公路养护网_材料要点

'土工部分1．土是由土颗粒（固相）、水（液相）及气体（气相）三种物质组成，具有分散性、复杂性、易变性。固相物质分为无机矿物颗粒（原生矿物和次生矿物）和有机质（腐殖质和泥炭）。液相：土孔隙中存在的水。液态水分为存在于矿物颗粒内部的水和表面的水。内部水指化学结构水和化学结晶水，表面水指结合水和自由水，包括毛细水和重力水。气相：指土孔隙中中冲天的空气。土中气体可分为两类：与大气相连通的自由气体和与大气隔绝的封闭气体（气泡）。在受到外力作用时，自由气体能很快从孔隙中被挤出，一般不影响土的工程性质。封闭气体在受到外力作用时，随着压力的增大，气泡可被压缩或溶解于水中，压力减小时，气泡会恢复原状或重新游离出来。气泡的存在增加土体的弹性，减小土的渗透性。这种含气体的土成为非饱和土。所以，土孔隙中的含气量与含水量有密切关系，无论谁占优势，对土的性质影响很大。三项物理指标：土粒相对密度、天然密度、含水量。2．土工试验项目：物理性质：含水量、密度、比重、颗粒分析、相对密度。水理性质：界限含水量、稠度、膨胀、收缩、毛细上升高度。力学性质：击实、渗透性、压缩性、黄土湿陷性、土基承载比及回弹模量。化学性质：酸碱度、烧失量。反映土含水程度的指标有：含水量、饱和度。3．土的含水量试验：常用方法：烘干法（标准法）、酒精燃烧法、比重瓶法等。含水量定义：土颗粒表面以外的水分，工程上定义为土中水的质量与土粒质量之比的百分数。反映土含水程度的指标有：含水率、饱和度。烘干法：适用于粘质土、粉质土、砂类土和有机质土类；设备：烘箱、天平、干燥器、称量盒。步骤：取样，细粒土15-30g，砂类土、有机土50g，放入称量盒立即称量；揭开盒盖，将试样和盒盖放入烘箱，在105-110度烘干。时间：细粒土不少于8h，砂类土不少于6h，含有机质超5%的土，温度65-70；取出放入干燥器冷却0.5-1h，盖上盖称量，精确至0.01g；计算。要进行二次平行试验，取其算术平均值，允许平行差值0.3%、1%（含水量5%、40%以下）。酒精燃烧法：适用于快速简易测细粒土，三次燃烧。设备：称量盒、天平、酒精、滴管、火柴、调土刀。步骤：取样粘土5-10g，砂类土20-30g称量；用滴管将酒精注入放有试样的称量盒，至没过土样；点燃至熄灭；冷却后重新燃烧两次；第三次熄灭后，盖好盖称干土重，准确至0.01g；计算。同上。特殊土：含石膏土和有机质土：烘干温度在110时，含石膏土会失去结晶水，有机质土中有机成分会燃烧，测试结果将与含水量定义不符。这时宜用真空干燥箱在近乎1个大气压作用下将土干燥，或将烘箱温度控制在60-70，干燥12-15h以上。无机结合料稳定土：水泥与水拌合就要发生水化作用，在较高温度下水化作用发生较快，如将水泥混合料放在原为室温的烘箱内再升温，升温过程中发生放热反应，使得出的含水量偏小，所以要提前将烘箱升温到110，在规定的时间内完成，并且在烘干后冷却时应用硅胶做干燥剂。4．土的密度试验方法：环刀法、封蜡法、灌砂法等。环刀法：适用于细粒土，原理：用环刀的体积代替土体积。仪器：环刀、天平、修土刀、钢丝锯、凡士林。步骤：选点整平；环刀垂直下压，边压边削，至土样伸出环刀上部为止。削去余土，使与环刀口面齐平，做剩余土样含水量测定；擦净外壁，称环刀与土质量m1，准确至0.1g；计算。要进行二次平行试验，取其算术平均值，允许平行差值0.03%。封蜡法：适用于易破裂土和形态不规则的坚硬土（一般蜡的密度采用0.92g/cm3）原理：蜡封土体体积减去蜡体积，获得土体体积。设备：天平、烧杯、细线、石蜡、针、削土刀；步骤：用削土刀取体积大于30cm3试件，称量，准确至0.01g；加热石蜡至刚过熔点，用细线系住试件浸入石蜡；冷却后称量；用细线将蜡封试件浸浮在盛有蒸馏水的烧杯中，称试件水下质量；取出试样，擦干，在空气中称量，与冷却后称量值比较，若增加，表示水分进入试件，若浸入水分超过0.03g，应重做。计算湿密度及干密度（计算到0.01）。ρ=m／[(m1-m2)／ρwt－(m1-m)／ρn]ρd=ρ／(1+0.01ω)式中ρ：湿密度；ρd：干密度；m：试件质量；m1：蜡封试件质量m2：蜡封试件水中质量ρwt：蒸馏水在t℃时密度，准确至0.001；ρn：石蜡密度，一般为0.92g／cm3；ω：含水量；(m1-m2)／ρwt：蜡封试样体积(m1-m)／ρn：蜡体积灌砂法适用于现场测定细粒土、砂类土、砾类土密度，原理：用已知材料的密度间接获得体积。灌水法：适于现场测定粗粒土和巨粒土。5．相对密度（比重）试验目的：是求土在105～110℃下烘干至恒重时的质量，与同体积4℃时蒸馏水的质量的比值。试验方法及适用范围：比重瓶法（粒径＜5mm）、浮称法（粒径≥5mm，其中粒径20mm土质量＜总质量20%）、虹吸筒法（粒径≥5mm，其中粒径20mm土质量＞总质量20%）。比重瓶法：土中不含水溶盐时，用蒸馏水；含盐时，用中性液体。步骤：①将比重瓶烘干，将15g烘干土装入lOOmL比重瓶内(若用50mL比重瓶，装烘干土约12g)，称量。②为排除土中空气，将已装有干土的比重瓶，注蒸馏水至瓶的一半处，摇动比重瓶，并将瓶在砂浴中煮沸，煮沸时间自悬液沸腾时算起，砂及低液限粘土应不少于30min，高液限粘土应不少于1h，使土粒分散。注意沸腾后调节砂浴温度，不使土液，溢出瓶外。③如系长颈比重瓶，用滴管调整液面恰至刻度，擦干瓶外及瓶内壁刻度以上部分的水，称瓶、水、土总质量。如系短颈比重瓶，将纯水注满，使多余水分自瓶塞毛细管中溢出，将瓶外水分擦干后，称瓶、水土总质量，称量后立即测出瓶内水的温度，准确至0．5℃。④根据测得的温度，从已绘制的温度与瓶、水总质量关系曲线中查得瓶水总质量。如比重瓶体积事先未经温度校正，则立即倾去悬液，洗净比重瓶，注人事先煮沸过且与试验时同温度的蒸馏水至同一体积刻度处，短颈比重瓶则注水至满，按本试验第③步骤调整液面后，将瓶外水分擦干，称瓶、水总质量。⑤如系砂土，煮沸时砂粒易跳出，允许用真空抽气法代替煮沸法排除土中空气，其余步骤同上。⑥对含有某一定量的可溶盐、不亲性胶体或有机质的土，必须用中性液体（如煤油）测定，并用真空抽气法排除土中气体。真空压力表读数宜为100kpa，抽气时间1～2h，（直至悬液内无气泡为止）其余步骤同上。计算：称量精确0.001g。公式如下。精度要求：要进行二次平行试验，取算术平均值，以2位小数表示，允许平行差值不大于0.02。用蒸馏水测定时：Gs=ms／(m1+ms-m2)×Gwt用中性液体测定时：Gs=ms／(m1′+ms-m2′)×Gkt（ms：干土质量；m1：瓶、水总质量；m2：瓶、水、土总质量；Gwt：t℃时蒸馏水相对密度；m1′：瓶、中性液体总质量m2′：瓶、中性液体、土总质量；Gkt：t℃时中性液体相对密度）6．土的粒组划分：土粒的大小称为粒度；把大小相近的土粒合并为组，称为粒组；土的粒度成分是指土中各种不同粒组的相对含量（以干土质量的百分比表示）。常用的粒度成分表示方法有表格法、累计曲线法、三角形坐标法。土的分类依据及获得途径：1、土颗粒组成特征（通过颗粒分析实验）；2、土的塑性指标：液限、塑限和塑性指数（也称为反映土吸附结合水能力指标）通过液塑限试验；3、土中有机质存在情况（通过化学实验）。颗粒分析目的、意义：测定土的粒径大小和级配状况，为土的分类、定名和工程应用提供依据，指导工程施工。常用的颗粒分析方法有两种：直接法和间接法。粒径大于0.075mm的土粒采用筛分（筛析）法直接测定；0.002-0.075mm的土粒采用水析法间接测定（或比重计法）；粗细皆有联合用筛分法和沉降分析法；粒径小而比重大的土用移液管法。筛分法：筛析法：设备：标准筛：粗筛（圆孔）：孔径60、40、20、10、5、2mm；细筛：2、1、0.5、0.25、0.075mm。步骤：按规定取样，分批过2mm筛；大于2mm试样从大到小逐级过粗筛，分别称量筛余；2mm筛下试样从大到小逐级过细筛；筛后各级筛底土总质量与原质量之差，不大于1%；如2mm筛下土不超过试样总质量的10%，可省略细筛分析，如2mm筛上土不超过试样总质量的10%，可省略粗筛分析（以求在筛分过程中尽量减少过程减少损失）；结果整理：在半对数坐标纸上，以小于某粒径的颗粒质量百分数为纵坐标，以粒径为横坐标，绘制颗粒大小级配曲线，求出各个粒组的颗粒质量百分数。必要时计算不均匀系数。筛分注意事项：要求各细筛及底盘内土质量总和与原来所取2mm筛下试样质量之差不大于1%，各粗筛及2mm筛下土质量与试样质量之差不大于1%；筛后总质量之差不大于1%；对含有粘土粒的砂砾土，用水析法，如果小于0.075mm的土超过10%，要做水析法。比重计法：粒径小于0.075mm。原理：颗粒越大，下降越快。土粒级配指标有两个：Cc和Cu。不均匀系数Cu=d60／d10，反映大小不同粒组的分布范围，曲率系数Cc=(d30)2／(d60×d10),描述累计曲线的分布形状。Cu越大，表示土粒大小分布范围大，土的级配良好。一般认为1、Cu＜5时为均匀土，级配不好；Cu＞10时为级配良好土。2、不能单独用Cu，要和Cc同时考虑。同时满足Cu＞5，Cc=1-3时，级配良好；否则级配不良。粒度成分累计曲线有三种情况：比较陡：颗粒均匀；比较平缓：级配良好；有起伏（阶梯）：用级配好坏的评价指标判断。如何从累计曲线上判断及配好坏？1、做颗粒分析实验；2、绘制累积曲线；3、从累积曲线上查到d60、d30、d10值；4、计算Cu、Cc；5、判断：Cu＞5，Cc=1-3时，级配良好；否则级配不良。7.以土的以下特征作为分类依据：土颗粒组成特征；土的塑性指标：液限、塑限和塑性指数（也称为反映土吸附结合水能力的指标）；土中有机质存在情况。8．土的成分代号：砂S；粉土M；粘土C；有机质土O；高液限H；低液限L。塑B线CH（高液粘）性CL（低液粘）CHOA线指CLO数74ML（低粉）MH（高粉）MLOMHO（有机质）液限50塑性图土的工程分类遇搭界情况时，怎样确定土名？①土中粗细粒组质量相同时，为细粒土②土正好落在A线上为粘土③正好落在B线上，当其在A线以上为高液限粘土，在A线以下为高液限粉土④总原则是从工程安全角度考虑⑤在AB交叉点为高液限粘土⑥在虚线之间为粘土到粉土的过渡段。9、土的天然稠度：土的液限与天然含水量之差和塑性指数之比。土所能达到最密实时的孔隙比emin和最松时的孔隙比emax相对比可用来表示现场土孔隙比为e时的密实度，称为相对密实度Dr。即：Dr=(emax-e)／(emax-emin)土从液体状态向塑性状态过渡的界限含水量称为液限；由塑性状态向脆性固体状态过渡的界限含水量称为塑限；到达塑限后继续变干，土的体积随含水量的减少而收缩，当达到某一含水量后，土体积不再收缩，这个界限含水量称为缩限。W=0缩限塑限液限坚硬半坚硬可塑流动界限含水量与土状态的关系塑性指数IL=(w－wp)／(wL－wp)=(w－wp)／IPIL与颗粒表面的水有关，含水量越大，值越大；IP与粘土矿物（结合水）有关，粘土矿物多，结合水多，值越大。