导图社区 公路水运试验检测-道路工程
公路水运工程试验检测考试道路工程专业思维导图,希望这份脑图会对你有所帮助。
编辑于2023-05-31 21:51:42 广西壮族自治区第一章 总论
基本知识
对路基路面的基本要求
公路中线的平面线形由直线、圆曲线、缓和曲线等组成
纵面线形由直坡段、竖曲线组成
路面应有足够的刚度
刚度:抵抗变形的能力 强度:承受荷载的能力(比如钢筋的屈服强度和极限强度)
路基工程设计与施工
路基典型的断面形式
路堤、路堑、填挖结合
路基工作区
汽车荷载通过路面传递到路基的应力与路基土自重应力之比大于0.1的应力分布范围
深度越深,汽车传递下路的力越小,而路基重力越大
路床
路面结构层以下0.8m或1.2m的路基部分
上路床0.3m
下路床0.5m(轻、中、重交通)或0.9m(特重、极重交通)
路堤
上路堤
路床以下0.7m
下路堤
上路堤以下
低路堤是指填土高度小于路基工作区深度的路堤
路基横断面
路基宽度
路基高度
路基高程与原地面高程之差
路基边坡坡度
边坡高度与边坡宽度的比值,通常用1:X表示,也叫坡率
路基排水设施
地面排水设施
边沟、截水沟、排水沟,沟底纵坡不小于0.3%
地下排水设施
路基防护与支挡
路基施工
每层压实厚度一般不超过0.3m
路基完工后,应测路床顶面的弯沉值,以检验路基设计回弹模量相对应的弯沉值
路面工程设计与施工
路面结构
面层
基层和底基层
功能层
详见网课讲解,要理解
封层
黏层
透层
排水层或防冻层(俗称:垫层)
按力学特性分类
柔性路面
刚性路面
半刚性路面
面层用水泥混凝土就是刚性,用沥青就看下面
路面设计
设计轴载为100kN的单轴——双轮组轴载
根据设计使用年限设计车道累计大型客车或货车交通量分级:极重、特重、重、中等、轻
宜采用落锤式弯沉仪进行路基验收,落锤式弯沉仪荷载为50kN(设计的一半),荷载半径150mm
旧混凝土面层板的接缝传荷能力和板底脱空状况应采用弯沉测试法(落锤式)评定
路面施工
沥青
混合料表面低于50℃后,方可开放交通
沥青混合料的施工温度通过在135℃和175℃条件下测定的黏度——温度曲线确定
混凝土
三种混凝土面层摊铺方式
滑膜摊铺机(自带模板)
三辊轴机组
小型机具
面层粗集料的磨光值(PSV)>42时,可使用露石抗滑构造
实测强度>设计强度的80%后,可停止养生
达到设计弯拉强度,方可开放交通
基层和底基层材料与施工
无机结合料稳定类
分为水泥稳定类、石灰稳定类、水泥粉煤灰稳定类、石灰粉煤灰稳定类
二灰土:石灰粉煤灰稳定土
无机结合料稳定类材料组成设计采用7d无侧限抗压强度作为控制指标
无机结合料的施工工序主要包括拌合、摊铺、碾压、养生
对高速公路和一级公路,养生7~10d内测弯沉
粒料类
级配满足要求,塑性指数和承载比符合规定
贫混凝土
水泥剂量不大于13%
7d无侧限抗压强度
沥青稳定碎石
常用设计空隙率为3%~6%的密级配沥青稳定碎石,集料的公称最大粒径较大
试验检测数据整理方法(几乎没考过)
公路工程质量检验与评定
基本规定
一般规定
单位工程
具备独立施工条件
路基工程、路面工程、桥梁工程、隧道工程、绿化工程、声屏障工程、交通安全设施工程、交通机电工程、附属设施
分部工程
路基6类:路基土石方工程、排水工程、小桥、涵洞通道、防护支挡工程及大型挡土墙
路面就1个:路面工程(每1~3km)
路面工程(每10km或每标段)是单位工程
