中不详者未列全,
4.本试验规程均规定有适用的试验仪具设备,这是根据现在 国内外通用的多数情况和条件选择的。但是随着电子技术及自动 化技术的发展,试验仪具设备的变化进步很快,还有不少单位进口 了部分试验设备,型号规格并不一致,因此本规程规定可以采用试 验技术指标、精密度及基本试验条件满足要求的其它量测仪具设 备,以促进仪具的效进与使用。
2.1.2沥青的相对密度 specific gravity of bitumenl
在规定温度和时间内,附加一定质量的标准针垂直贯人沥青 试样的深度,以0. 1mm表示,
一种沥青结合料的温度感应性指标,反映针人度随温度而变 化的程度,由不同温度的针入度按规定方法计算得到。
2. 1. 5 延度 ductility
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
2. 1. 6 软化点(环与球法) softening poin
沥青试样在规定尺寸的金属环内,上置规定尺寸和质量 交,放于水或甘油中,以规定的速度加热,至钢球下沉达规 的温度,以C表示。
2.1.7沥青的溶解度 solubility
沥青试样在规定溶剂中可溶物的含量,以质量百分率表 1. 8蒸发损失 loss on heating
沥青试样在内径55mm,深35mm的盛样血中,在163C温度 条件下加热并保持5h后质量的损失,以百分率表示。
青试样在规定的盛样器内按规定的升温速度受热时蒸发 的气体以规定的方法与试焰接触,初次发生一瞬即灭的火焰时的 试样温度,以表示。盛样器对粘稠沥青是克利夫兰开口杯(简称 C(C),对液体沥青是泰格开口杯(简称 TOC)。
10弗拉斯脆点fraassbreak
按规定方法将沥青试样分离成若干个组成成分的化学分析方 法。
沥青试样在规定条件下流动时形成的抵抗力或内部阻力的度 量,地称粘滋度。
指压实沥青混合料常温条件下单位体积的干燥质量,以t/m 表示。
同温度条件下压实沥青混合料试件密度与水的密度的 位无量纲。
2.1.15沥青混合料的理论最大密度
为计算沥青混合料空率之需,假设压实沥青混合料试件全 部为矿料(包括矿料自身内部的孔隙)及沥青所占有,空隙率为零 的理想状态下的最大密度,以t/m表示。
specific gravity of bituminous mixtures 同温度条件下沥青混合料的理论最大密度与水的密度的比 值,单位无量纲。
2.1.17沥青混合料的表观密度apparentdensityofbituminous
单位体积(含混合料实体体积与不吸收水分的内部闭口孔隙 之和)压实沥青混合料的干质量,又称视密度,由水中重法测定(仅 适用于几乎不吸水的密实试件)以t/m3表示
又称视比重,是表观密度与温度水的密度之比值,单位
单位体积(含混合料的实体矿物成分及不吸收水分的闭口孔 隙、能吸收水分的开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的全部毛体 积)压实沥青混合料的干质量,由表干法、蜡封法或体积法测定。以 /m3表示。 1)表干法测定的毛体积密度,文称饱和面干毛体积密度,是压 实沥青混合料试件常温条件下的干燥质量与表干状态下的毛体积 (指饱和面手状态下的实体体积与闭口孔隙、开口孔隙之和)之比 值,它适用于较密实的吸水很少的试件。 2)蜡封法测定的毛体积密度,是压实沥青混合料试件常温条 件的于燥质量与蜡封条件的毛体积(指混合料蜡封状态下实体体 积与闭口孔隙、开口孔隙之和,但不计蜡被吸入混合料的部分)之 比值它适用于吸水较多不能由表十法测定的试件。 3)体积法测定的毛体积密度,是压实沥青混合料试件的于质 量与直接用卡尺测量的试件毛体积(指用卡尺测量的试件名义表 面以内包括表面凹陷在内的全部毛体积)之比值,它适用于吸水严 重至完全透水,不能由表王法或蜡封法測定的试件