IL=1，土处于液限；IL=0，土处于塑限。工程上常用的衡量沙土密实度方法有四种：孔隙比法、相对密实度法、标准贯入法、静力触探法。相对密实度试验（砂土）：用孔隙比大小作为判断指标。当砂土样以最疏松状态制备时，其空隙比达最大值emax，当砂土样受振或捣实时，砂砾相互靠拢压紧，空隙比达到最小值emin，砂土在天然状态的空隙比为e，则砂土在天然状态下的紧密程度，可用相对密实度Dr来表示。Dr＝（emax－e0）/（emax－emin）当Dr=0，即e0=emax时，沙土处于最疏松状态；当Dr=1，即e0=emin时，沙土处于最紧密状态。所以0≤Dr≤1。一般认为：Dr≤1／3时，土处于疏松状态；1／3＜Dr＜2／3时，属于中密状态；Dr＞2／3时，属于密实状态。精度要求：最小与最大干密度，均需进行2次平行测定，取算术平均值，其平行差值不超过0.03g／cm310．界限含水量试验：土的塑性指数＝液限含水量－塑限含水量即：Ip=ωL-ωp土的液性指数＝（含水量－塑限）/（液限－塑限）即：IL＝（ω－ωp）/（ωL-ωp）=（ω－ωp）/Ip。IL与颗粒表面的水有关，含水量ω越大，IL越大；Ip与粘土矿物（结合水）多少有关，粘粒矿物多，结合水多，Ip大。当IL=1，即ω=ωL，土处于液限；当IL=0，即ω=ωp，土处于塑限。当IL＜0为坚硬半坚硬状态；当0≤IL＜0.5为硬塑和可塑状；当0.5≤IL＜1.0为可塑和软塑状；当IL≥ 1.0为流塑状态。测试方法：我国通用的液限碟式仪法测定土的液限含水量，搓条法测土的塑限含水量，或联合法测土的液塑限含水量。当三者有差异时，以搓条法为准。界限含水量的测定有哪些应用？1、明确土可塑性范围；2、解决土的状态；3、估计土的最佳含水量在塑限附近；4、细粒土进行分类的依据（液限、塑性指数）。液塑限联合测定法：目的：联合测定土的液限和塑限，为划分土类、计算天然稠度、塑性指数，供公路工程设计和施工使用。范围：适于粒径≯0.5mm、有机质含量≯试样总质量5%的土。设备：液塑限联合测定仪、锥质量100g、锥角度30度，读数显示宜采用光电式、游标式、百分表式；盛土杯、天平。步骤：①取有代表性的天然含水量或风干土样进行试验。如土中含大于0.5mm的土粒或杂物时，应将风干土样用带橡胶皮头的研杵研碎或用木棒在橡皮板上压碎，过0.5mm筛。取0.5mm筛下的代表性土样200g，分开放入三个盛土皿中，加不同量的蒸馏水，土样的含水量分别控制在液限（a点）、略大于塑限（c点）和二者的中间状态（b点）。用调土刀调匀，盖上湿布，放置18h以上。测定a点的锥入深度应为20（+0.2）mm。测定c点的锥入深度应控制在5mm以下。对于砂类土，测定c点的锥入深度可大于5mm。②将制备的土样充分搅拌均匀，分层装入盛土杯，用力压密，使空气逸出。试杯装满后，刮成与杯边齐平。③用光电式液限塑限联合测定仪测定时，接通电源，调平机身，打开开关，提上锥体(此时刻度或数码显示应为零)，锥头上涂抹少许凡士林。将装好土样的试杯放在升降座上，转动升降旋钮，试杯徐徐上升，土样表面和锥尖刚好接触，指示灯亮，停止转动旋钮，锥体立刻自行下沉，5s时，自动停止下落，读数窗上或数码管上显示锥入深度h1。④改变锥尖与土接触位置（锥尖两次锥入位置距离不小于1cm），重复步骤3，得锥入深度h2，h1、h2允许误差为0.5mm，否则，应重作。取h1、h2平均值作为该点的锥入深度h。⑤去掉锥尖入土处的凡士林，取10g以上的土样两个，分别装入盒内，称质量（准确至0.01g），测定其含水量ω1、ω2计算到0.1％）。计算含水量平均值ω。⑥重复以上步骤，对其它两个含水量土样进行试验，测其锥入深度和含水量。结果整理：在二级双对数坐标纸上，以含水量ω为横坐标，锥入深度h为纵坐标，点绘a、b、c三点含水量的h--ω图，连此三点，应呈一条直线。如三点不在同一直线上，要通过a点与b、c两点连成两条直线，根据液限(a点含水量)在hp-ωL图查得hP，以此hp再在h--ω图上的ab及ac两直线上求出相应的两个含水量，当两个含水量的差值小于2%时，以该两点含水量的平均值与a点连成一直线。当两个含水量的差值大于2%时，应重做试验。在h--ω图上，查得纵坐标入土深度h=20毫升所对应的横坐标的含水量w，即为该土样的液限ωL。根据求出的液限，通过液限ωL与塑限时入土深度hp的关系曲线查得hp，再由图求出入土深度为hp时所对应的含水量，即为该土样的塑限ωp。对于细粒土，用双曲线确定hp值；对于砂类土，则用多项式曲线确定hp值。滚搓法塑限试验：适于粒径小于0.5mm土。3mm刚好断裂时的含水量就是塑限。若土条搓成3mm仍未产生裂缝及断裂，表示试样含水量高于塑限；若直径大于3mm即行断裂，表示试样含水量小于于塑限，应弃去重新取土加水搓；若在任何含水量始终搓不到3mm即开始断裂，认为该土无塑限。11．击实试验：原理：采用人工或机械对土施加夯压能量，使土颗粒重新排列紧密，使土在短时间内得到新结构强度。目的：求最大干密度、最佳含水量；指导和控制施工质量，为设计和验收使用；为路面结构层原材俩配合比设计提供依据。范围：分轻型和重型，小试筒适于粒径≯25mm土，大试筒适于粒径≯38mm土。设备：标准击实仪、烘箱及干燥器、天平、台秤、圆孔筛、拌合工具。方法：干法：土样风干或温度低于50度烘干，碾散过筛拌匀，四分法备5-6个样，按2-3%含水量递增。湿法：对天然含水量的土样过筛，分别风干到所需的几组不同含水量备用，按2-3%含水量递减备4-5个。制备土样：干法：将代表性土样风干或在低于50℃温度下烘干，放在橡皮板上用木碾碾散，过筛（筛孔视粒径大小而定）拌匀备用。按四分法至少准备5个试样，分别加入不同的水分（按2%-3%含水率递增），拌匀后闷料一夜备用；湿法：对天然含水量的土样过筛（筛孔视粒径大小而定），并分别风干到所需的几组不同含水量备用，使含水率按2%-3%递减备4-5个土样。步骤：①将击实筒放在坚硬的地面上，取制备好的土样分3--5次倒入筒内。整平表面，并稍加压紧，然后按规定的击数进行第一层土的击实，击实时击锤应自由垂直落下，锤迹必须均匀分布于土样面，第一层击实完后，将试样层面“拉毛”，然后再装入套筒，重复上述方法进行其余各层土的击实。小试筒击实后，试样不应高出筒顶面5毫米，大试筒击实后，试样不应高出筒顶面6毫米。②用修土刀沿套筒内壁削刮，使试样与套筒脱离后，扭动并取下套筒，齐筒顶细心削平试样，拆除底板，擦净筒外壁，称量，准确至1克。③用推土器推出筒内试样，从试样中心处取样测其含水量，计算至0.1%。④计算击实后各点最大干密度。以干密度为纵坐标，含水量为横坐标，绘制干密度与含水量的关系曲线，曲线上峰值点的纵、横坐标分别为最大干密度和最佳含水量，如曲线不能绘出明显的峰值点，应进行补点或重做。⑤当试样中有大于38毫米颗粒时应进行修正。先取出大于38mm颗粒，并求得其百分率P，其百分率不应大于30％，把小于38mm部分作击实试验并对试验所得结果进行校正。土的击实特性：①击实曲线有一个峰点②左陡右缓③饱和曲线影响压实的因素：①含水量②击实功③压实机械④土粒级配12．土体压缩机理（特点）：1、土体的压缩变形主要是由孔隙的减小引起的；2、饱和土的压缩需要一定时间才能完成。土的压缩性指标：1、压缩系数a=(e1-e2)／(p2-p1)；压缩指数Cc=(e1-e2)／(lgp2-lgp1)；压缩模量Es=(1+e1)／a；变形模量E=Es(1-2uK0)；体积压缩系数mv=a／(1+e1)。土体在固结过程中所受的最大有效应力，成为先期固结压力pc。超固结比OCR为pc和土层自重应力po的比值。天然土层可划分为下列三种固结状态：OCR＞1超固结土、OCR=1正常固结土、OCR＜1欠固结土。固结试验：研究土体一维变形特性。室内：有侧限、无侧向变形；现场：无侧限、有侧向变形。方法：单轴固结仪法：适于饱和粘质土。当只进行压缩时，允许用非饱和土。土的抗剪强度是土体在力系作用下抵抗破坏的极限剪切应力，用库伦公式表达：τ=c+σ×tanφ；强度指标c、φ反映土的抗剪强度变化的规律。c：土的粘聚力；φ：土的内摩擦角τ：抗剪强度；σ：剪切滑动面上的法向应力。土的抗剪强度作用：估算地基承载力；评价地基稳定性；计算边坡稳定性；支挡结构物土压力。直剪仪分类：应力控制式和应变控制式两种。应力式是分级施加等量水平剪力于土样使之受剪；应变式是等速推动剪切容器使土样等速位移受剪。直接剪切试验：一般采用原状土。分为三种：固结快剪（固结、不排水剪）、快剪（不固结、不排水剪）、慢剪（固结、排水剪）。同样的土用三种方法做出的结果不同，快剪获得的强度指标最小，慢剪最大。慢剪：目的范围：测定粘质土的抗剪强度指标。试验步骤①对准剪切容器上下盒，插入固定销，在下盒内放透水石和滤纸，将带有试样的环刀刃向上，对准剪盒口，在试样上放滤纸和透水石，将试样小心地推乳剪切盒内。②移动传动装置，使上盒前端钢珠刚好与测力计接触，依次加上传压板、加压框架，安装垂直位移量测装置，测记初始读数。③根据工程实际和土的软硬程度施加各级垂直压力，然后向盒内注水；当试样为非饱和试样时，应在加压板周围包以湿棉花。④施加垂直压力，每1h测记垂直变形一次。试样固结稳定时的垂直变形值为：粘质土垂直变形每1h不大于o．05mm。⑤拔去固定销，以小于0．02mm／min的速度进行剪切，并每隔一定时间测记测力计百分表读数。直至剪损。⑥试样剪损时间可按下式估算：τf＝50t50（式中τf：达到剪损所经历的时间，min；t50：固结度达到50％所需的时间，min）⑦当测力计百分表读数不变或后退时，继续剪切至剪切位移为4rnm时停止，记下破坏值。当剪切过程中测力计百分表无峰值时，剪切至剪切位移达6mm时停止。⑧剪切结束，吸去盒内吸水，退掉剪切力和垂直压力，移动压力框架，取出试样，测定其含水量。固结快剪试验（土层较薄）范围：适于渗透系数小于10-6cm／s的粘质土。步骤：同上①－④，只是⑤为小于0．08mm／min。快剪试验（土体较厚，施工速度快、渗透性小）范围：同固结快剪。步骤：同上①－③；然后施加垂直压力，拔出固定销立即开动秒表，以0．08mm／min的剪切速度进行，并按⑦⑧步骤进行剪切。14．承载比（CBR）试验：定义：所谓CBR值，指试料贯入量达2.5或5mm时单位压力对标准碎石压入相同贯入量时标准荷载强度（7或10MPa）的比值。注意：进行室内试验时，必须与击实结合；现场则于击实无关。目的：测承载比；饱水后膨胀量。范围：适于在规定的试筒内制件后，对各种土和路面基层、底基层材料进行承载比试验。试样的最大粒径宜控制在25mm以内，最大不得超过38mm。设备：圆孔筛、试筒、夯锤和导管、贯入杆、路面材料强度仪或其他荷载装置、百分表、多孔板、多孔底板、测膨胀量时支承百分表的架子、荷载板、水槽、其它。