分项工程
记住单位工程(能独立施工,互相不影响的)和分部工程,剩下的就是分项工程
分项工程质量检验
按基本要求、实测项目、外观质量和质量保证资料等项目分别检测
以路段长度规定的检测频率为双车道的频率,多车道按车道数与双车道之比增加数量
根据重要性,分项工程的检查项目分为关键项目(△标识)和一般项目
检查项目评定方法
数理统计法
合格率法
关键项目合格率不低于95%(机电工程为100%),一般工程合格率不低于80%
规定极值的项目,任一单个检测值不应突破,否则不合格
外观质量应全面检查并满足要求,否则不合格
质量保证资料包括六方面
工程质量评定
分为合格和不合格
数理统计方法
10个检查项目采用数理统计法,其余都是简单的合格率法
压实度
混凝土弯拉强度
混凝土抗压强度
喷射混凝土抗压强度
水泥砂浆强度
无机结合料稳定材料强度
路面结构层厚度
弯沉
路面横向力系数
水泥基浆体抗压强度
分项工程评定
路基路面工程的分项工程
路基土石方工程
土方路基
土方路基和填石路基的规定值按两档设定
土方路基的压实度按三档设定
压实度分层检测,其他的在路基顶面检测
单个测定值不得小于极值(规定值减5个百分点)
测定值大于规定值减2个百分点的个数占总检测点数的百分率为合格率
合格率=测定值大于规定值减2个百分点的个数/总检测点数的百分率*100%
三、四级公路铺沥青或混凝土路面时,压实度采用二级公路标准
填石路基
压实和弯沉是关键项目
压实和压实度不一样
软地基处置
桩长和混凝土强度是关键项目
土工合成材料处置层
简单了解
排水工程
8个分项工程,了解即可
凡是混凝土强度和砂浆强度是关键项目
防护支挡工程
10个分项工程,了解即可
砌体、片石混凝土挡土墙,当平均墙高≥6m且墙身面积大于等于1200㎡时,为大型挡土墙,每处作为分部工程
砌体挡土墙的砂浆强度和断面尺寸是关键项目
路面工程
混凝土
弯拉强度和板厚度是关键项目
沥青
压实度、厚度、矿料级配和沥青含量是关键项目
稳定粒料
压实度、厚度和强度是关键项目
工程项目验收鉴定
验收时以分部工程为基本评定单元
分部工程得分=分部工程实测得分-外观得分(外观最多扣15分)
(内业资料最多扣5分)
不合格(<75分),合格(≥75分),优良(>90分,分部工程没有优良)
公路技术状况评定
比较三个标准
《公路工程质量检验评定标准》
主要用于施工过程中,对工程质量的评定,是施工质量的控制手段
《公路工程竣(交)验收办法与实施细则》
工程完工后,交工和竣工验收的依据
《公路技术状况评定标准》
工程运营过程中,对公路技术状况和服务水平的定期评价,便于针对性开展养护和维修工作
公路技术状况评定等级
分为优、良、中、次、差五个等级
对应公路技术状况指数MQI分别是≥90、≥80、≥70、≥60、<60
高速路的PCI的优是≥92,其他一样
水泥混凝土路面的RQI的优是≥88,其他一样
调查频次
抗滑2年一次,其余的1年一次
第五章 水泥、水泥混凝土和砂浆
水泥
技术要求
物理指标
化学指标
碱含量≤0.6%
试验
比表面积
过0.9mm筛,110±5℃烘干
标稠
固定水量法-142.5mL
代用法维卡仪
凝结时间
初凝针50mm,300g
终凝针30mm,300g
加水30min要测第一次初凝
试探,避免错过异常情况
临近初凝5min测一次
临近终凝15min测一次
安定性
安定性不良原因
