道路工程集料3.ppt

1、道路工程集料,礦粉、木質(zhì)素纖維,礦粉試驗,一、概念： 1. 礦粉:由石灰?guī)r等堿性石料經(jīng)磨細(xì)加工得到的，在瀝青混合料中起填料作用的以碳酸鈣為主要成分的礦物質(zhì)粉末。 二、檢測依據(jù)： 1.公路工程集料試驗規(guī)程JTG E42-2005； 2城市道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范CJJ1-2008；,試驗方法,（一）、礦粉篩分試驗(水洗法) 1目的與適用范圍 測定礦粉的顆粒級配。同時適用于測定供拌制瀝青混合料用的其它填料如水泥、石灰、粉煤灰的顆粒級配。 2儀具與材料 (1)標(biāo)準(zhǔn)篩：孔徑為0.6、0.3、0.15、0.075。 (2)天平：感量不大于0.1g。 (3)烘箱：能控溫在1055。 (4)搪瓷盤。 (5

2、)橡皮頭研杵。,礦粉篩分試驗(水洗法),3、試驗步驟 （1）烘干、研磨：將礦粉試樣放入1055烘箱中烘干至恒重，冷卻，稱取100g，準(zhǔn)確至0.1g。如有礦粉團(tuán)粒存在，可用橡皮頭研杵輕輕研磨粉碎。 （2）干篩：將0.075篩裝在篩底上，仔細(xì)倒入礦粉，蓋上篩蓋。手工輕輕篩分，至大體上篩不下去為止。存留在篩底上的小于0.075部分可棄去。,礦粉篩分試驗(水洗法),（3）沖洗：除去篩蓋和篩底，按篩孔大小順序套成套篩。將存留在0.075篩上的礦粉倒回0.6篩上，在自來水龍頭下方接一膠管，打開自來水，用膠管的水輕輕沖洗礦粉過篩，0.075篩下部分任其流失，直至流出的水色清澈為止。水洗過程中，可以適當(dāng)用手?jǐn)_

3、動試樣，加速礦粉過篩，待上層篩沖干凈后，取去0.6篩，接著從0.3篩或0.15篩上沖洗，但不得直接沖洗0.075篩。 （4）篩余稱重：分別將各篩上的篩余反過來用小水流仔細(xì)沖洗入各個搪瓷盤中，待篩余沉淀后，稍稍傾斜搪瓷盤。仔細(xì)除去清水，放入105烘箱中烘干至恒重。稱取各號篩上的篩余量，準(zhǔn)確至0.1g。,4數(shù)據(jù)處理： （1）各號篩上的篩余量除以試樣總量的百分率，即為各號篩的分計篩余百分率，精確至0.1。用100減去0.6、0.3、0.15、0.075各篩的分計篩余百分率，即為通過0.075篩的通過百分率，加上0.075篩的分計篩余百分率即為0.15篩的通過百分率，依次類推，計算出各號篩的通過百分率

4、，精確至0.1。 （2）以兩次平行試驗結(jié)果的平均值作為試驗結(jié)果。各號篩的通過率相差不得大于2。,（二）礦粉密度試驗,1目的與適用范圍 用于檢驗礦粉的質(zhì)量，供瀝青混合料配合比設(shè)計汁算使用，同時適用于測定供拌制瀝青混合料用的其它填料如水泥、石灰、粉煤灰的相對密度。 2儀具與材料 (1)李氏比重瓶：容量為250mL或300mL，如圖所示。 (2)天平：感量不大干0.01g。 (3)烘箱：能控溫在1055。 (4)恒溫水槽：能控溫在200.5。 (5)其它：瓷皿、小牛角匙、干燥器、漏斗等。,3試驗步驟 （1）稱量：將代表性礦粉試樣置瓷皿中，在105烘箱中烘干至恒重(一般不少于6h)，放入干燥器中冷卻后