压实沥青混合料的毛体积密度与同温度水的密度之 位无量纲。
沥青混合料内矿料及沥青以外的空隙(不包括矿料自身内部
volume in bituminous mixtures
压实沥青混合料试件内沥青部分的体积占试件总体 率,以VA表示。
2.1.23沥青混合料试件的沥青饱和度percentofthevoidsin
干燥粗集料(通常指4.75mm以上的集料)在标准容 经捣实形成的粗集料骨架部分以外的体积占容量筒总体利 率,以 VCADRC表示。
2.1.26沥青混合料试件的粗集料间隙率percentvoids
压实沥青混合料试件内粗集料骨架部分以外的体积占试件总 体积的百分率,以VCAnix表示。
按规定条件采用马歇尔试验仪测定的沥青混合料所能方 大荷载,以kN计。
2. 1. 28 流值 flow value
马歇尔试验时相应于最大荷载时试件的竖向变形,以mm 计。
1.29动稳定度dynamicstal
沥青混合料中沥青结合料质量与沥青混合料总质量的比值, 以百分率计。
沥青混合料中沥青结合料质量与矿料总质量的比值,以百分 率计。
沥青混合料中总的沥青含量减去被集料吸收人内部空隙的部 分后,有效填充矿料间隙的沥青质量与沥青混合料总质量之比,以 百分率计。
1.沥青组分分析通常将沥青分为四个组分或三个组分:四组 分分析又称SARA分析,是用规定的溶剂及吸附剂,采用溶剂沉 淀及色谱柱法将沥青试样分成沥青质(A)、胶质(R)、饱和分(S) 及芳香分(A)。沥青质是沥青试样中不溶于正庚烷而溶于甲苯的 部分,能溶于正庚烷的部分为软沥青质;在软沥青质中,为氧化铝 色谱柱吸附后再用正烷脱附的部分为饱和分;在饱和分被脱附 后再用甲苯溶解脱附的部分为芳香分;胶质则是软沥青质中继饱
和分,芳香分脱附后文用甲苯一艺醇冲洗脱附的部分。三组分分析 是用规定的溶剂及吸剂,采用抽提法将沥青分成沥青质、胶质与 油分(包含蜡)等三个组分的试验方法。均以各组分占试样质量的 百分率表示。 2.沥青试样处于牛顿粘性体的流动状态时,试样内部层与层 之间产生的阻力(剪应力)与层间相互离开的速度(剪变率)的比 例,称为动力粘,以Pa·$表示动力粘度与试样密度的比体称 为运动粘度,以m/s表示。当沥青表现为非牛顿型的粘弹性体状 态时,称为视粘度或表观粘度。根据沥青的温度和试验条件、仪具 设备,可以表示为不同的名称,如毛细管粘度、簧波特粘度、恩格拉 粘度布氏粘度等等,
1.1本方法适用于在生产厂、储存或交货验收地点为检查沥青 产品质量而采集各种沥青材料的样品。 1.2进行沥青性质常规检验的取样数量为:粘稠或固体沥青不 少于1.5kg;液体沥青不少于1L;沥青乳液不少于4L。 进行沥青性质非常规检验及沥青混合料性质试验所需的沥青 数是一定相据实际雪要确定
于1.5kg:液体沥青不少于1;沥青乳液不少于4L。 进行沥青性质非常规检验及沥青混合料性质试验所需的氵 量,应根据实际需要确定
2.1盛样器:粮据沥青的品种选择。液体或粘稠沥青采用厂 口、密封带盖的金属容器(如锅、桶等);乳化沥青也可使用广口、带 盖的聚氯乙烯塑料桶:固体沥青可用塑料袋,但需有外包装,以便 携运。 2.2沥青取样器:金属制、带塞、塞上有金属长柄提手,形状见 图1。