掺入石膏时带入的三氧化硫
煅烧残留的游离氧化钙和氧化镁
现行方法只能测出游离氧化钙,另外2个不行,氧化镁需要加压蒸煮,三氧化硫需要煮更长时间
雷氏夹
注意点
小刀插捣3次
养护24±2h
30min内沸腾,恒沸180min±5min
煮后指针增加不超过5.0mm为合格
泥饼
泥饼直径70~80mm,厚约10mm
胶砂强度
注意点
水槽养护试件间隙和上表面水深≥5mm
龄期时间范围
除7d特殊为7d±2h外,其他拆模时间都可用1d±15min计算
3d±45min
≥28d±8h
水泥混凝土
工作性(和易性)
定义
流动性、可塑性、稳定性、易密性的综合评价
坍落度法
扩展度的最大和最小差距要≤50mm
目测
棍度
粘聚性
保水性
与维勃稠度法都只能测出流动性
精确至1mm,结果修约至5mm
维勃稠度法
适用于干稠性混凝土
强度
抗压
试块表面与试模高低差≤0.5mm
抗折
试块中部1/3区段内有蜂窝等缺陷,试块作废
计算公式注意与胶砂抗折的对比
1根断在加荷点外侧,记另2根平均值(若差值≥较小值的15%,这组无效); 2根断在外侧,这组无效
取平均值,要看中间值的15%
要求强度低于标准值的百分率不超过5%(即95%保证率)
容重
最大粒径≤31.5mm,用5L容量筒
分2层,25次
最大粒径>31.5mm,容量筒内径要≥4倍最大粒径
每层高度≤100mm,次数按面积算
手插每插1层,敲打外壁直至表面不出气泡;振动台要振到表面出浆
凝结时间
准备
4.75mm筛筛出砂浆,装3个模
坍落度>90mm,手插25次;坍落度<90mm,振动台到出浆
砂浆要低于试模上沿10mm,加盖子
放置环境温度20±2℃(试验环境可放现场)
1h后,试模一侧垫高20mm,静置2min后吸去泌水,之后每次测前都要先吸泌水
操作要点
试件放在贯入阻力仪上,记初始读数
贯入深度25±2mm,测针从粗到细,测针周围出现微小裂缝就换较小的测针
国标是3.5MPa以下用100的,3.5-20MPa用50的,20MPa以上用20的
测针距试模边缘≥25mm,测点之间≥15mm
每个试样应在0.2~28MPa,不小于6次,最后一次≥28MPa
3h开始测,每隔0.5h测一次
结果
贯入阻力(就是压强)=贯入压力/测针面积
初凝:贯入阻力3.5MPa
终凝:贯入阻力28MPa
取3个的平均值,看中间值的10%
含气量
原理
在气室内压0.100MPa的空气,打开操作阀会联通气室与量钵,使压力下降,量钵内气体越多,压力下降越多
量钵体积标定
V=含气量仪装满水的总质量-含气量仪
压力与含气量曲线
装满水后进行测定一次操作,此压力值为含气量0的压力(约0.09+MPa)
测定含气量0后打开注水阀,缓慢加气,用量筒接流出的水,当流出的水为V的1%时,关注水阀并测定压力,既为含气量1%的压力值;依此类推测定2%、3%……10%。
不用每次都做
仪器的五个阀
注水阀
最下面
排水阀
正中间
加气阀
排水阀旁边,打气的
排气阀
排水阀旁边,有小孔
操作阀
一根杠杆
试验
含气量=混凝土拌合物含气量-骨料含气量
骨料含气量
称量骨料量=V/1000*配比单方用量
量钵装少量水,骨料拌匀后装入,加满水后测定(结果约0.2%~0.3%)
混凝土拌合物含气量
量钵用湿布擦拭
分3层装料,每层插捣25次,橡皮锤10~15次,装满后刮平擦净装盖
气阀都关,加水直到排水阀无气泡排出,保持注水状态的同时关水阀