5、，連同小牛角匙、漏斗一起準(zhǔn)確稱量(m1)，準(zhǔn)確至0.01g，礦粉質(zhì)量應(yīng)不少于20。 （2）恒溫：向比重瓶中注入蒸餾水，至刻度01mL之間，將比重瓶放入20的恒溫水槽中，靜放至比重瓶中的水溫不再變化為止(一般不少于2h)，讀取比重瓶中水面的刻度(V1)，準(zhǔn)確至0.02mL。,（3）裝瓶：用小牛角匙將礦粉試樣通過漏斗徐徐加入比重瓶中，待比重瓶中水的液面上升至接近比重瓶的最大讀數(shù)時為止，輕輕搖晃比重瓶，使瓶中的空氣充分逸出。再次將比重瓶放入恒溫水槽中，待溫度不再變化時，讀取比重瓶的讀數(shù)(V2)，準(zhǔn)確至0.02mL。整個試驗過程中，比重瓶中的水溫變化不得超過1。 （4）稱取剩余礦粉：準(zhǔn)確稱取牛角匙、瓷

6、皿、漏斗及剩余礦粉的質(zhì)量(m2)，準(zhǔn)確至0.01g。,礦粉密度試驗,4數(shù)據(jù)處理 （1）按右式計算礦粉的密度和相對密度，精確至小數(shù)點后3位。,式中：m1牛角匙、瓷皿、漏斗及試驗前瓷器中礦粉的干燥質(zhì)量(g)； m2牛角匙、瓷皿、漏斗及試驗后瓷器中礦粉的干燥質(zhì)量(g)； V1加礦粉以前比重瓶的初讀數(shù)(mL)； V2加礦粉以后比重瓶的終讀數(shù)(mL)；,（2）同一試樣應(yīng)平行試驗兩次，取平均值作為試驗結(jié)果。兩次試驗結(jié)果的差值不得大于0.01g/3。,親水系數(shù)試驗,（三）親水系數(shù)試驗 1、目的與適用范圍 礦粉的親水系數(shù)即礦粉試樣在水(極性介質(zhì))中膨脹的體積與同一試樣在煤油(非極性介質(zhì))中膨脹的體積之比，用于

7、評價礦粉與瀝青結(jié)合料的粘附性能。本方法也適用于測定供拌制瀝青混合料用的其它填料如水泥、石灰、粉煤灰的親水系數(shù)。 2、儀具與材料 (1)量筒：50mL兩個，刻度至0.5mL。 (2)研缽及有橡皮頭的研杵。 (3)天平，感量不大于0.01g。 (4)煤油：在溫度270分餾得到的煤油，并經(jīng)雜粘土過濾而得到者(過濾用雜粘土應(yīng)先經(jīng)加熱至2503h，冷卻后使用)。 (5)烘箱。,3試驗步驟 （1）稱取烘干至恒重的礦粉5g(準(zhǔn)確至0.01g)，將其放在研缽中，加入15mL30mL。蒸餾水，用橡皮研杵仔細(xì)磨5min，然后用洗瓶把研缽中的懸浮液洗入量筒中，使量筒中的液面恰為50mL。然后用玻璃棒攪和懸浮液。 （

8、2）同上法將另一份同樣重量的礦粉，用煤油仔細(xì)研磨后將懸浮液沖洗移入另一量筒中，液面亦為50mL。 （3）將上兩量筒靜置，使量筒內(nèi)液體中的顆粒沉淀。 （4）每天兩次記錄沉淀物的體積，直至體積不變?yōu)橹埂?4數(shù)據(jù)處理 （1）親水系數(shù)按右式計算。 （2）平行測定兩次，以兩次測定值的平均值作為試驗結(jié)果。,5、礦粉的親水系數(shù)即礦粉試樣在水(極性介質(zhì))中膨脹的體積與同一試樣在煤油(非極性介質(zhì))中膨脹的體積之比。親水系數(shù)大于1的礦粉，表示礦粉對水的親和力大于對瀝青的親和力，親水系數(shù)小于1的礦粉，則表示對瀝青有大于水的親和力。,式中：親水系數(shù)，無量綱； VB水中沉淀物體積(mL)； VH一煤油中沉淀物體積(mL