步骤①称试筒本身质量(m1)，将试筒固定在底板上，将垫块放入筒内，并在垫块上放一张滤纸，安上套环。②将l份试料，按重型击实Ⅱ－2规定的层数和每层击数，求试料的最大干密度和最佳含水量。③将其余3份试料，按最佳含水量制备3个试件。将一份试料平铺于金属盘内，按事先计算得的该份试料应加的水量均匀地喷洒在试料上，充分拌和到均匀状态，装人密闭容器或塑料口袋内浸润备用。浸润时间：重粘土不得少于24h，轻粘土可缩短到12h，砂土可缩短到lh，天然砂砾可缩短到2h左右。④将试筒放在坚硬的地面上，取备好的试样分3～5次倒人筒内(视最大料径而定)。整平表面，并稍加压紧，然后按规定的击数进行第一层试样的击实，击实时锤应自由垂直落下，锤迹必须均匀分布于试样面上。第一层击实完后，将试样层面“拉毛”，然后再装入套筒，重复上述方法进行其余每层试样的击实。⑤卸下套环，用直刮修平击实的试件，表面不平整处用细料修补。取出垫块，称试筒和试件的质量(m2)。⑥泡水测膨胀量的步骤如下：(1)在试件制成后，取下试件顶面的破残滤纸，放一张好滤纸，并在上安装附有调节杆的多孔板，在多孔板上加4块荷载板。(2)将试筒与多孔板一起放人槽内(先不放水)，并用拉杆将模具拉紧，安装百分表，并读取初读数。(3)向水槽内放水，使水自由进到试件的顶部和底部。在泡水期间，槽内水面应保持在试件顶面以上大约25mm。通常试件要泡水4昼夜。(4)泡水终了时，读取试件上百分表的终读数，并用下式计算膨胀量：膨胀量=泡水后试件高度变化／原试件高（＝120mm）×100(5)从水槽中取出试件，倒出试件顶面的水，静置15rain，让其排水，然后卸去附加荷载和多孔板、底板和滤纸，并称量(m3)，以计算试件的湿度和密度的变化。⑦贯入试验:(1)将泡水试验终了的试件放到路面材料强度试验仪的升降台上，调整偏球座，使贯人杆与试件顶面全面接触，在贯入杆周围放置4块荷载板。(2)先在贯入杆上施加45N荷载，然后将测力计和测变形的百分表的指针都调整至零点。(3)加荷使贯入杆以1～1.25mm／min的速度压入试件，记录测力计内百分表某些整读数(如20、40、60)时的贯人量，并注意使贯人量为250×10-2mm时，能有5个以上的读数。因此，测力计内的第一个读数应是贯入量30×10-2mm左右。⑧结果整理:一般采用贯入量为2.5mm时的单位压力与标准压力之比作为材料的承载比（CBR）即：CBR25=P／7000×100。同时计算贯入量5mm时的承载比（CBR）即：CBR50=P／10500×100（单位KPa）。注意：CBR25＞CBR50时，取CBR25值；CBR25＜CBR50时，试验重做，如结果仍如此，取CBR50值。精度要求：如根据3个平行试验结果计算得的承载比变异系数CV大于12%，则掉一个偏离大的值，取其余2个结果的平均值，如CV小于12%，则3个平行试验结果计算的干密度偏差小于0.03克/立方厘米，则取3个结果的平均值，如3个试验结果计算的干密度偏差超过0.03克/立方厘米，则去掉一个偏离大的值，取其余2个结果的平均值。怎样用ω—ρa—CBR关系曲线求标准压实下的CBR值？先求施工现场干密度，然后根据关系曲线求现场干密度对应的CBR值。施工现场干密度ρd等于工地控制的压实度K乘以室内击实试验获得的最大干密度ρdmax之积。集料部分：集料的物理性质包括：密度、吸水性和耐候性、颗粒形状。1、密度：指不包括任何空隙的单位体积的质量。堆积密度：单位体积(含物质颗粒固体及其闭口、开口孔隙体积及颗粒间空隙体积)物质颗粒的质量。有干堆积及湿堆积密度之分；表观密度(视密度)：单位体积(含材料的实体矿物成分及闭口孔隙体积)物质颗粒的干质量；表干密度：单位体积(含材料的实体矿物成分及其闭口孔隙、开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的全部毛体积)物质颗粒的饱和面干质量。毛体积密度：单位体积(含材料的实体矿物成分及其闭口孔隙、开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的毛体积)物质颗粒的干质量。密度＞表观＞表干＞毛体积＞堆积空隙率：是散粒材料在堆积状态下颗粒固体物质间空隙率体积（开口孔隙体积与间隙之和）占堆积体积的百分比。孔隙率：是指材料体积内孔隙体积所占的比例。间隙率：是散粒材料在堆积状态下颗粒间间隙体积占堆积体积的百分比。表观密度和毛体积密度的试验(网篮法)试验准备将取来的试样用4.75mm(方孔筛)或5mm(圆孔筛)标准筛过筛，用四分法缩分至要求的质量，分两份备用；将每一份集料试样浸泡在水中，仔细洗去附在集料表面的尘土和石粉，经多次漂洗干净至水清澈为止。清洗过程中不得散失集料颗粒。步骤.取试样一份装入干净的搪瓷盘中，注入洁净的水，水面至少应高出试样2cm，轻轻搅动石料，使附着石料上的气泡逸出。在室温下保持浸水24h（尽量让开口孔隙饱水）。水温在15-25度范围内，浸水最后2h内水温相差不超过2度。将吊篮挂在天平的吊钩上，浸入溢流水槽中，向溢流水槽中注水，水面高度至水槽的溢流孔为止，将天平调零。将试样移入吊篮中，溢流水槽中的水面高度由水槽的溢流孔控制，维持不变。称取集料的水中质量(mw)。 提起吊篮，稍稍滴水后，将试样倒入浅搪瓷盘中，或直接将粗集料集料倒在拧干的湿毛巾上，注意不得有颗粒丢失，或有小颗粒附在吊篮上。稍稍倾斜搪瓷盘，用毛巾吸走漏出的自由水，用拧干的湿毛巾轻轻擦干颗粒的表面水，至表面看不到发亮的水迹，即为饱和面干状态。当粗集料尺寸较大时，可逐颗擦干。注意拧湿毛巾时不要太用劲，防止拧得太干。擦颗粒的表面水时，既要将表面水擦掉，又不能将颗粒内部的水吸出，整个过程中不得有集料丢失。立即在保持表干状态下，称取集料的表干质量(m1)。将集料置于浅盘中，放入105±5摄氏度的烘箱中烘干至恒重，取出浅盘，放在带盖的容器中冷却至室温，称取集料的烘干质量(ma)。对同一规格的集料应平行试验两次，取平均值作为试验结果。计算：表观相对密度γa、表干相对密度γs、毛体积相对密度γb按下式计算至小数点后3位。γa=ma/(ma-mw)×ρTγs=mf/(mf-mw)×ρTγb=ma/(mf-mw)×ρT式中：γa--集料的表观相对密度，无量纲；γs--集料的表干相对密度，无量纲；γb--集料的毛体积密度，无量纲；ma--集料的烘干质量，g；mf--集料的表干质量，g；mw--集料的水中质量，g；2、吸水性和耐候性：吸水性：衡量一定条件下集料吸水能力的大小。可用含水率、吸水率和饱水率三项指标表示。材料在气干状态下的含水率称为平衡含水率；在饱和面干状态下的含水率称为吸水率；在真空状态下的含水率即为饱水率。耐候性：集料在自然环境下的使用过程中，首先要承受周围环境温度改变引起的温度应力作用，其次是承受因正、负气温的交替冻融引起内部组织结构受到的破坏作用，评价集料这种抵抗自然破坏因素的性能成为耐候性。用抗冻性和坚固性两项指标来评价。耐候性三个指标：强度损失、质量损失、外观损失。抗冻性：材料在水饱和状态下，抵抗多次冻融循环而不破坏，同时强度也不严重降低的性质。耐水性：材料长期处于水的作用下不破坏，其强度也不严重降低的性质。用软化系数（饱水状态下的抗压强度和干燥状态下的抗压强度之比）来表示。3、针片状颗粒：水泥混凝土用粗集料针片状颗粒含量试验（规准仪法）；沥青路面用粗集料针片状颗粒含量试验（游标卡尺法）。两种方法比较，游标卡尺法精度要高，要求取样不少于800g，不少于100粒。针片状颗粒对水泥混凝土和沥青混合料的和易性、强度和稳定性有不良影响。针片状颗粒含量要求：沥青混合料：高速一级：表面层≯15%，其它层：≯18%；其他等级：≯20%。水泥混凝土：Ⅰ级C60以上≯5%，Ⅱ级C30以上≯15%，Ⅲ级C30以下≯20%规准仪法测定步骤：1、采集试样，将试样风干，用四分法分至规定质量，称量m0，筛分成规定粒级备用；2、目测挑出接近立方体形状的规则颗粒，将目测有可能属于针片状颗粒的集料按规定粒级用规准仪逐粒对试样进行针状颗粒鉴定，挑出颗粒长度大于针状规准仪上相应间距而不能通过者，为针状颗粒。3、将通过规准仪上相应间距的非针状颗粒逐粒对试样进行片状颗粒鉴定，挑出厚度小于片状规准仪上相应孔宽能通过者，为片状颗粒。4、称量由各粒级跳出的针状和片状颗粒的质量，其总质量为m1；5、计算：针片状颗粒含量Qe=m1／mo×100%。（如果需要也可分别计算针状、片状颗粒含量）游标卡尺法：1、采集试样，用四分法选取1kg左右的试样。对每一种规格的粗集料，应按照不同的公称粒径，分别取样检验；2、用4.75mm标准筛将试样过筛，取筛上部分供试验用，称取试样总质量m0，准确至1g，试样数量应不少于800g，并不少于100颗。（对2.36-4.75粗集料，由于卡尺量取有困难，一般不做测定）3、将试样平摊于桌面上，目测挑出接近立方体的颗粒，剩下可能属于针状（细长）和片状（扁平）的颗粒；4、将欲测量的颗粒放在桌面上成一稳定的状态，以颗粒平面方向的最大长度为L，侧面厚度的最大尺寸为t，颗粒最大宽度为w，（t＜w＜L），用卡尺逐颗测量石料的L及t，将L／t≥3的颗粒分别挑出作为针片状颗粒。称取针片状颗粒的质量m1，准确至1g。5、计算针片状颗粒含量：Qe=m1／mo×100%4、集料的力学性质：包括抗压强度和磨耗性。路面用粗集料的力学性质主要指压碎能力和磨耗性两大指标，还包括针对高等级公路表面层用粗集料的三项专用指标，即磨光值、磨耗值和冲击值。粗集料压碎值试验目的：用于衡量石料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎能力，是衡量集料力学性质的指标，以评定其在工程中的适用性。试验准备：用13.2mm和9.5mm标准筛过筛，取13.2mm~9.5mm的试样3组，每组3kg，供试验用。试样宜采用风干石料，如需加热烘干时，烘箱温度不应超过100摄氏度，烘干时间不超过4h。试验前，石料应冷却至室温；每次试验的石料数量应满足按下述方法夯击后石料在试筒内的深度为10cm：将石料分三层倒入量筒中，每层数量大致相同。每层都用金属棒的半球面端从石料表面上约50mm的高度处自由下落均匀夯击25次，最后用金属棒作为直刮刀将表面刮平。称取量筒中试样质量(m0)。以相同质量的试样进行压碎值的平行试验。试验步骤：将试筒安放在底板上；将要求质量试样分三次(每次数量相同)倒入试筒中，每次均将试样表面整平，并用金属棒按上述步骤夯击25次，最上层表面应仔细整平；压柱放入试筒内石料面上，注意使压柱摆平，勿楔挤筒壁；将装有试样的试筒连同压柱放到压力机上，均匀地施加荷载，在10min时达到总荷载400kN，稳压5s，卸荷，将试筒从压力机上取下；将筒内试样取出，注意勿进一步压碎试样；用2.36mm筛筛分经压碎的全部试样，可分几次筛分，均需筛到在1min内无明显筛出物为止；称取通过2.36mm筛孔全部细料质量(m1)，准确至1g。