打气0.100MPa,稳定5s后打开操作阀,记录读数
配比
粗集料的最大粒径不应大于结构截面最小尺寸的1/4,且不超过钢筋最小间距的3/4
若容重的计算值与实测值之差≤计算值的2%,则无须进行密度修正; 若>2%,则修正系数d=实测容重/计算容重,然后将配比的每个量乘以修正系数
面层抗折混凝土的配比
总体和抗压一样,差别是强度用抗折,所以水灰比计算公式不一样
砂浆
稠度
适用与稠度<120mm的砂浆
20±5℃,湿度>50%
砂过9.5mm筛,水泥过0.9mm筛
称量精度:除砂1%外,其余0.5%
步骤
按配比刷锅,量要大于30%
拌合量宜在搅拌机容量的30~70%
一次装入圆锥筒,低于筒口约10mm
中心向边缘插捣25次
木锤敲击5~6次
拧开固定螺栓并计时,10s后拧紧
取2次的平均值,精确至1mm;如相差>10mm,重测
分层度
分层度筒
内径150mm,上节200mm,下节100mm
步骤
砂浆一次装入分层度筒,装满后,木锤在四个部位分别敲1~2下,砂浆沉落到低于筒口就随时添加
静置30min,上节的砂浆刷锅后废掉,再倒入下节的砂浆搅拌2min,然后测稠度
取2次的平均值,精确至1mm;如相差>10mm,重测
计算
分层度=原稠度-下节稠度
第四章 基层与底基层
第一节 材料及技术要求
技术性能
力学性能
7d无侧限抗压强度来进行设计与施工质量控制
路面结构设计采用90d(水泥稳定类)或180d(石灰与二灰稳定类)的抗压回弹模量与劈裂强度
半刚性基层的力学性能都是在饱水24h后测定
碾压贫混凝土7d无侧限抗压强度应不低于7MPa,不宜高于10MPa
级配碎石的强度用CBR表示
收缩特性
集料中0.075mm以下的含量对半刚性基层材料的收缩影响非常大,要严格控制
冲刷特性
抗冻性
原材料及技术要求
水泥
采用32.5或42.5
初凝>3h;终凝>6h,<10h
石灰
高速、一级不低于Ⅱ级,其他不低于Ⅲ级
高速、一级宜用磨细消石灰
粉煤灰
粗集料
高速、一级极重、特重等级基层的4.75mm以上粗集料应采用单一粒径
塑性指数不大于9
高速、一级基层公称最大粒径不大于26.5mm
细集料
高速、一级,细集料小于0.075mm的颗粒含量≤15%,其他≤20%
第二节 配合比设计
无机结合料配比设计
四个步骤
原材料检验
目标配合比设计
目标级配曲线优化选择过程中,应选择不少于4条级配曲线
选择不少于5个结合料剂量,重型击实或者振动压实,得到每个剂量的最大干密度和最佳含水率
根据确定的最佳含水率、最大干密度及现场压实度要求,静压法成型试件
最少试件数量
试件标养6d,浸水24h后,进行无侧限抗压强度,采用满足强度的最小水泥剂量
选定目标级配曲线后,应对各档材料筛分,并按2倍标准差计算波动范围
生产配合比设计
施工参数确定
级配碎石配比设计
各档碎石和石屑混合,级配满足一定要求且塑性指数和承载比符合要求
重型击实或振动成型确定最佳含水率和最大干密度
按2倍标准差规定级配的波动范围
第三节 施工质量标准与控制检验内容
前场
压实度,应以每天取样的击实确定最大干密度
击实应不少于3次平行试验,且相互之间的最大干密度差值应不大于0.02g/cm³
无机结合料稳定材料取芯,细粒土芯样直径宜为100mm,中、粗粒土的芯样直径应为150mm
芯样高度不小于摊铺厚度的90%
第五节 无机结合料稳定材料的取样、成型与试验方法