9、)。,塑性指數(shù)試驗,（四）塑性指數(shù)試驗 1目的與適用范圍 （1）礦粉的塑性指數(shù)是礦粉液限含水量與塑限含水量之差，以百分率表示。 （2）礦粉的塑性指數(shù)用于評價礦粉中粘性土成分的含量。 （3）本方法也適用于檢驗作為瀝青混合料填料使用的粉煤灰、拌和機(jī)回收粉塵的塑性指數(shù)。 2試驗步驟 （1）將礦粉等填料用0.6篩過篩，去除篩上部分。 （2）按公路土工試驗規(guī)程(JTGE40-2007)規(guī)定的方法測定塑性指數(shù)。有兩個試驗用于測定塑性指數(shù)，一個是T 0118“液限塑限聯(lián)合測定法”，另一個是按T0119用搓條法測定塑限，用T0120干燥收縮法測定液限，計算塑性指教。工程上可根據(jù)習(xí)慣和條件采用任何一個方法進(jìn)行測

10、定。,加熱安定性試驗,（五）加熱安定性試驗 1.目的與適用范圍 （1） 礦粉的加熱安定性是礦粉在熱拌過程中受熱而不產(chǎn)生變質(zhì)的性能。 （2）礦粉的加熱安定性用于評價礦粉(除石灰石粉、磨細(xì)生石灰粉、水泥外)易受熱變質(zhì)的成分的含量。 2.儀具與材料 (I)蒸發(fā)皿或坩堝：可存放100g礦粉。 (2)加熱裝置：煤氣爐或電爐。 (3)溫度計：最小刻度為1。,3.試驗步驟 （1）稱取礦粉100g，裝入蒸發(fā)皿或坩堝中，攤開。 （2）將盛有礦粉的蒸發(fā)皿或坩堝置于煤氣爐或電爐火源上加熱，將溫度計插入礦粉中，一邊攪拌石粉，一邊測量溫度，加熱到200，關(guān)閉火源。 （3）將礦粉在室溫中放置冷卻，觀察石粉顏色的變化。 4

11、.結(jié)果處理： 石粉在受熱后的顏色變化，判斷石粉的變質(zhì)情況。,木質(zhì)素纖維,6.4 木質(zhì)素纖維 一、概念： 1木質(zhì)素纖維：一種植物纖維，屬于有機(jī)纖維，常用的是針葉木材纖維。木質(zhì)素纖維作為常用纖維穩(wěn)定劑，添加在熱拌瀝青瑪蹄脂碎石混合料中，以改善瀝青混合料性能，吸附瀝青，減少析漏。木質(zhì)素纖維的顏色與其原材料有關(guān)一般為灰色絮狀。在絮狀木質(zhì)素纖維中摻加一定量的瀝青后形成顆粒狀。 2纖維穩(wěn)定劑：在瀝青瑪蹄脂碎石中起吸附瀝青，增強(qiáng)結(jié)合料粘結(jié)力和穩(wěn)定作用的木質(zhì)素纖維、礦物纖維、聚合物化學(xué)纖維等各類纖維總稱。,二、檢測依據(jù)： 1、瀝青路面用木質(zhì)素纖維JT/T533-2004； 2、公路瀝青瑪蹄脂碎石路面技術(shù)指南S

