农村公路试验检测员培训---沥青及沥青混合料检测技术

沥青的技术要求
指标
针入度（25℃，100g，5s） 针入度指数PI 软化点℃ 60 ℃动力粘度Pa.s 延度cm 蜡含量% 闪、燃点℃ 溶解度% 密度(15 ℃)
薄膜烘箱加热 质量变化%
残留针入度比%
规范 JTJ 032-94
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JTG F40-2004 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
沥青及沥青混合料 实验检测技术培训
陕西省交通职工培训中心 2009年3月
第一部分 沥青
• 按常温下的稠度划分 • 按常用类型划分
1、固体沥青 2、粘稠沥青 3、液体沥青
1、道路石油沥青 2、乳化沥青 3、液体石油沥青 4、煤沥青 5、改性沥青 6、改性乳化沥青
沥青化学组分源自文库
1. 沥青质 约占5%~25% 2. 胶 质 含量较少 3. 芳香分 约占20%~50% 4. 饱和分 约占5%~20%
• 现行评价老化的方法 沥青加热蒸发损失试验、薄膜（旋转薄膜）烘箱加热试验， 前者适应与中、轻交通道路石油沥青，后者适应于重交通石 油沥青。
• 老化沥青的性能 1、三大指标的变化：针入度变小，延度变小 2、评价指标：残留针入度比，残留延度值。
四、沥青密度试验操作流程
例如：普通石油沥青
称量干燥比重瓶质量m1
• 影响沥青软化点试验的因素
软化点仪、升温速度、钢球质量和直径等
• 沥青延度 表征沥青材料内部凝聚力的一种量度，反映 沥青在某一条件下的变形能力。
• 沥青延度反映沥青性质 有研究发现，低温时延度大小与沥青在低温 时的抗裂性有一定的关系，低温延度值大， 低温条件下沥青的开裂性相对较小。
• 影响沥青延度试验的因素 延度仪、试验温度、拉伸速率等
• 影响沥青针入度试验的条件
针入度仪、试验温度、负重、标准针等
• 沥青软化点
表征沥青材料的热稳定性的一个指标
• 软化点与沥青粘滞性的关系
软化点的高低反映沥青在一定温度条件下的 物理状态，软化点高的沥青，说明该沥青在 温度较高条件下，软化变形的程度低，说明 沥青的粘滞性好。反之，软化点低的沥青， 沥青粘滞性差。
试件安放
稳定，不得混有气泡。水面高出试件25mm
开始试验
每分钟拉伸5cm/min
延度试验视频演示
沥青老化
• 引起沥青老化的因素 1、热的影响：热能加速沥青内部组分的挥发，促使化学反 应，导致性能劣化 2、氧的影响：空气中的氧被沥青吸收，产生氧化反应，改 变内部组分比例 3、光的影响：紫外线促使沥青氧化过程 4、水的影响：水在热、氧、光的共同作用下，加速老化 5、渗流硬化：沥青中轻组分渗流到矿料的孔隙中导致沥青 老化
常用沥青的技术性质指标含义
• 沥青粘滞性的含义： 沥青材料在外力作用下，沥青粒子产生相互位移时 抵抗剪切变形的能力。通常以表观粘度表示。
• 沥青针入度的含义： 在规定温度条件下，以规定质量的标准针经过规定 的时间贯入沥青试样的深度（以0.1mm计)。
• 针入度与沥青粘稠性的关系： 针入度是表征沥青粘稠度的一种指标，沥青越粘稠， 针入度越小；针入度读数可以表征沥青相应的标号， 如：针入度读数为60～80之间，则沥青标号为70＃。
养护试件
室温,30min。 5 ℃，15min
调节升温速度为5 ℃± 0.5 ℃
试件安放
稳定，不得混有气泡
开始试验
记录每分钟的升温数值
软化点试验视频演示
三、延度试验操作流程
试件制备
80 ℃，135 ℃，0.6mm
养护试件
室温,30min。试验水中养护 30min。刮平
再放入试验温度水中养护1h~1.5h
比重瓶注满水后质量m2
干燥后，瓶加注入2/3沥青试样的质量m3
向空余1/3处注入水后瓶加水加试样合计质量m4
相对密度计算r b=(m4-m1)/((m2-m1)-(m4-m3))
五、沥青蜡含量试验操作流程
蒸馏 溶解、冷却、结晶、过滤
溶解 蒸发，除去石油醚
550 ℃，在20分钟内蒸馏完 乙醇：乙醚=1：1，-20 ℃
• 沥青针入度指数 定义：以三个以上的不同温度（通常为15℃、25 ℃ 、30 ℃）时对应的不同针入度，进行一元一 次直线方程回归后确定针入度指数。
lgP=K+Algpen*T PI=(20-500Algpen)/(1+50Algpen) 含义：应用针入度和软化点试验结果来表征沥青 感温性的一种指标。
常用沥青的技术性质指标
• 针入度 表征粘稠沥青条件粘度的一种指标 • 软化点 表征沥青由固态向液态转变的一个象征指标 • 延度 表示沥青内部凝聚力的一种量度 • 密度 体现沥青质量的一个物理参数 • 含蜡量 用于评定沥青路用性能的一项重要指标 • 耐久性 用于评定沥青路用性能（耐久性，抗老化性）
的一项重要指标
残留延度cm
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一、针入度试验操作流程
试件制备
预热80 ℃，脱水135 ℃，过筛0.6mm，灌模
养护试件
15 ℃~30 ℃,1h~1.5h。试验温度1h~1.5h
试件安放
针锥与试样刚好接触，负重100g
开始试验
试验落锥时间为5s
针入度试验视频演示
二、软化点试验操作流程
试件制备
80 ℃，135 ℃，0.6mm
3、SBS改性沥青 改性剂主要为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
4、常用的改性沥青方法： A、搅拌法 B、混融法 C、胶乳法 D、母体法
5、改性沥青改善或提高沥青的路用性能 A、提高抗久变形能力 B、提高抗低温开裂能力 C、提高抗疲劳开裂能力 D、提高抗水损害能力
第二部分 沥青混合料
石油醚 105 ℃，真空干燥（105 ℃，残余压力21~35KPa),1h
蜡对沥青路用性能的影响
1. 蜡在低温下结晶析出后分散在沥青中，减少沥青 分子之间的紧密程度，使沥青的低温延展能力减 低。
2. 蜡在温度升高时易融化，使沥青的黏度降低，增 加沥青的温度敏感性。
3. 蜡降低沥青与石料的表面黏附性。
4. 蜡的存在易引起沥青路面抗滑性能的降低。
其他的沥青材料
1、乳化沥青 是将粘稠沥青加热至流动状态，经机械力的作用而形成粒径约为2~5的 微粒分散在有乳化剂—稳定剂的水中，而形成的均匀稳定的乳液状。
2、改性沥青 采用各种措施使沥青的性能得到改善的沥青，路用性能下使路面高温 不推，低温不裂，保证安全快速行，延长使用年限。