取样方法
混合料验证时,在摊铺机后取料,且来自3~4台车
水泥或石灰剂量测定方法
试剂
EDTA二钠标准溶液
10%氯化铵溶液
1.8%氢氧化钠溶液
钙红指示剂
步骤要点
最大干密度与最佳含水率的确定
结合料分两次装完
第四节
第二章 土工和土工合成材料
土
含水率
烘干法
105-110℃
细粒土≥50g,砂类土、有机土≥100g,砾类土≥1kg
有机质超过5%的土,应60~70℃烘24h以上
酒精燃烧法
不少于10g
酒精注入到出现自由液面
土的密度
环刀法
适用于细粒土
二次平行测定,平行差值不得大于0.03g/cm³
蜡封法
适用于易破裂土和形状不规则的坚硬土
若浸入水分超过0.03g,应重做
灌砂法
适用现场细粒土、砂类土、砾类土,最大粒径不超15mm
标下锥体砂的质量要三次
现场地面平坦则无需基板,否则应使用基板并现场重新标定下锥体的砂质量
灌水法
适用于粗粒土和巨粒土(此类土缝隙大漏砂,所以采取铺塑料膜再灌水)
土的比重
比重瓶法
粒径<5mm的土
对应砂的容量瓶法
浮力法
粒径>5mm,20mm以上不到10%
浮称法
粒径>5mm,20mm以上不到10%
对应石的网篮法
虹吸筒法
粒径>5mm,20mm以上达10%及以上
颗粒分析
筛分法(大于0.075mm的土)
干筛
粗筛(圆孔)
孔径:60、40、20、10、5、2.0
2mm以上的不到10%,可不用粗筛
细筛
孔径:2.0、1.0、0.5、0.25、0.075
2mm以下的不到10%,可不用细筛
水筛
沉降分析法(小于0.075mm的土)
原理:<0.075mm的土颗粒难以进行筛分,越粗的土颗粒在水的悬浊液中沉降速度越快,悬浊液密度随颗粒沉降逐渐减小,从而通过测量悬浊液密度的变化来判断土的颗粒分布
密度计法
移液管法
25mL移液管
取液深度10cm
常用粒度成分表示方法
表格法
累计曲线法
用半对数纸绘制
横坐标(按对数比例尺)表示粒径d
纵坐标表示累计百分含量
不均匀系数:
d10,d30,d60:通过率为10%,30%,60%的粒径
曲率系数(级配系数):
这两个系数网课讲的比较形象,容易理解
,为级配良好的土,否则是级配不良
三角形坐标法
砂的相对密度
液塑限
液限WL:液态向塑态过渡的界限含水率 塑限WP:塑态向固态过渡的界限含水率 缩限WS:土的体积不再收缩的界限含水率
塑性指数:液限与塑限之差。越大,可塑性越强
液性指数
液塑限联合测定法
适用与粒径不大于0.5mm
圆锥仪:锥体质量100g或76g,锥角30度
步骤
补充
a点测定
100g锥:20±0.2mm
76g锥:17±0.2mm
c点测定
100g锥:>5mm
76g锥:>2mm
abc三点不在一条直线时
塑限入土深度由hP-wL图查得
hP处的两个含水率差值不能超过2%,否则重做
锥头涂凡士林
...5s时,松开旋钮,停止下落
液限
76g锥:h=17mm处
100g锥:h=20mm处
塑限
76g锥:h=2mm处
100g锥:hP处
土的天然稠度
直接法
测天然含水率w,利用稠度公式计算
间接法
测天然结构土的锥入深度h,并用联合测定结果确定天然稠度
土的工程分类
分类依据
土颗粒组成--粗粒土的分类
土的塑性指标--细粒土的分类
土是否存在有机质
粒组划分
土的分类
巨粒土(巨粒组>15%)
粗粒土(巨粒组+粗粒组>50%)
细粒土(细粒组≥50%)
低液限(wL<50%)