计算：准确至0.1%。Q′a=m1/m0*100式中：Q′a--石料压碎值，%；m0--试验前试样质量，g；m1--试验后通过2.36mm筛孔的细料质量，g。以3个平行试验结果的算术平均值作为压碎值的测定值5、洛杉矶磨耗试验测定标准条件下粗集料抵抗摩擦、撞击的能力，以磨耗损失(%)表示。步骤：将不同规格的集料用水冲洗干净，置烘箱中烘干至恒重。分级称量(准确至5g)，称取总质量(m1)，装入磨耗机之圆筒中；选择钢球，使钢球的数量及总质量符合规定，将钢球加入钢筒中，盖好筒盖，紧固密封；将计数器调整到零位，设定要求的回转次数，对水泥混凝土集料，回转次数为500转，对沥青混合料集料，回转次数应符合表2的要求。开动磨耗机，以30r/min~33r/min之转速转运至要求的回转次数为止；取出钢球，将经过磨耗后的试样从投料口倒入接受容器(搪瓷盘)中；将试样过筛，对沥青混合料集料应选用1.7mm的方孔筛过筛，对水泥混凝土集料，应选用2mm的圆孔筛过筛，筛去试样中被撞击磨碎的细屑；用水冲干净留在筛上的碎石，置105±5摄氏度烘箱中烘干至恒重(通常不少于4h)，准确称量(m2)。计算：计算粗集料洛杉矶磨耗损失，准确至0.1%。Q=(m1-m2)/m1×100式中：Q--洛杉矶磨耗损失，%;m1--装入圆筒中试样质量，g；m2--试验后在1.7mm(方孔筛)或2mm(圆孔筛)筛上的洗净烘干的试样质量，g。精度要求：取两次平行试验结果的算术平均值为测定值，两次试验的差值应不大于2%，否则须重做试验。粗集料道瑞磨耗试验和磨光试验：道瑞磨耗试验用于评定路面表层所用粗集料抵抗车轮撞击及磨耗的能力。集料磨光值是利用加速磨光机磨光集料，并以摆式摩擦系数仪测定集料磨光后的摩擦系数值，以评定抗滑表层用集料的抗磨光性。公式：PSV=PSV（试件）+49－PSV（标准）（结果取整数）磨耗值越小，集料抗磨耗性能越好。磨光值越大，集料的耐磨性越好。砂岩、玄武岩、花岗岩、石灰岩的磨光值依次减小。集料的化学性质：大部分集料是由天然岩石形成的，按化学成分分，岩石分为酸性岩石（SiO2＞65%，花岗岩、石英岩）、中性岩石（52%＜SiO2≤65%，辉绿岩、闪长岩）和碱性岩石（SiO2＜52%，石灰岩、玄武岩）。6、筛分试验是称取一定数量的砂样，在规定的标准套筛上进行筛分，分别测出砂样在各个筛上的留存质量，然后计算出与级配有关的参数。通过筛分试验确定细集料颗粒粒级的分布状况，称为砂的级配。砂中含有的云母、淤泥、泥块、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐等，是有害杂质。标准筛：对颗粒性材料进行筛分试验用的符合标准形状和尺寸规格要求的系列样品筛，筛孔为正方形。套筛：粒径按1／2递减，4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15、0.075方法选择：对水泥混凝土用细集料可采用干筛法或水洗法，对沥青混合料及基层用细集料必须用水洗法筛分。细集料筛分试验：试验准备：将试样通过4.75mm(圆孔筛)或9.5mm(方孔筛)筛，筛除超粒径材料。然后在潮湿状态下充分拌匀，用四分法缩分至每份不少于550g的试样两份，在105±5摄氏度的烘箱中烘干至恒重，冷却至室温后备用。水洗法步骤：1、准确称取烘干试样约500g(m1)，准确至0.5g；2、将试样置一洁净容器中，加入足够数量的洁净水，将集料全部盖没；3、用搅棒充分搅动集料，使集料表面洗涤干净，使细粉悬浮在水中，但不得有集料从水中溅出；4、用1.18mm筛及0.075mm筛组成套筛。仔细将容器中混有细粉的悬浮液徐徐倒出，经过套筛流入另一容器中，但不得将集料倒出；5、重复2~.4步骤，直至倒出的水洁净且小于0.075的颗粒全部倒出；6、将容器中的集料倒入搪瓷盘中，用少量水冲洗，使容器上沾附的集料颗粒全部进入搪瓷盘中，将筛子反扣过来，用少量的水将筛上的集料冲洗入搪瓷盘中，操作过程中不得有集料散失；7、将搪瓷盘连同集料一起置105±5摄氏度烘箱中烘干至恒重，称取干燥集料试样的总质量(m2)，准确至0.1%。m1与m2之差即为通过0.075mm部分；8、将全部要求筛孔组成套筛(但不需0.075mm筛)，将已经洗去小于0.075mm部分的干燥集料置于套筛上(一般为4.75mm筛)，将套筛装入摇筛机，摇筛约10min，然后取出套筛，再按筛孔大小顺序，从最大的筛号开始，在清洁的浅盘上逐个进行手筛，直至每分钟的筛出量不超过筛上剩余量的1%时为止，将筛出通过的颗粒并入下一号筛，和下一号筛中的试样一起过筛，这样顺序进行，直至各筛全部筛完为止；9、称量各筛筛余试样的质量，精确至0.5g。所有各筛的分计筛余量和底盘中剩余量的总质量与筛分前后试样总量m2相比，其相差不得超过1%。精度要求：取两次平行试验结果的算术平均值为测定值，如两次试验所得细度模数之差大于0.2，应重做试验计算：分计筛余百分率：各号筛的分计筛余百分率为各号筛上的筛余量除以试样总量(m1)的百分率，准确至0.1%。对沥青路面细集料而言，0.15mm筛下部分即为0.075mm的分计筛余，由测得的m1与m2之差即为小于0.075mm的筛底部分。ai=mi／∑mi×100%累计筛余百分率：各号筛的累计筛余百分率为该号筛及大于该号筛的各号筛的分计筛余百分率之和，准确至0.1%。Ai=a4.75+a2.36+…+ai质量通过百分率：各号筛的质量通过百分率等于100减去该号筛的累计筛余百分率，准确至0.1%。Pi=100－Ai根据各筛的累计筛余百分率或通过百分率，绘制级配曲线。计算细度模数，准确至0.01。Mx=(A0.15+A0.3+A0.6+A1.18+A2.36－5A4.75)/（100－A4.75)式中：Mx--砂的细度模数；A0.15、A0.3、...、A0.75---分别为0.15mm、0.3mm、...、4.75mm各筛上的累计筛余百分率，%。粗度是评级细集料粗细程度的一种指标，用细度模数表示。注意：1、细度模数越大，砂的颗粒越粗。2、细度模数相同的两种砂，级配不一定相同；但不同级配的砂，可以有相同的细度模数。3、细度模数的数值主要决定于0.15mm筛至2.36mm筛5个粒径的累计筛余量，粗颗粒分计筛余的“权”比细颗粒大，细度模数的数值在很大程度上取决于粗颗粒含量。4、细度模数是采用0.15-4.75mm粒度范围的细集料的累计筛余参数计算的，细度模数的数值于小于0.15mm的颗粒无关。矿料级配合成：以通过量的百分率为纵坐标，筛孔尺寸为纵坐标，将各筛上的通过量绘制在坐标图中，然后用曲线将各点连接起来，称为级配曲线。根据设计要求（或规范要求）确定的级配范围，以及由各级配所绘制的级配曲线，构成级配曲线图。因为横坐标采用对数坐标，构成半对数坐标图。分别根据两个不同的指数和所确定的级配结果，以及由各级配所绘制的级配曲线，构成级配范围。粒径粗细不同的集料按照一定的比例组合搭配在一起，以达到较高的密实度，根据搭配组成的结果，可达到以下几种不同的级配形式：1、连续级配：指某一矿料在标准套筛中进行筛分后，矿料的颗粒由大到小连续分布，每一级都占有适当的比例。2、间断级配：在矿料颗粒分布的整个区间里，从中间剔除一个或连续几个粒级，形成一种不连续的级配。3、连续开级配：整个矿料颗粒分布范围较窄，从最大粒径到最小粒径仅在数个粒级上以连续的形式出现。级配组成设计方法（图解法操作步骤）：1、准备工作：对所使用的各集料进行筛分，计算各自的通过量百分率。明确设计级配要求的级配范围，计算出该要求级配范围的中值。2、绘制框图：按比例（纵、横边各为100、150mm）绘制一张矩形框图，从左下向右上引对角线，作为合成级配的中值。纵坐标表示通过量，横坐标表示筛孔尺寸。3、确定各集料用量。将参与级配合成的各集料的通过量绘制在框图中，用折线的形式 连成级配曲线。根据框图中相邻两条级配曲线的关系，即重叠（最常见）、相接、分离，确定各集料在混合料中的掺配比例。4、合成级配的计算与校核。根据图解过程求得的各集料用量比例，计算出合成级配的结果。当合成级配超出级配范围时，说明图解法得到的比例不合适，需要进行各集料的用量调整，直到满足设计级配的要求为止。水泥的基本概念：水泥是一种人造水硬性胶凝材料。品种有：1、硅酸盐水泥：硅酸盐水泥熟料掺入0-5%的石灰石或粒化高炉矿渣及适量石膏加工磨细制成。（P1不加掺加剂，反应最快；P2加5%）2、普通硅酸盐PO：掺入6-15%混合料及石膏；3、矿渣P.S：掺入20-70%粒化高炉矿渣及石膏，反应最慢；4、火山灰P.P：掺入20-50%火山灰质材料及石膏；5、粉煤灰P.F：掺入20-40%粉煤灰及石膏。生产过程：两磨一烧：原料（粘土）按一定比例掺配，混合磨细，经水泥窑1450℃高温煅烧，形成熟料，在熟料中加入3%左右的石膏或其他混合料，再加工磨细，就得到硅酸盐水泥。掺加剂作用：加入石膏起缓凝作用，掺加混合材料是为了改善水泥性能，提高质量，降低成本，扩大水泥的适用范围。水泥的应用：1、严寒地区应优先选用普通水泥（不能用火山灰、矿渣、粉煤灰及复合硅酸盐）；2、有早强要求适合硅酸盐（不能用同1）；3、高湿度及水下应优先选用矿渣（都能用）；4、高强度应优先选用硅酸盐（不能用火山灰、粉煤灰）；5、厚、大体积混凝土不宜用硅酸盐；6、有抗渗要求的，不得用矿渣；7、有耐磨要求用硅酸盐、普通，不得用火山灰、粉煤灰。水泥的物理性质指标：细度、水泥净浆标准稠度用水量、凝结时间、安定性。细度：细度的大小反映了水泥颗粒粗细程度或水泥的分散程度，对水泥的水化速度、需水量、和易性、放热速度和强度的形成有一定的影响。测定方法是筛析法和比表面积法，筛析法按操作不同又分为水筛和负压筛两种，有争议时以负压筛为准。负压筛法：以80um标准筛上的存留量表示。对筛孔要求：边长80um方孔筛，要求筛余≯10%；比表面积法：以单位质量水泥材料表面积的大小表示。要求＞300m2／kg。水泥标准稠度用水量试验检测方法水泥标准稠度用水量是指水泥净浆在标准稠度仪上，当标准试锥下沉深度为（28+2）mm时的拌和用水量。试验方法：.标准稠度用水量，可用调整水量和不变水量两种方法中的任一种测定，如发生争议时以前者为准。步骤：检查设备，保证测定仪的金属棒能自由滑动;试锥降至锥模顶面位置时指针应对准标尺零点，搅拌机应运转正常。水泥净浆的拌制。搅拌锅和搅拌叶片应先用湿棉布擦过，然后将称好的500g水泥试样倒入搅拌锅内，徐徐加入拌和水，慢速搅拌120s，停伴15s，接着快速搅拌、120s后停机。采用调整水量方法时、拌和用水量是先按经验确定一个水量，然后逐次改变用水量，直至达到标准稠度为止；采用不变水量方法时，拌和用水量为142.5mL（准确至0.5mL）。