12、HC F40-01-2002； 3、城市道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范CJJ1-2008。 4、合成短纖維長度試驗方法 GB/T14336-1993,纖維長度測定,（一）纖維長度測定 1、定義： （1） 超長纖維： 棉型：超過名義長度5mm并小于名義長度2倍者； 中長型：超過名義長度10mm并小于名義長度2倍者。 （2）倍長纖維：名義長度的2倍以及以上者（包括漏切纖維）。 （3） 過短纖維界限 棉型：小于20mm者； 中長型：小于30mm者。,2、 原理 用手扯法將纖維梳理整齊，切取一定長度的中段纖維，在過短纖維極少的情況下，總重量與中段重量之比愈大，則纖維的平均長度愈長。因此纖維的平均長度用中段

13、長度乘總質(zhì)量與中段質(zhì)量之比表示。 3、 儀器 a.切斷器：10mm，20mm和30mm（允許誤差0.01mm）； b.天平：最小分度值0.01，0.1，1mg各1臺； c.鋼梳：10針/cm，20針/cm； d.限制器絨板、黑絨板、壓板、一號夾子、鋼尺及鑷子等。,4、 纖維調(diào)濕和試驗用標(biāo)準(zhǔn)大氣 預(yù)調(diào)濕用標(biāo)準(zhǔn)大氣：溫度不超過50，相對濕度10%25%； 調(diào)濕和試驗用標(biāo)準(zhǔn)大氣：溫度202,相對濕度62%68%。 5、 試樣制備 （1） 從試驗室試驗樣品中隨機(jī)均勻的取出大于50g作為長度、超長、倍長測試樣品。按規(guī)定進(jìn)行預(yù)調(diào)濕和調(diào)濕，使樣品達(dá)到吸濕平衡（每隔30min連續(xù)稱量的質(zhì)量遞變量不超過0.1%

14、）。 （2） 試樣的回潮率在公定回潮率以下，可不必進(jìn)行預(yù)調(diào)濕。,6、 試驗步驟 （1）從樣品中隨機(jī)均勻的抽取試樣50g（精確至0.1g），再從該樣品中均勻地抽取出并稱取一定重量的纖維作平均長度和超長分析用（棉型稱取3040mg、中長5070mg、毛型100150mg）。 （2） 將剩余的試樣用手扯松，在黑絨板上，用手揀法將倍長纖維挑出（包括漏切纖維）。 （3） 將平均長度和超長分析用的纖維進(jìn)行手扯整理，用梳子將游離纖維梳下。 （4） 將梳下的游離纖維加以整理，長于過短纖維界限的纖維扔歸入纖維束中，再手扯一次，使纖維束一端較為整齊。,（5） 將手扯后的纖維束在限制器絨板上整理，使成為一端整齊的纖

15、維束，并梳去游離游離纖維。 （6）將疏下的游離纖維放在切斷器上切取中斷纖維（棉型和中長型切20mm；毛型切30mm；有過短纖維時棉型和中長型10mm），切時纖維束整齊的一端靠近切斷刀口，兩手所加張力要適當(dāng)，使纖維伸直但不伸長，纖維束必須與刀口垂直。 （7） 切下的中段和兩端纖維，過短纖維經(jīng)平衡后分別稱量（精確至0.1mg）。 （8） 測試長度時發(fā)現(xiàn)倍長纖維，揀出后并入倍長纖維一起稱量（精確至0.01mg）。,7、 結(jié)果計算 （1）平均長度,當(dāng)無過短纖維或過短纖維含量極少可以忽略不計時，平均長度用右式計算:,（2）超長纖維率,（3）倍長纖維含量,（4） 數(shù)值修約 計算到小數(shù)點后二位，修約到小數(shù)點

16、后一位。,灰分含量,（二）、灰分含量（固體無機(jī)物含量） 1、儀器設(shè)備： （1）高溫爐：可恒溫595650； （2）電子天平：精度為0.01g； （3）瓷坩堝:50mL； （4）干燥劑:干燥劑為硫酸鈣. 2、 方法步驟： a）將加熱高溫爐至試驗溫度595650； b）將瓷坩堝放入高溫爐中烘干至恒重，然后置于干燥器中冷卻后稱取質(zhì)量m2，精確至0.01g； c）稱取烘干過的纖維m1=2.000.10g，放入瓷坩堝中，然后將瓷坩堝置于預(yù)熱的高溫爐中，615恒溫2h； d）取出坩堝，放入干燥器中冷卻（不少于30min），稱取坩堝質(zhì)量m3，精確至0.01g。 3、數(shù)據(jù)處理：纖維灰分含量X1 X1=（m3-