检查取样和盛样器是香下净、于燥,盖子是否配合严密。使 用过的取样器或金属桶等盛样容器必须洗净、干燥后才可使用。对 供质量仲裁用的沥青试样,应采用未使用过的新容器存效,且由供 需双方人员共同取样,取样后双方在密封上签字盖章。
3.2.2从槽车、罐车、沥青酒布车中取样
3.2.1从油罐中取样 1)无搅拌设备的贮罐 (1)液体沥青或经加热已经 变成流体的粘稠沥青取样时,应 先关闭进油阀和出油阀,然后取 样。 (2)用取样器按液面七、巾、 下位置(液面高各为1/3等分处: 但距罐底不得低于总液面高度 的1/6)各取规定数量样品。每层 取样后,取样器应尽可能倒净。 当储罐过深时,亦可在流出口按 不同流出深度分3次取样。对静 态存取的沥背,不得仅从罐顶用 小桶取样,也不能仅从罐底阀门 流出少量沥青取样。 (3)将取出的3个样品充分 混合后取规定数量样品作为试 样,样品也可分别进行检验。 2)有搅拌设备的贮罐 将液体沥青或经加热世经 变成流体的粘稠沥青充分搅拌 后·用取样器从沥青层的中部取 规定数量试样。
1)设有取样阀时,可旋开取样阀,待流出至少4kg或41.后再 取样。取样阀如图2所示。 2)仅有放料阀时,侯放出全部沥青的半时再取样。 3)从顶盖处取样,可用取样器从中部取样。
3)若沥青桶不便加热熔化沥时,亦可在桶高的中部将桶凿 开取样,但样品应在距桶壁5cm以上的内部凿取,并采取措施防 上样品散落地面沾有尘土。 3.2.7固体沥青取样 从桶、袋、箱装或散装整块中取样,应在表面以下及容器侧面 以内至少5cm处采取。如沥青能够打碎,可用一个干净的工具将 沥青打碎后取中间部分试样;若沥青是软塑的,则用一个于净的热 工具切割取样。
[3.3试样的保护与存放
3.3.1除液体沥情,乳化沥青外,所有需加热的沥青试样必 须存放在密封带盖的金属容器中,严禁灌入纸袋、塑料袋中存放。 试样应存放在阴凉干净处,注意防止试样污染。装有试样的盛样 器应加盖、密封,外部擦拭干净,并在其上标明试样来源、品种、取 样日期、地点及取样人: 3.3.2冬季乳化沥青试样要注意采取妥善防冻措施。 3.3.3除试样的一部分用于检验外,其余试样应妥善保存备 用。 3.3.4试样需加热采取时,应一次取够一批试验所需的数量 装人另一盛样器,其余试样密封保存,应尽量减少重复加热取 松
人另一盛样器,其余试样密封保存,应尽量减少重复加热 用于质量仲裁检验的样品,重复加热的次数不得超过两次
有发生,影响试验结果,工程单位必须产格遵守。 5.由于沥青进库后保管不善进水,沥青桶从桶盖处进水,不 仅增加了脱水工序,而耳试样经常因脱水加热发生老化,导致产品 质量检验不合格(通常是针入度变小),工程单位在保管沥青及取 样时必须严加注意防水问题。
1.1本方法规定了按本规程T0601取样的沥青试样在试验前 的试样准备方法。 1.2本方法适用于粘稠道路石油沥青、煤沥青等需要加热后才 能进行试验的沥青试样,按此法谁备的沥青供立即在试验室进行 各项试验使用。 1.3本方法也适用于在试验室按照乳化沥青中沥青、乳化剂 水及外加剂的比例制备乳液的试样进行各项性能测试使用。每个