装模测试。拌和结束后，立即将拌好的净浆装人锥模内，用小刀插捣，振动数次，刮去多余净浆，抹平后迅速放到试锥下面固定位置上，将试锥降至净浆表面，拧紧螺丝1-2s后突然放松，试锥自由沉人净浆中，到试锥停止下沉或释放试锥3s时记录试锥下沉深度。整个操作应在搅拌后1.5min内完成。试验结果：1.用调整水量方法测定时，以试锥下沉深度（28士2）mm时的净浆为标准稠度净浆：其拌和水量为该水泥的标准稠度用水量（按水泥质量的百分比计）。如下沉深度超出范围，须另称试样，调整水量，重新试验，直至达到（28士2）mm时为止。2．用不变水量方法测定时，根据测得的试锥下沉深度，计算得到标准稠度用水量。3、试锥下沉深度小于13mm时，应改用调整水量方法测定。注意：1、维卡仪滑动部分总质量为300士1g；2、实验室温度为20士2，相对湿度＞50%；3、湿气养护箱温度为20士1，相对湿度＞95%水泥凝结时间试验：初凝时间；从加水时起，至水泥浆开始失去塑形所需时间，不得早于45min；终凝时间：从加水时起，至水泥浆完全失去塑形所需时间。试验方法：1.调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板，使指针对准零点；2.试件的制备。以标准稠度用水量制成标准稠度净浆，一次装满试模，振动数次后刮平，立即放人湿气养护箱内；3、初凝时间测定：记录拌制净浆开始加水时的时间作为凝结时间的起始时间；试件在湿气养护箱养护至加水后30min时进行第一次测定。测定时，将圆模放到试针下,使试针与净浆面接触,拧紧螺丝1～2s后突然放松,试针垂直自由沉人净浆、观察试针停止沉入或释放试针3s时指针读数；临近初凝时，每隔5min测定一次。当试针开始沉至距底板4士1mm时，为水泥达到初凝状态。4、终凝时间测定：完成初凝测定后，立即将试模连同浆体平移翻转180度，放入湿气养护箱继续养护。临近终凝时，每隔15min测定一次。当试针沉入试件0.5mm，即环形附件开始不能在试件上留下痕迹时，水泥达到终凝状态。注意：到达初凝和终凝状态应立即重复测一次，当两次结论相同时才能定为达到初凝或终凝状态。水泥安定性试验：有两种测定方法，即雷氏法和试饼法，有争议时以雷氏法为准。雷氏夹法：准备、制备试件、沸煮、结果判别：以标准稠度的用水量，制成标准稠度净浆；将预先准备好的雷氏夹放在已稍涂油的玻璃板上，并立刻将制好的标准稠度净浆装满试模，装模时一只手轻轻扶持试模，另一只手用宽约10mm的小刀插捣15次左右抹平，盖上稍涂油的玻璃板，立刻将试模移至湿气养护箱内养护24士2h；调整好沸煮箱内的水位，保证在整个煮沸过程中水都能没过试件，不需半途添补试验用水，同时保证能在30士5min内水能沸腾；脱去玻璃板，测量试件指针尖间的距离A,精确到0.5mm,然后将试件放人水中试件架上，指针朝上,试件之间互不交叉，然后在30士5min内加热至沸腾，并恒沸3h士5min。沸煮结束，即放掉箱中的热水，打开箱盖；等箱体冷却至恒温，取出试件进行判别。测量雷氏夹指针尖端间的距离C，精确至0.5mm，当两个试件煮后增加距离的的平均值（C-A）不大于5mm时，即认为该水泥安定性合格。当两个试件的值相差超过4mm时,应用同一样品立即重做一次试验。再如此，认为该水泥安定性能不合格。引起水泥安定性不良的原因：4个：游离氧化钙、游离氧化镁或掺入的石膏过多，三氧化硫含量过多。其中只有氧化钙可以用物理方法测试，其余均要用化学反应方式测定。水泥胶砂强度试验：定义：水泥胶砂强度，是水泥和标准砂以1:3比例混合后，按水灰比0.5拌制，制成标准试件，在标准条件下养护至规定龄期（3d、28d），采用规定的方法测出抗折强度和抗压强度。标准试件尺寸：40mmx40mmxl60mm步骤：1.试件成型（1）成型前将试模擦净，四周的模板与底座的接触面上应涂黄油，紧密装配,防止漏浆。内壁均匀刷一层机油。勿使机油涂刷过多。（2）水泥与标准砂的质量比为1:3。水灰比0.5。（3）每成型三条试体需称量的材料及用量。（4）将水和水泥倒入拌锅内，开动搅拌机，低速拌和30s后，在第二个30s开始均匀加入砂子，再高速搅拌30s。停拌90s，再高速搅拌60s。（5）在搅拌胶砂的同时，将试模和下料漏斗卡紧在振动台台面中心。将搅拌好的全部胶砂均匀地装人下料漏斗中，开动振动台120士5s停车。（6）振动完毕,取下试模、用刮刀轻轻刮去高出试模的胶砂并抹平。接着在试体上编号，编号时应将试模的三条试体分在两个以上的龄期内。（7）试验前或更换水泥品种时，搅拌锅、叶片和下料漏斗等需用湿布擦干净。2．养护：（1）编号后，将试模放入养护箱内，蓖板必须水平。养护（24士3）h后取出，脱模。脱模时应防止试体损伤，硬化较慢的水泥允许延期脱膜，但需记录脱模时间。（2）试体脱模后立即放人水温为（20士2）℃的水槽中养护，试体之间应留有空隙，水面至少高出试体2cm，养护水至少每2周更换1次。3．强度测定：(1)抗折强度测定①以中心加荷法测定②采用杠杆式抗折试验机试验时，试体放人前，应使杠杆成水平状态，将试件成型侧面朝上放入抗折试验机内。调整夹具，使杠杆在折断时尽可能接近水平位置③抗折试验加荷速度为50士10N／s。④计算：抗折强度Rf=1.5Ff×L／b3（Ff：破坏荷载L：支撑圆柱中心距b：试件边长，为40mm）精度要求：抗折强度结果取三条试体平均值精确至0.1MPa。当三个强度值中有一个超过平均值的士10％时，就剔除后再平均，平均值作为抗折强度试验结果。（2）抗压强度测定①抗折试验后的两个断块应立即进行抗压试验。需用抗压夹具进行，试体受压面为试件成型时的两个侧面，尺寸40mm×40mm。试验前应清除试体受压面与加压板间的砂粒或杂物。试体的底面柱体中心与压力机压板中心差应在0.5mm内。②压力机加荷速度应控制在2400士200N／s的范围内，在接近破坏时更应严格掌握。③计算：Rc=Fc／AFC：破坏荷载A:受压面积，40×40=1600mm精度要求：抗压强度结果为一组6个试件的算术平均值，精确至0.1MPa。当6个强度值中有一个超过平均值的士10％时，就剔除后再平均，平均值作为抗折强度试验结果。如果5个强度值中再有超过平均值士10％时，则此组试件无效。强度等级划分：硅酸盐水泥可划分为：42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六种，R型属于早强型；普通硅酸盐可划分为：32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六种。水泥化学性质指标：游离氧化镁、氧化钙、三氧化硫。安定性不良可用沸煮法检验。水泥中氧化镁含量不得超过5%，若经压蒸安定性试验合格，放宽到6%，三氧化硫含量不得超3.5%。我国现行规范规定：凡化学指标（游离氧化镁、三氧化硫、氯离子、不溶物）、凝结时间、安定性、强度中任何一项指标不符合相关规定的水泥，均判为废品水泥。水泥混凝土试验：水泥混凝土是由水泥及粗、细集料和水按适当比例混合，在需要时掺加适宜的外加剂、掺合料等配制而成。混凝土的技术性质：工作性、凝结时间、强度和耐久性。工作性：新拌混凝土的工作性又称和易性，指混凝土具有流动性、可塑性、稳定性和易密性等几方面的一项综合性能。改善新拌混凝土工作性的措施：1、调节配合比；2、掺加外加剂；3、提高振捣机械的性能。工作性的影响因素：外因和内因，外因主要指施工环境，包括外界环境的气温、湿度、风力大小及时间等；内因包括原材料特性、单位用水量、水灰比、集浆比、砂率和外加剂等。原材料特性包括水泥品种、细度、矿物组成混合材料掺量和集料的最大粒径、形状、表面纹理、级配、吸水性。集浆比：集料和水泥浆之比。砂率：砂质量占砂石总质量的百分比。新拌混凝土流动性的5个控制指标：坍落度值、保水性、棍度、含砂情况、粘聚性。流动性随时间的延长而减小的现象称为坍落度损失。坍落度试验步骤：（1）试验前将坍落度筒内外洗净，放在水润湿过的平板上（平板吸水时应垫以塑料布），踏紧踏脚板。（2）将代表样分3层装人筒内：每层装人高度稍大于筒高的1/3，用捣棒在每一层的横截面上均匀插捣25次。插捣在全部面积上进行，沿螺旋线由边缘至中心进行插捣。插捣底层时插至底部，插捣其他两层时，应插透本层并插入下层约20～30mm，插捣棒须垂直压下（边缘部分除外），不得冲击。在插捣顶层时，装人的混凝土应高出坍落筒，插捣过程随时添加拌和物，当顶层插捣完毕后，用捣棒作锯和滚的动作，清除掉多余的混凝土，用馒刀抹平筒口，刮净筒底周围的拌和物，而后立即垂直地提起坍落度筒，提筒在5～10s内完成，并使混凝土不受横向力及扭力作用。从开始装筒至提起坍落度筒整个过程应在150s内完成。（3）将坍落度筒放在锥体混凝土试样一旁，筒顶平放木尺，用小钢尺量出木尺底面至试样顶面最高点的垂直距离，即为该混凝土拌和物的坍落度，精确至1mm。（4）混凝土拌和物坍落度大于220mm时，用钢尺测量混凝土扩展后最终的最大和最小直径，两直径之差小于50mm时，用其算术平均值作为坍落扩展度值；否则，此次试验无效。（5）坍落度试验的同时，可用目测方法评定混凝土拌和物的下列性质，并作记录。棍度:按插捣难易程度确定。上：表示插捣容易；中：表示插捣时稍有石子阻滞的感觉；下：表示很难插捣；②含砂情况，按拌和物外观含砂多少而评定，分多。中、少三级。多：表示用馒刀抹拌和物表面时，一两次即可使拌和物表面平整无蜂窝；中：表示抹五六次才使表面平整无峰窝；少：表示抹面困难，不易抹平，有空隙及石子外露等现象。③粘聚性：观测拌和物各组成成分相互粘聚情况。评定方法用捣棒在已坍落的混凝上锥体一侧轻打，如锥体在轻打后渐渐下沉，表示粘聚性良好；如锥体突然倒坍，部分崩裂或发生石子离析现象，则表示粘聚性不好。④保水性：指水分从拌和物中析出情况，分多量，少量，无三级评定。多量：表示提起坍落筒后，有较多水分从底部析出；少量：表示提起坍落筒后）有少量水分从底部析出；无：表示提起坍落度筒后，没有水分从底部析出。坍落度范围：坍落度大于10mm，集料公称最大粒径≯31.5一般：30-80干稠性：10-40塑性：100-150低塑性：50-90流态：＞160混凝土拌合物凝结时间：通过测定贯入阻力的方法检测，贯入阻力在0.2—28MPa之间，且不少于6次，最后一次贯入阻力应不低于28MPa。强度指标：根据立方体抗压强度标准值来确定强度等级，表示方法是用符号C和立方体抗压强度标准值两项内容表示。立方体混凝土抗压强度标准值：按照标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期，用标准试验方法测定的抗压强度总体分布中，具有不低于95％保证率的抗压强度值。立方体抗压试块成型方法：当坍落度大于25且小于70时，用标准振动台成型。要振动至表面开始浮浆。当坍落度大于70时，用人工成型。