高液限(wL≥50%)
有机质土(有机质>5%)
有机土(有机质>10%)
土的力学性质试验
击实
适用于细粒土
轻型击实
重型击实
如:公路采用重型,人行道采用轻型
筒内径100mm适用于粒径不大于20mm
筒内径152mm适用于粒径不大于40mm
干土法
1%~3%加水递增
步骤要点
试筒内壁抹凡士林,小筒筒底或大筒垫块上放蜡纸或塑料薄膜(击实试验不排水)
小筒有三层法和五层法;大筒按三层法,要拉毛
小筒击实后,试样不应高出5mm;大筒不应高出6mm
击实不可能达到完全饱和,因此,击实曲线必然位于饱和曲线的左下侧
超粒径校正
超过40mm<5%,不用校正;>30%,不能校正
压缩试验
抗剪强度试验
直剪试验
慢剪
速度0.02mm/min
固结快剪
速度0.8mm/min
快剪
速度0.8mm/min
粗粒土和巨粒土的最大干密度
干土法
分三份
振6min
CBR
设备
试筒
夯锤:直径50mm
贯入杆:端面直径50mm
百分表:3个,1个测力,2个左右测变形
多孔板:测吸水膨胀量
荷载板:4块,中心孔眼直径52mm,沿直径分为2个半圆
路强仪
步骤
试样准备:50℃烘干,过5mm筛;四分法取样4份,1份击实,3份制件
击实试验:重型Ⅱ法击实(大筒3层98次)得到最大干密度和最佳含水率
制件:按最佳含水率制作3个试件
需要时,可制作三种干密度试件各3个,共9个;每种击数分别为30、50、98次
膨胀量:泡水4天,水面要高出试件25mm;4天后测膨胀量、湿密度和吸水量
贯入试验:记录贯入深度及对应的力的大小
计算:分别计算,哪个大,取哪个作为CBR
贯入量2.5mm时,
贯入量5.0mm时,
考点
浸润时间(闷土):重粘土≥24h,轻粘土≥12h,砂土可缩短到1h,天然砂砾可缩短到2h
第一层击实拉毛
每层击实后高出1/3筒1~2mm,击实后不宜高出筒10mm(击实是不宜高出6mm)
泡水时,要最后放水;泡水后取出时间要静置15min排水
贯入时先施加少许荷载(旧规范为45N)
贯入250×10^-2mm时,应有5个以上读数,所以第一个读数应在30×10^-2mm
结果整理时,如曲线开始段是凹曲线,需要修正
若3个平行结果的变异系数Cv>12%,则去掉一个偏离大的值,取2个结果的平均值
土工合成材料
取样与试样准备
全部试验应在同一样品中裁取。卷材头两层不取。
长度和宽度方向上均匀裁取,距幅边≥10cm
同一试验,应避免两个以上试样处在相同的纵向和横向上
样品经调湿后,再制成规定尺寸
物理性能
单位面积质量
适用土工织物、土工格栅,其他的可参照执行
土工织物:裁取面积10000mm²共10块,精度1mm
土工格栅、土工网这类孔径较大的,可放大尺寸,从肋间对称裁取
单位面积平均值精确到0.1g/m²
厚度测定
网孔尺寸
当量孔径:土工格栅等大孔径的,换算成面积相当的圆形孔来表示
至少10个完整的网孔
力学性能
宽条拉伸
纵向和横向各至少5块试样
无纺类宽度200±1mm;机织类先剪220mm,再拆成200±1mm
预张力为1%最大负荷
距钳口5mm内断裂,剔除
接头/接缝宽条拉伸
试样包含一个接缝或接头,其余同宽条拉伸试验
计算接头接缝效率(与无接缝的强度比)
条带拉伸
纵向和横向各裁取至少5根单筋试样
共同点: 1、两夹具间的隔距调至100±3mm 2、断裂强力在满量程负荷的30%~90%之间 3、拉伸速率为名义夹持长度的(20%±1%)/min 4、含调湿和浸湿两种试验