2. 1 烘箱:200C,装有温度调节器。 2. 2 加热炉具:电炉或其它燃气炉(丙烷石油气、天然气)。 2. 3 石棉垫:不小于炉具上面积。 2. 4 滤筛:筛孔孔径0.6mm。 2.5 沥青盛样器耻:金属锅或瓷蜗。 2. 6 乳化剂。 2. 7 烧杯:1000mI。 2.8 温度计:0~~100C及200C,分度为0.1(。 2. 9 天平:称量2000g,感量不大于1多,称量100g,感量不 大于 0.1 g。 2. 10 其它:玻璃棒、溶剂、洗油、棉纱等。
3.1.1将装有试样的盛样器带盖放人恒温烘箱中,当石油 样中含有水分时,烘箱温度80C左右,加热至沥青全部烂 共脱水用。当石油沥青中无水分时,烘箱温度宜为软化点温具
上90C,通常为135C左右。对取来的沥青试样不得直接采用电炉 或煤气炉明火加热。 3.1.2当石油沥青试样中含有水分时,将盛样器Ⅲ放在可控 温的砂浴、油浴、电热套上加热脱水不得己采用电炉、煤气炉加热 脱水时必须加放石棉垫。时间不超过30min,并用玻璃棒轻轻揽 拌,防止局部过热。在沥青温度不超过100C的条件下,存细脱水 至无泡沫为止,最后的加热温度不超过软化点以上100C(石油 青)或50℃(煤沥青)。 3.1.3将盛样器中的沥青通过0.6mm的滤筛过滤,不等冷 却立即一次灌各项试验的模具中。根据需要也可将试样分装入 擦拭干净并于燥的一个或数个沥青盛样器血中,数量应满足一批 试验项目所需的沥青样品并有富余。 3.1.4在沥青灌模过程中如温度下降可放人烘箱中适当加 热,试样冷却后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。注意在沥灌模时不得反复搅动沥青,应避免混进气 泡。 3.1.5灌模剩余的沥青应立即清洗干净,不得重复使用。 3.2乳化沥青试样制备 3.2.1将按本规程T0601取有乳化沥青的盛样器适当晃动 便试样上下均匀,试样数量较少时,宜将盛样器上下倒置数次,使 上下均匀。 3.2.2将试样倒出要求数量,装入盛样器Ⅲ或烧杯中:供 试验使用。 3. 2. 3 当乳化沥青在试验室自行配制时,可按下列步骤进 行: 1)按上述方法准备热沥青试样。 2)根据所需制备的沥青乳液质量及沥青、乳剂、水的比例计 算各种材料的数量。 海毒电控管
3.1.5灌模剩余的沥青应立即清洗于净,不得重复使用
3.2.1将按本规程T0601取有乳化沥青的盛样器适当晃动 便试样上下均匀,试样数量较少时,宜将盛样器上下倒置数次,使 上下均匀。 3.2.2将试样倒出要求数量,装人盛样器Ⅲ或烧杯中,供 试验使用。 3. 2. 3 当乳化沥青在试验室自行配制时,可按下列步骤进 行: 1按上述方法准备热沥青试样。 2)根据所需制备的沥青乳液质量及沥青、乳剂、水的比例计 算各种材料的数量。 (1)沥青用量按式(1)计算。
石油沥青取样后送到试验室时通常已冷却固化,在沥青加热, 脱水、过滤的过程中肯定会影响沥青本身性能,如针入度减小,延 度变小等,故本方法规定必须用烘箱加热熔化沥青。尤其是进行质
石油沥青取样后送到试验室时通常已冷却固化,在沥青加热 脱水、过滤的过程中肯定会影响沥青本身性能,如针入度减小,到 度变小等,故本方法规定必须用烘箱加热熔化沥青。尤其是进行质
量仲裁试验,严禁用电炉或明火加热,以免使试验数据失真。需要 脱水时采用砂浴、油浴、电热套等,避免与明火接触,不得已采用电 炉或煤气炉时,必须加放名棉垫。加热温度及加热时间系根据原规 定和实践经验参照了国外标准中有关条款制定。 试验室自行配制乳化沥青试样的方法根据实际经验总结编 写,滤筛统一采用 1. 18mm。