拆模温度：25士5，湿度大于50%；养护温度：20士2，湿度大于95%。抗压强度试验步骤：1、按成型试件和养护方法养护到规定的龄期。2，取出试件，检查其尺寸及形状，相对两面应平行，量出棱边长度，精确至1mm。试件受力截面积按其与压力机上下接触面的平均值计算，在破型前，保持试件原有湿度，在试验时擦干试件。3．以成型时侧面为上下受压面，试件中心与压力机中心几何对中。4、强度等级低于C30的混凝上取0.3～0．5MPa／s的加荷速度；强度等级不低于C30时则取0.5～0．8MPa／s的加荷速度； 强度等级大于C60时则取0.8～1．0MPa／s的加荷速度。当试件接近破坏而开始迅速变形时，应停止调整油门，直至试件破坏,记下破坏极限荷载。计算：立方体试件抗压强度Fcu=F／A，（F：极限荷载；A：受压面积）。精度要求：以3个试件测值的算术平均值为测定值，精确至0.1MPa。最大或最小值如有一个与中间值的差值超过中间值的15％，则取中间值为测定值；如最大或最小值与中间值的差值均超过中间值的15％时，则该组试验结果无效。水泥混凝土抗析（抗弯拉）强度试验：定义：水泥混凝土抗折强度是以15Ommx150mmX550mm的梁形试件在标准养护条件下达到规定龄期后，净跨450mm，双支点荷载作用下的弯拉破坏，并按规定的计算方法得到强度值。试样制备：按所需用量称取有代表性的试样，将试样分2层装入试模。装模时，应注意不使试样离析。每次试样入模后，先用馒刀沿试模内壁插捣一周，再用捣棒插捣。插捣按螺旋线由边缘至中心均匀进行。插捣下层时插至底部，插捣上层时应插入下层20mm，插捣应均匀用力，不得冲击。将压板置于试样表面，把平板振动器放在压板上，打开振动器开关，振动至试样与试模口齐平。将试样表面抹光。实验步骤：1．试件取出后，用湿毛巾覆盖并及时试验。在试件中部量其宽度和高度，精确至1mm。2．调整两个可移动支座，将试件放在支座上、试件成型时的侧面朝上，几何对中后，使支座及承压面与垫块接触面平稳、均匀。3．加荷（同抗压强度要求）4、计算（1）当断面发生在两个加荷点之间时，计算抗折强度ff=FL／(bh2)（F：极限荷载L：支座间距离b：试件宽度h：试件高度）（2）3个中如有1个断裂面位于加荷点外侧，取其余2个结果。如这两个测值之差≯两值中较小值的15%，则以两值的均值计算；否则无效。如两根试件均出现断裂面位于加荷点外侧，则该组结果无效。强度影响因素：1、组成材料和配合比：水泥强度和水灰比；集料的影响；外加剂和掺合料。2、养护条件：养护的温度和湿度；龄期。3、实验条件：试件的尺寸和形状；表面状况；加荷速度。提高混凝土强度的措施：1、选用高强度水泥和早强型水泥；2、采用低水灰比和集浆比（低水灰比可减少混凝土中的游离水，从而减少混凝土中的孔隙率，提高混凝土的密实度和强度。降低集浆比，减薄了水泥层的厚度，可以发挥集料的骨架作用，也可以提高混凝土的强度）3、掺加外加剂和掺合料；4、采用湿热处理：蒸汽养护和蒸压养护；5、采用机械搅拌和振捣。水泥混凝土配合比设计的基本要求：满足结构物设计强度的要求；满足施工工作性的要求；满足环境耐久性的要求；满足经济性的要求。表示方法：1、单位用量表示法：以每1m3混凝上中各种材料的用量表示2、相对用量表示法，以水泥的质量为1，并按“水泥：细集料：粗集料：水灰比”的顺序排列。材料要求：1、水泥：起关键作用，从品种和强度等级两方面选择。低标号砼水泥等级应为砼强度等级的1.5-2倍，高标号0.9-1.5倍。2、粗集料：起骨架作用，必须具备良好的强度和坚固性，最大粒径和针、片状颗粒含量及有害杂质含量须符合要求，最大粒径≯层厚的1／4，最大公称粒径要求：卵石19.0，碎卵石26，5，碎石31.5，贫砼31.5；3、细集料：应采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的河砂或海砂。砂按细度模数分为：粗砂3.1-3.7；中砂3.0-2.3；细砂2.2-1.6；特细砂1.5-0.7用于砼的砂，通常选用中、粗砂。配合比设计步骤1．计算“初步配合比”2、提出“基准配合比3、确定“试验室配合比”4、换算“工地配合比”（一）初步配合比设计阶段：1．确定混凝上的配制强度。配制强度跟设计强度、保证率和工作条件有关。普通混凝土以抗压强度为设计强度，路面混凝土以抗弯拉强度为设计强度。fcu,o≥fcu,k+1.645σ（fcu,o：配制强度，跟设计强度、保证率和工作条件有关；fcu,k：强度标准值；σ：标准差）配制强度用标准差的确定：砼为C20和C25，强度标准差计算值少于2.5MPa时，取值不小于2.5MPa，砼大于等于C30，强度标准差计算值少于3.0MPa时，取值不小于3.0；无统计资料计算标准差时，强度≤C15，取值4.0；C20—C35，取值5.0；≥C40，取值6.0MPa。2.计算水灰比（w／c）。水灰比跟配制强度、水泥实际强度、粗集料的种类有关。注意：计算求出w／c后，还应进行耐久性校核，要满足标准规定的最大水灰比限定。3．选定单位用水量（mwo）：跟粗集料的品种、粒径和坍落度值有关。4．计算单位水泥用量（mco）。计算后要进行耐久性校核。5．确定砂率（βs）。与粗集料品种、粒径及水灰比有关。6．计算砂、石用量（mso、mGo）。可用质量法或体积法求得。用质量法计算：假定质量：Mco+Mgo+Mso+Mwo=Mcpβs=Mso／(Mgo+Mso)×100%(Mco：每立方米砼的水泥用量；Mgo：粗集料用量；Mso细集料用量；Mwo：用水量；Mcp：每立方米拌合物的假定质量，取2350-2450kg；βs：砂率）用体积法计算：（跟表观密度、含气量有关）Mco／ρc+Mgo／ρg+Mso／ρs+Mwo／ρw+0.01α=1βs=Mso／(Mgo+Mso)×100%（ρc：水泥密度；ρg粗集料表观密度；ρs细集料表观密度；ρw：水密度；α：砼的含气量百分数，不使用引气型外加剂时，取1）注：关键指标：水灰比、砂率、用水量。（二）基准配合比设计阶段：通过实际检验查看工作性是否满足施工和易性要求，必要时调整初步配合比，提出符合工作性要求的基准配合比。若初步配合比不能满足工作性要求时怎样调整？通过具体的坍落度或维勃稠度试验，混凝土的工作性检测结果有以下几种可能：1、坍落度值（或维勃稠度）满足设计要求，且混凝土粘聚性和饱水性良好，则无需调整，得到的基准配合比和初步配合比一致。2、坍落度值（或维勃稠度）不能满足设计要求，但混凝土粘聚性和饱水性却较好时，保持原有水灰比不变，调整水和水泥用量，直至通过试验验证满足要求。这样得到的基准配合比中，砂、石用量不变，水、水泥用量改变。3、当试拌实测之后，流动性能达到要求，但混凝土粘聚性和饱水性却不好，保持原有水和水泥用量，在维持砂石总量不变的条件下，适当调整砂率以改善混凝土的粘聚性和饱水性，直至坍落度、粘聚性和饱水性均满足要求。经过调整，得到的基准配合比同初步配合比对照，砂、石用量改变，水和水泥用量可能不变（也有可能在改变砂率的同时，相应调整水泥浆用量，使水泥和水用量改变）。4、试拌实测后，如发现拌合物的坍落度值（或维勃稠度）不能满足设计要求，且混凝土粘聚性和饱水性也不好，则应在水灰比和砂、石总量维持不变的条件下，改变用水量和砂率，直到符合设计要求为止。此时提出的基准配合比和初步配合比完全不同。（三）试验室配合比设计阶段：1．制作试件、检验强度2、确定试验室配合比：确定用水量；确定水泥用量；确定粗、细集料用量。（四）工地配合比设计阶段：工地现场进行混凝土拌合时，要按当时工地所测得的砂、石含水率进行材料用量的修正。沥青和沥青混合料：沥青分类：沥青按在自然界获得的方式分为地沥青和焦油沥青两大类，地沥青按产源分为天然沥青（纯沥青、沥青岩、岩沥青）和石油沥青；焦油沥青按加工的有机物名称分为煤沥青、木沥青、页岩沥青和其他焦油沥青。沥青组分就是将沥青分离为化学性质相近，而且与其路用性质有一定联系的几个组。有三组分和四组分两种。区划指标：1级（高温区）：夏炎热、夏热、夏凉；2级（低温区）：冬严寒、冬寒、冬冷、冬温；3级（雨量区）：潮湿、湿润、半干、干旱区。沥青的技术指标：针入度、延度、软化点、耐久性、密度、蜡含量。沥青针入度试验：测定沥青在25℃、100g荷载、5s时间的粘度。1、标准针、针连杆与附加法码的总质量为100g±0.05g,试验温度为25℃，针人度贯人时间为5s。2、准备：①将试样注入盛样皿中，试样高度应超过预计针人度值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1-1.5h（小盛样皿）、1.5-2h（大盛样皿）或2-2.5h特殊盛样皿）后，移人保持规定试验温度+0.1℃的恒温水浴中1-1.5（小盛样皿）、1.5-2h（大试样皿）或2-2.5h特殊盛样皿）。②调整针人度仪使之水平。检查针连杆和导轨，以确认元水和其他外来物，元明显摩擦。用三氯乙烯或其他溶剂清洗标准针，并拭干。将标准针插入针连杆，用螺丝固紧。按试验条件，加上附加法码。步骤：①取出达到恒温的盛样皿，并移人水温控制在试验温度土0.1℃（可用恒温水浴中的水）的平底玻璃皿中的三脚支架上，试样表面以上的水层深度不少于10mm。②将盛有试样的平底玻璃皿置于针人度仪的平台上，慢慢放下针连杆，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。③开动秒表，在指针正指5s的瞬间，用手紧压按钮，使标准针自动下落贯人试样，经规定时间，停压按钮使针停止移动。④拉下刻度盘拉杆与针连杆顶端接触，读取刻度盘指针或深度指示器的读数，精确至0.5（0.1mm）。⑤同一试样平行试验至少3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人恒温水浴，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。⑥测定针人度大于200的沥青试样时，至少用3支标准针，每次试验后将针留在试样中，直至3次平行试验完成后，才能将标准针取出。测定针入度指数PI时，按同样的方法在15、25、30三个温度条件下分别测定针入度。精度要求：（1）当试验结果小于50（0.1mm）时，重复性试验精度的允许差为2（0.1mm），再现性试验精度的允许差为4（0.1mm）。（2）当试验结果等于或大于50（0.1mm）时，重复性试验精度的允许差为平均值的4%，再现性试验精度的允许差为平均值的8%。针入度值是划分沥青标号的依据，针入度指数PI是一种评价沥青感温性的指标，也可作为沥青胶体类型的评价指标。沥青软化点试验方法：定义：沥青的软化点试验是试样在规定尺寸的金属环内，上置规定尺寸和质量的钢球，放于5士0.5℃水（或32士1℃甘油）中，以（5±0.5）℃／min的速度加热，至钢球下沉达规定距离（25.4mm）时的温度，以℃表示。