17、m2）/m1100%。,（三） pH值 1、儀器設(shè)備: （1）250mL燒杯； （2）玻璃棒； （3）pH計或精密pH試紙（測量精度為0.1）； （4）電子天平：精度為0.01g。 2、試驗步驟: （1）稱取烘干過的纖維5.00g0.10g； （2）將纖維放入盛100mL蒸餾水的燒杯中，用玻璃棒充分?jǐn)嚢瑁o置30min； （3）用pH計或精密pH試紙測出蒸餾水的pH值。,（四）、 吸油率 1 、儀器和材料包括： （1）JJYMX-1纖維吸油率測定儀； （2）電子天平：精度為0.01g； （3）玻璃棒； （4）120mL塑料杯若干； （5）礦物油：如硅油（可用煤油代替）； （6）收集容器。,2、

18、 試驗步驟如下： （1）稱取烘干的纖維m4為5.00g0.10g，放入塑料杯中； （2）向杯中倒入100mL礦物油，并用玻璃棒充分?jǐn)嚢?5min，然后靜置5min； （3）稱取試樣篩質(zhì)量m5精確至0.01g，放到纖維吸油率測定儀上安裝好； （4）將塑料杯中的混合物倒入試驗篩中，啟動纖維吸油率測定儀，經(jīng)10min后儀器自動停機(jī)； （5）取下試樣篩，稱取試樣篩和吸有礦物油的纖維質(zhì)量m6；精確至0.01g 3、計算纖維吸油率X2 X2=(m6-m5-m4)/m4100%,（五）、 含水率 1 、儀器包括: （1）烘箱：可保持恒溫12115； （2）電子天平：精確度為0.01g； （3）瓷盤； （4）

19、干燥器。 2 、試驗步驟如下： （1）將烘箱預(yù)熱至121； （2）稱取未經(jīng)烘干的纖維m7為10.00g0.10g，放入瓷盤中，纖維若成團(tuán)應(yīng)預(yù)先散開； （3）將盛有纖維的瓷盤放入烘箱中，保持121恒溫2h； （4）取出纖維，放入干燥器中冷卻后，稱取纖維質(zhì)量m8；精確至0.01g。 3、 計算纖維含水率X3 X3=(m7-m8)/m7100%,（六） 篩分析（專用篩） 1、 儀器包括： （1）JJYNS-I木質(zhì)素纖維分析篩； （2）電子天平：精確度為0.01g； 2、試驗步驟： （1）將纖維烘干并分散開； （2）精確稱取纖維m0為5g0.10g； （3）蓋好篩蓋，用特制的刷子逐級篩分10min； （4）稱取纖維各級篩余量mx，精確至0.01g 3 、計算方法如下： （1）各級篩上的分計篩余量百分率計算公式（）計算： PX=mx/mo100% （2）各級篩的累計篩余量百分率為該級篩及大于該級篩的各級篩上的分計篩余量百分率之和； （3）各級篩的質(zhì)量通過比分率為100減去該級篩累計篩余量的百分率； （4）根據(jù)需要，繪制木質(zhì)素纖維篩分曲線。,（七）、 耐熱性 1 、儀器： （1）烘箱：可控溫在210 （2）電子天平：精度為0.01g （3）瓷盤 （4）干燥器 2 、試驗步驟如下： （1）將烘箱預(yù)熱至210 （2）稱取未經(jīng)烘干的纖維質(zhì)量為m9 （3）將盛有纖維的瓷盤放入烘箱中，保持2