本方法适用于利用比重瓶测定各种沥青材料的密度与租对密 度。非经注明,测定沥青密度的标准温度为15(。沥青与水的相对 密度是指25C相同温度下的密度之比。本方法可以测定15C密 度,换算得对密度(25C/25C);也可以测定相对密度(25C 25(),换算求得密度(15C)。二者之间可由下式换算: 密度(25 ( /25 ()度 (5 )
3. 1. 1 用洗液、水、蒸馏水先后仔细洗涤比重瓶,然后烘干科
其质量(ml),谁确至1mg。 3.1.2将盛有新煮沸并冷却的蒸 馏水的烧杯浸人恒温水槽中一同保温, 在烧杯中插人温度计,水的深度必须超 过比重瓶顶部40mm以上。 3.1.3使恒温水槽及烧杯中的蒸 馏水达至规定的试验温度土0.1℃。
3.2比重瓶水值的测定步骤
3.2.1将比重瓶及瓶塞放人恒温 水槽中,烧杯底浸没水中的深度应不少 于100mm,烧杯口露出水面,并用夹具 将其固牢。 3.2.2待烧杯中水温再次达至规 定温度后并保温30min启,将瓶塞塞入 瓶口,使多余的水由瓶塞上的毛细孔中 挤出。注意,比重瓶内不得有气泡。
图1比重瓶(单位:mm)
3.2.3将烧杯从水槽中取出,再从烧杯中取出比重瓶,立即 用干净软布将瓶塞顶部擦拭一次,再迅速擦干比重瓶外面的水分 称其质量(m2),准确至lmg。注意瓶塞顶部只能擦拭一次,即使由 于膨胀瓶塞上有小水滴也不能再擦拭。 3.2.4以m2一ml作为试验温度时比重瓶的水值。 注:比重瓶的水值应经常校正,一般每年至少进行一次。
3.3.1将试样过筛(0.6mm)后注人于燥比重瓶中至满,注 意不要混人气泡。 3.3.2将盛有试样的比重瓶及瓶塞移人恒温水槽(测定温度 士0.1C)内盛有水的烧杯中,水面应在瓶口下约40mm。注意勿 使水浸入瓶内。 3.3.3从烧杯内的水温达到要求的温度后起算保温30min
后,将瓶塞塞上,使多余的试样由瓶塞的毛细孔中挤出。仔细用蘸
有三氯乙烯的棉花擦净孔口挤出的试样,并注意保持孔中充满试 样。 3.3.4从水中取出比重瓶,立即用于净软布存细地擦去瓶外 的水分或粘附的试样(注意不得再措孔口)后,称其质量(m?),准 确至1mg。
3.4粘稠沥青试样的试验步
3.4.1按本规程T0602方法准备沥青试样,沥青的加热温 度不高于估计软化点以上100C(石油沥青)或50C(煤沥青),仔 细注人比重瓶中,约至2/3高度。注意勿使试样粘附瓶口或上方瓶 壁,并防止混人气泡。 3.4.2取出盛有试样的比重瓶,移人十燥器中,在室温下冷 却不少于1h,连同瓶塞称其质量(m),准确至1mg。 3.4.3从水槽中取出盛有蒸馏水的烧杯,将蒸馏水注入比重 瓶,再放人烧杯中(瓶塞也放进烧杯中),然后把烧杯放回已达试验 温度的恒温水槽中,从烧杯中的水温达到规定温度时起算保温 30min后,使比重瓶中气泡上升到水面,用细针挑除。保温至水的 体积不再变化为正止。待确认比重瓶已经恒温耳无气泡后,再用保温 在规定温度水中的瓶塞塞紧,使多余的水从塞孔中溢出,此时应 注意不得带入气泡。 3.4.4保温30min后,取出比重瓶,按前述方法迅速措干瓶 外水分后称其质量(ms),准确至 1mg。
.5固体沥青试样的试验步
3.5.1试验前,如试样表面潮湿,可用干燥、清洁的空气吹 干,或置50C烘箱中烘干。 3.5.2将50g~100g试样打碎,过0.6mm及2.36mm筛。取 0.6rnm~2.36mm的粉碎试样不少于5g放人清洁、干燥的比重瓶 中,塞紧瓶塞后称其质量(mb),准确至lmg。 3.5.3取下瓶塞,将恒温水槽内烧杯中的蒸馏水注人比重 瓶,水面高于试样约10mm,同时加入几滴表面活性剂溶液(如1% 浒衣粉、洗涤灵),并摇动比重瓶使大部分试样沉入水底,必须使试