步骤：1、将试样环置于涂有甘油滑石粉隔离剂的试样底板上，将准备好的沥青试样徐徐注入试样环内至略高出环面为止。如估计试样软化点高于120℃，则试样环和试样底板（不用玻璃板）均应预热至80-100℃。试样在室温冷却30min后，用环夹夹着试样杯，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：a.将装有试样的试样环连同试样底板置于装有（5土0.5）℃的保温槽冷水中至少15min；同时将金属支架、钢球、钢球定位环等亦置于相同水槽中。b．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。c．从保温槽水中取出盛有试样的试样环放置在支架中层板的圆孔中，套上定位环；然后将整个环架放人烧杯中，调整水面至深度标记，并保持水温为（5土0.5）℃。将0-80℃的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。d．将盛有水和环架的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，立即加热，使杯中水温在3min内调节至维持每分钟上升（5土0.5）℃。e.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，至0.5℃。3、试样软化点在80℃以上者：a.将装有试样的试样环连同试样底板置于装有（32土1）℃甘油的保温槽中至少15min；同时将金属支架、钢球、钢球定位环等亦置于甘油中。b.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。c.从保温槽中取出装有试样的试样环按上述（1）的方法进行测定，读取温度至1℃。精度要求：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度要求时，取其平均值作为软化点试验结果，准确至0.5℃：当试样软化点小于80℃时，重复性试验精度的允许差为1℃，再现性试验精度的允许差为4℃；当试样软化点等于或大于80℃时，重复性试验精度的允许差为2℃，再现性试验精度的允许差为8℃。软化点是沥青达到规定条件粘度时的温度，取液化点和固化点之间温度间隔的87.21%作为软化点。它既是反应沥青材料热稳定性的一个指标，也是沥青粘度的指标。软化点越高，耐热性越好，温度敏感性越小。沥胃延度试验方法：通常采用的试验温度为25℃或15℃。拉伸速度为（5土0.05）cm／min。当低温时采用（1土0.05）cm／min拉伸速度时，应在报告中注明。准备工作①将隔离剂拌和均匀，涂于清洁干燥的试模底板和两个侧模的内侧表面，并将试模在试模底板上装妥。②将沥青试样仔细自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、灌模时应注意勿使气泡混人。③试件在室温中冷却30-40min,然后置于规定试验温度±0.1℃的恒温水浴中；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。沥青的刮法应自试模的中间刮向两端，且表面应刮得平滑。将试模连同底板再浸人规定试验温度的水浴中1-1.5h.④检查延度仪延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℃。步骤：将保温后的试件连同底板移人延度仪的水槽中，然后将盛有试样的试模自玻璃板或不锈钢板上取下，将试模两端的孔分别套在滑板及槽端固定板的金属柱上，并取下侧模。水面距试件表面应不小于25mm。开动延度仪，并注意观察试样的延伸情况。此时应注意，在试验过程中，水温应始终保持在试验温度规定范围内，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。水与沥青必须保持在相同相对密度。在试验中，如发现沥青细丝浮于水面或沉人槽底时，加入酒精或食盐，调整水的密度至与试样相近后，重新试验 。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。精度要求：同一试样，每次平行试验不少于3个，如3个测定结果均大于100cm，试验结果记作>l00cm；特殊需要也可分别记录实测值。如3个测定结果中，有1个以上的测定值小于100mm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3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。当试验结果小于100cm时，重复性试验精度的允许差为平均值的20％；再现性试验精度的允许差为平均值的30％。沥青的延度是当其受到外力的拉伸作用时，所能承受的塑性变形的总能力。沥青的塑性是指沥青在外力作用下，产生变形而不破坏，除去外力后仍保持变形后状态的性质。沥青的老化：沥青在各种环境因素，如受热、阳光、大气、水的作用下，由于产生缩聚反应，分子量增大而致使沥青路用性能逐渐变差的过程。老化后的沥青针入度变小、软化点升高、延度减小。试验分薄膜加热和旋转式薄膜加热两种方法。旋转式试验烘箱在使用前必须预热到163度的老化温度最少16h。耐久性（沥青老化）指标：质量损失、针入度比小、延度（塑性）减小。薄膜加热试验：沥青薄膜加热试验（简称TFOT）是在一个平底圆盘（内径139.7mm、深为9.5mm）中放置厚度3.2mm的50g沥青试样，在规定温度条件下，经规定时间加热，测定试验前后沥青质量和性质变化的试验。非经注明：加热温度为163℃，受热时间为5h。密度：用比重瓶法，确定沥青胶结料相对密度。因相对密度随温度变化，实验结果用试验沥青胶结料与水在给定温度的相对密度来表示。试验温度：25℃相对密度，15℃密度。沥青含蜡量试验步骤：1、裂解分馏：在蒸馏瓶中称取沥青试样质量mb为（50±1）g，准确至0.1g，将盛有试样的蒸馏瓶置已恒温（550±10）℃的电炉中加热裂解。从加热开始起5-8min内开始初馏。全部蒸馏过程必须在25min内完成。2、脱蜡：取3个油分样，注入10mL乙醚，使其充分溶解，然后注入试样冷却筒中，再用15mL乙醚分两次清洗盛油的锥形瓶，并将清洗液倒人试样冷却筒中，将25mL乙醇注入试样冷却筒内与乙醚充分混合均匀。将冷却瓶装入冷却箱冷却，在-20℃下冷却1h，过滤。常温过滤30min后真空吸滤，使蜡充分结晶析出。3、回收蜡：将冷却过滤装置的废液瓶换为吸滤瓶，用100ml热石油醚分三次将结晶蜡溶解过滤入吸滤瓶；用蒸馏法回收石油醚；将吸滤瓶放入真空干燥箱（105℃土5℃）中1h，再置干燥器中冷却1h后称其质量，得到析出蜡的质量，准确至0.1mg。计算：蜡含量Pp=[（m1×mw）／(mb×m2)]×100%（m1：馏出油总质量；m2用于脱蜡的馏出油质量；mb沥青试样质量；mw析出蜡质量）注意：同一沥青试样蒸馏后，从馏出油中取3个试样进行试验。蜡对沥青路用性能的影响：1、蜡在高温时融化，使沥青粘度降低，影响高温稳定性；2、蜡使沥青与集料的亲和力变小，影响沥青的粘结力和抗水剥离性；3、蜡在低温时结晶析出，分散在其他各组分之间，减小了分子间的紧密联系；4、减小了低温时的应力松弛性能，使沥青的收缩应力迅速增加而容易开裂；5、低温时的流变指数增加，复合流动劲度减小，时间感应性增加；6、蜡的结晶及融化使一些测定指标出现假象，使沥青性质发生突变，在这一温度区的变化不连续。如何根据标号选择沥青？沥青路面采用的标号，宜按照公路等级、技术条件、交通条件、类型及在结构层中的层位及受力特点、施工方法等，结合当地的使用经验，经技术论证后确定。对高速、一级公路，夏季温度高、高温持续时间长，重载交通、山区及丘陵区上坡路段，服务区、停车场等车速慢的路段，宜采用稠度大、60℃粘度大的沥青；对冬季寒冷的地区或交通量小的及旅游公路选用稠度小、低温延度大的沥青；对温度日温差、年温差大的地区选用针入度指数大的沥青。乳化沥青原理：1、乳化剂降低界面能的作用2、界面膜的稳定作用3、界面电荷的稳定作用。优点：常温施工、节约能源、便于施工、节约沥青、保护环境。采用改性沥青的目的：1、改善沥青结合料的感温性（高温稳定性、低温抗裂性）2、改善沥青混合料的耐久性3、提高沥青路面的抗水损坏能力4、提高沥青混合料的抗变形能力。沥青混合料：定义：指由适当比例的粗集料、细集料及填料与沥青在严格控制条件下拌合的沥青混合料。沥青混凝土混合料：由适当比例的粗集料、细集料及填料组成的符合规定级配的矿料，与沥青结合料拌合而成的符合技术标准的沥青混合料（AC）。分类：按密实类型分：密级配沥青混凝土混合料（开级配、半开级配、间断级配）、沥青稳定碎石混合料（密级配沥青稳定碎石基层混合料、开级配排水式沥青稳定基层混合料、半开级配沥青稳定混合料）；按结合料分：普通沥青和改性沥青混合料、乳化沥青碎石混合料、沥青玛蹄脂碎石混合料、沥青玛蹄脂、沥青胶浆；按颗粒最大粒径和级配：砂粒式、细粒式、中粒式、粗粒式、特粗式。沥青混合料的组成结构按级配组成特点分为：悬浮密实结构、骨架空隙结构、骨架密实结构。各自特点：悬浮密实结构：悬浮密实结构的沥青混合料经压实后，密实度较大、水稳定好、低温抗裂性和耐久性良好，但结构强度受沥青性质及状态影响较大，在高温条件使用时，由于沥青粘度降低可能导致沥青混合料强度降低。骨架空隙结构：粗集料间的嵌挤力对沥青混合料的强度和稳定性起重要作用。结构强度受沥青性质和物理状态影响较小，因而高温稳定性好，但压实后的沥青混合料中剩余空隙率较大，渗透性较大，在使用过程中气体和水分离子进入沥青混合料内部引发沥青老化或将沥青从集料表面剥落，耐久性差。骨架密实结构：具有以上两种结构的优点。沥青混合料技术性质：高温稳定性、低温抗裂性、耐久性、抗滑性、施工和易性。耐久性评价指标：空隙率、饱和度、残留稳定度。影响施工和易性因素：当地气温、施工条件、混合料性质。技术要求：（各项技术指标）：密度、相对密度（无量纲）、理论最大密度、理论最大相对密度（无量纲）、表观相对密度（无量纲）、毛体积密度、有效沥青含量、空隙率、粗集料松装间隙率、沥青混合料试件的粗集料间隙率、沥青含量、油石比。低温抗裂性（影响沥青面层温度裂缝）的因素：一、沥青性质：1、针入度大，裂缝少；2、温度敏感性；3、低温延度；4、在使用期老化越严重，出现裂缝越早；5、蜡含量增加使拉伸应变减小，脆性增加，温度敏感性变大，横向裂缝增加。二、沥青混合料组成：1、沥青用量在最佳用量的+0.5﹋－1.0%范围内波动时，对开裂无明显影响；2、矿料级配；3、使用吸水性大的集料，其温度裂缝也多；4、沥青与集料的粘附性差，易产生裂缝；5、矿料通过0.075mm筛孔量少，则产生的裂缝就多。高温稳定性：指沥青混合料在夏季高温（通常60℃）条件下经受车辆荷载长期作用后，不产生车辙和波浪等病害的性能。其关键试验方法是车辙试验，评价指标是动稳定度。高温稳定性的影响因素：1、集料特性；2、沥青材料特性；3、沥青用量；4、沥青与集料的配合比及集料的级配组成。高温稳定性差时的改善措施：1、采用坚硬、粗糙、形状接近立方体，棱角性好，与沥青粘附性强的洁净的集料；2、控制天然砂的用量；3选用粘度较高，针入度较小，软化点较高，含腊量较低的沥青。4、采用外掺剂改进性能，掺加消石灰或抗剥落剂增强沥青与集料的粘附性，5、适当减少沥青用量，增加矿粉用量，增加粉胶比。车辙试验：评价沥青高温稳定性。规定温度60℃，加载水平0.7MPa，试验持续1h，以动稳定度为评价指标。方法：测定试验轮压强，将试件装于原试模中，置于达到试验温度的恒温室中，保温不少于5h也不多于24h。在试件的试验轮不行走的地方，粘贴一个温度计，控制试件温度稳定在60+1℃。再将试件连同试模置于车辙试验机的试件台上，试验轮在试件的中央部位，其行走方向须与试件碾压方向一致。开动车辙变形自动记录仪，然后启动试验机，使试验轮往返行走，时间约1h，或最大变形达到25mm为止。试验时，记录仪自动记录变形曲线及时间温度。动稳定度：在规定温度（60℃）下，以一个轮压为0.7MPa的实心橡胶轮胎在其上行走，测量试件在变形稳定时期，每增加1mm变形需要行走的次数，以次／mm表示。沥青混台料马歇尔稳定度试验：确定参数：矿质集料间隙率、压实沥青混合料空隙率（考虑表面抗滑要求，采用3-6%，最好4%）、密度（密度、毛体积、表观三种，方法：水中重法、表干法、蜡封法、体积法）、稳定度、流值、沥青填隙率或沥青饱和度。设备：沥青混合料马歇尔试验仪、恒温水槽、真空饱水容器、烘箱、天平、温度计、卡尺、棉纱、黄油。步骤：1）用卡尺（或试件高度测定器）测量试件直径和高度（如试件高度不符合63.5mm±1.3m要求或两侧高度差大于2mm时，此试件应作废），并按有关方法测定试件的物理指标。2）将恒温水槽（或烘箱）调节至要求的试验温度，对粘稠石油沥青混合料为60℃±1℃。将试件置于已达规定温度和恒温水槽（或烘箱）中保温30-40min。试件应垫起，离容器底部不小于5cm。3）马歇尔试验仪的上下压头放人水槽（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，再将试件取出置于下压头上，盖上上压头，然后装在加载设备上。4）将流值测定装置安装于导棒，使导向套管轻轻地压住上压头，同时将流值汁读数调零。在上压头的球座上放妥钢球，并对准荷载测定装置的压头，然后调整应力环中百分表对准零或将荷重传感器的读数复位为零。5）启动加载设备，使试件承受荷载，加速速度为（50±5）mm／min。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）读数和流值计的流值读数（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。）计算：①由荷载测定装置读取的最大值即试样的稳定度。②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。沥青与矿料的粘附性试验：对于最大粒径>13.2mm采用水煮法；≤13.2mm采用水浸法。粘附性5个等级，级别越高，石料碱性越大，与沥青的粘附性越强。当集料粘附性差时采取的措施：（1）使用高粘度沥青（2）在沥青中添加抗剥落剂（3）用干燥的消石灰粉作为填料的一部分，其用量宜为矿料总量的1%-2%。（4）将粗集料用石灰浆处理后使用。水煮法：将集料用13.2mm、19mm过筛，取粒径13.2-19mm形状接近立方体的规则集料5个，用洁净水洗净置于温度为（105±5）℃烘箱中烘干，放在干燥器中备用。大烧杯盛水置于加热炉的石棉网上煮沸。将集料逐个用细线在中部系牢，再置于（105±5）℃烘箱中1h。准备沥青试样。逐个取出矿料浸入预先加热的沥青（石油沥青130-150度，煤沥青100-110）中45s后，拿出，悬挂，在室温下冷却15min，逐个用线提起，浸入盛有煮沸水的大烧杯中，加热使水保持微沸状态3min，取出集料，观察矿料颗粒上沥青膜的剥落程度，评定其粘附性等级。精度：取5个的平均值作为实验结果。水浸法：将集料用9.5-13.2mm过筛，取粒径9.5-13.2mm形状规的则集料200g，用洁净水洗净置于温度为（105±5）℃烘箱中烘干，放在干燥器中备用。准备沥青试样，加热至与矿料的拌和温度。将煮沸过的热水注入恒温水浴中，维持（80±1）℃恒温。按四分法称取集料颗粒9.5-13.2mm100g置于搪瓷盘中，连同搪瓷盘一起放入已经升温至沥青拌和温度以上5度的烘箱中持续加热1h。按每100g矿料加入沥青（5.5+0.2）g的比例称取沥青，准确至0.1g。放入小型拌和容器中，一起置入同一烘箱中加热15min，将搪瓷盘中集料倒入拌和容器的沥青中后，从烘箱中取出拌和容器，立即用金属铲均匀拌和1-1.5min，使集料完全被沥青膜裹覆。然后立即将裹覆有沥青膜的集料取20个，用小铲移至玻璃板上摊开，室温下冷却1h。将放有集料的玻璃板浸入温度为（80±2）℃恒温水槽中，保持30min，将剥离至浮于水面的沥青捞出。取出玻璃板，浸入水槽内的冷水中，观察裹覆集料的沥青膜的剥落程度。精度：评定剥离面积的百分率，评定后取平均值表示。沥青混合料的各项技术指标：1、密度：指压实沥青混合料常温条件下单位体积的干燥质量。2、相对密度：同温度条件下压实沥青混合料试件密度与水密度的比值，无量纲。3、理论最大密度：为计算沥青混合料空隙率之需，假设压实沥青混合料试件空隙率为零的理想状态下最大密度，无量纲。4、理论最大相对密度：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，无量纲。5、表观相对密度（视相对密度）：是表观密度与同温度水的密度之比值，无量纲。6、毛体积密度：单位体积压实沥青混合料的干质量，由表干法、蜡封法和体积法测定。表干法适于较密实的吸水很少的试件；蜡封法适于吸水较多不能用表干法的试件；体积法适于吸水严重至完全透水，不能用另两种方法测定的试件。7、有效沥青含量Pbe；8、空隙率VV；9、粗集料松装间隙率；10、沥青混合料试件的粗集料间隙率；11、沥青含量：沥青质量与沥青混合料总质量的比值；12、油石比：沥青质量与矿料总质量的百分比。沥青混合料配合比设计：包括目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证等三个阶段，通过配合比设计决定沥青混合料的材料品种、矿料级配及沥青用量。1．原材料准备：按相关试验规程规定的取样方法，取足够数量的具有代表性沥青及矿料试样。2．矿质混合料的配合比组成设计（1）确定沥青混合料类型：根据道路等级、路面类型、所处的结构层位选定。（2）确定矿料的最大粒径：结构层厚度人与最大粒径口之比应控制在h／D＞2。尤其是在使用国产沥青时，h／D就更接近于2。（3）确定矿质混合料的级配范围：根据已确定的沥青混合料类型，查阅规范推荐的矿质混合料级配范围。（4）矿质混合料配合比例计算：①组成材料的原始数据测定。②计算组成材料的配合比，3、调整配合比。计算得的合成级配应根据下列要求作必要的配合比调整。a.通常情况下，合成级配曲线宜尽量接近设计级配中限,尤其应使0.075、2.36和4.75删筛孔的通过量尽量接近设计级配范围中限。b．对高速公路、一级公路、城市快速路、主干路等交通量大、轴载重的道路，宜偏向级配范围的下（粗）限。对一般道路、中小交通量或人行道路等宜偏向级配范围的上（细）限。c、合成的级配曲线应接近连续或有合理的间断级配，不得有过多的犬牙交错，当经过再三调整、仍有两个以上的筛孔超过级配范围时，必须对原材料进行调整或更换原材料重新设计。4、第一阶段：目标配合比设计阶段：（1）矿料级配计算。（2）马歇尔试验（最少四个试件） ：按配比在选定范围内，以0.5%间隔的不同油石比分别试验。计算最佳油石比：按最大密度、最大稳定度、空隙率中值确定的最佳油石比OAC1；按各项指标全部合格范围中值确定的最佳油石比OAC2；由此确定最佳油石比OAC和相应的最佳沥青用量。（3）高温稳定性检测；（4）水稳定性检测（5）低温弯曲试验。5．第二阶段：生产配合比设计阶段：二次筛分，马歇尔试验。绘图。由图得出最佳油石比：按最大密度、最大稳定度、空隙率中值确定的最佳油石比OAC1；按各项指标全部合格范围中值确定的最佳油石比OAC2；由此确定最佳油石比OAC和相应的最佳沥青用量。6、第三阶段：生产配合比验证阶段：试拌试铺阶段。通过铺筑试验段和现场提取混合料试验，及时调整各项指标。只有所有指标全部合格，才能交付使用。随着沥青含量的增加，沥青混合料的空隙率减少，稳定度增加，流值减小，饱和度增加。在得到马歇尔试验数据后，如何确定沥青混合料最佳沥青用量？（1）绘制沥青用量与物理力学指标关系图，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。确定均符合规范要求的沥青用量范围OACmin—OACmax；（2）在曲线图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。取平均值OAC1=（a1+a2+a3+a4）/4；（3）如选择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和度的要求范围，按下式求取三者平均值OAC1。OAC1=（a1+a2+a3）/3；（4）对所选择的沥青用量范围，密度或稳定度没有出现峰值（最大值在曲线两端）时，可直接以目标孔隙率对应的沥青用量a3作为OAC1，但必须介于OACmin—OACmax的范围；（5）以各项指标均符合技术标准（不含沥青混合料间隙率VMA）的沥青用量范围的中值作为OAC2：OAC2=（OACmin+OACmax）/2；（6）取OAC1和OAC2的中值作为计算的最佳沥青用量，OAC=（OAC1+OAC2）／2；（7）按上式计算的最佳沥青用量OAC，从图中得出对应的空隙率和VMA值，检验是否满足要求。在图中求取相应的各项指标值，检查其是否符合马歇尔试验技术标准。（8）根据实践经验、公路等级、气候条件、交通情况，调整确定最佳沥青用量OAC。①对热区道路及高速、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，可以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。②对寒区道路以及一般道路，最佳沥青用量可以在OAC的基础上增加0.1-0.3%，但不得降低压实度要求。'