样颗粒表面上附气泡逸出。注意,摇动时勿便试样摇出瓶外。 3.5.4取下瓶塞,将盛有试样和蒸馏水的比重瓶置真空于燥 箱(器)中抽真空,逐渐达到真空度98kPa(735mmHg)不少于 15min。如比重瓶试样表面仍有气泡,可再加几滴表面活性剂溶 液,摇动后再抽真空。必要时,可反复几次操作,直至无气泡为止。 注:抽真空不宜过快,防止样品带出比重瓶。 3.5.5将保温烧杯中的蒸馏水再注人比重瓶中至满,轻轻的 塞好瓶塞,再将带塞的比重瓶放人盛有蒸留水的烧杯中,并塞紧瓶 恭。 3.5.6将有比重瓶的盛水烧杯再置恒温水槽(试验温度土 0.1C)中保持至少30min后,取出比重瓶,迅速搭干瓶外水分后 称其质量(m),准确至1mg。
4.1试验温度下液体沥青试样的密度或相对密度按式 2)计算
f3 O X m! 0u m? m:3 m1 mo m
试样在试验温度下的密度,g/cm; 试样在试验温度下的相对密度; 比重瓶质量·名: 比重瓶与盛满水时的合计质量·g 比重瓶与盛满试样时的合计质量, 试验温度下水的密度,15C水的密度为0.99910 g/cm,25C水的密度为0.99703g/cm。 温度下粘稠沥青试样的密度或相对密度按式(3)及
4.2试验温度下粘稠沥青试样的密度或相对密度按式(3)及 (4)计算
m. m X Pw (mz m) (ms m.)
m: m b (m一 m) (ms m
mr m; Ob Xpw (m m.)
mc m! m.) (m) ma
m?一一比重瓶与试样和水合计质,g。 5 报告 同试样应平行试验两次,当两次试验结果的差值符合重复 性试验的精密度要求时,以平均值作为沥青的密度试验结果,并准 确室3位小数,试验报告应注明试验温度。
同试样应平行试验两次,当两次试验结果的差值符告 试验的精密度要求时,以平均值作为沥青的密度试验结果, 室3位小数,试验报告应注明试验温度。
6.1对粘稠石油沥青及液体沥青,重复性试验的允许差为 0.003g/cm;复现性试验的允许差为0.007g/cm。 6.2对固体沥青,重复性试验的允许差为0.01g/cm3,复现性 试验的允许差为0.02g/cm。 6.3相对密度的精密度要求与密度相同(无单位)。 条文说明 1.各国沥青标准中大都列有相对密度或密度标准,并有相应 试验方法。沥青密度用于储油容器中沥青体积与质量的换算,相对 密度用于沥青混合料理论密度计算·供配合比设计及空隙率计算 使用。但测定相对密度或密度的温度各国有所不同,如前苏联是沥 青20马水4C的相对密度。不步国家采用25沥青与水质量的
6.1对粘稠石油沥青及液体沥青,重复性试验的充许差为 0.003g/cm;复现性试验的允许差为0.007g/cm。 6.2对固体沥青,重复性试验的允许差为0.01g/cm,复现性 试验的允许差为0.02g/cm。
1.各国沥青标准中大都列有相对密度或密度标准,并有相应 试验方法。沥青密度用于储油容器中沥青体积与质量的换算,相对 密度用于沥青混合料理论密度计算·供配合比设计及空隙率计算 使用。但测定相对密度或密度的温度各国有所不同,如前苏联是沥 青20C与水4(的相对密度。不少国家采用25亡沥青与水质量的
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