黏焊点极限剥离力试验
梯形撕破强力试验
梯形短边正中剪一条垂直于短边的15mm切口
CBR顶破强力试验
刺破强力试验
反应抵抗小面积集中荷载破坏的能力
直剪摩擦特性试验
标准砂土
拉拔摩擦特性试验
现场土石料
水力性能试验
子主题
第三章 集料
粒径划分
沥青混合料(除SMA)
细集料<2.36mm
粗集料≥2.36mm
SMA-10分界线是2.36mm,其他是4.75mm
水泥混凝土
细集料<4.75mm
粗集料≥4.75mm
最大粒径
集料最大粒径
能够100%通过的最小筛孔尺寸
集料公称最大粒径
可能全部通过或允许少量筛余(不超过10%)的最小筛孔尺寸
通常最大粒径比公称最大粒径要大一个粒级,但也可能重合
沥青混合料的标识用公称最大粒径,如AC-16
技术性质
粗集料
物理性质
颗粒形状
针片状
坚固性
坚固性是耐久性指标,不是力学
力学性质
磨光值越高越好
化学性质
按二氧化硅含量划分
酸性岩石:>65%
中性岩石:52~65%
碱性岩石:<52%
细集料
三个级配参数
分计筛余
累计筛余
通过率
细度模数
粗集料
取样方法
密度试验(网篮法)
过4.75mm筛
洗净泡水24h
表干质量
拧干的湿毛巾擦掉表面的水(2.36~4.75mm宜用纯棉汗衫)后称量
算三种密度
表观密度
烘干质量/(烘干质量-水中质量)
毛体积密度
烘干质量/(表干质量-水中质量)
表干密度
表干质量/(表干质量-水中质量)
堆积密度及空隙率
紧密堆积密度
分三层,垫25mm钢筋
或者振动台3min
捣实密度
分三层,每层插捣25次
压碎值
装样数量用金属量筒进行标定,保证每次装样深度都为100mm(深度对压碎值有影响)
分3次,每次捣实25下,与筒定齐平称量,之后每次压碎值都用这个量
步骤
粒径9.5~13.2mm
分三次,每次捣实25下
10min压到400kN,稳压5s
过2.36mm筛
平行试验3次,取平均值
注意与国标区别
洛杉矶磨耗试验
水泥混凝土用粗集料试验总质量5000g,转动次数500次,钢球12个
磨后过1.7mm特制方孔筛
平行试验2次,差值不超2%
磨耗=筛下/原质量
针片状
判定
水泥混凝土:针片状规准仪
沥青混合料:游标卡尺
最大尺寸是最小尺寸的3倍以上,即为针片状
磨光试验
坚固性
细集料
筛分
水泥混凝土
干筛法
沥青混合料
水洗法
目的是测出0.075mm筛下量(就是含泥量和石粉含量的做法)
表观密度(容量瓶法)
水温23±1.7℃
前后两次水温差不超过2℃
毛体积密度及吸水率
过2.36mm的筛
水面高出试样20mm静置24h,水温23±1.7℃
一次性装入试模,10mm高自由下落轻捣25次
可与表观密度放一起做,最后得到与粗集料一样的三种密度
堆积密度及紧装密度试验
漏斗距离容量筒筒口5cm
沿中心线往两边刮平
紧密堆积密度:分两层,垫10mm钢筋
含泥量
跟国标一样
亚甲蓝
跟国标一样
砂当量
目的
测泥或杂质含量
设备
透明圆柱形试筒、冲洗管和配重活塞
机械振荡器
冲洗液
无水氯化钙14.0g、甘油60.6g、甲醛1.7g
定容至5L
有效期2周
步骤
冲洗液加入试筒100mL刻度线
加入120g试样
静置10min
30±1s内机械振荡90次
冲洗液冲洗并灌注至380mL
静置20min
测絮状物高度h1和沉淀物高度h2
h1用钢直尺量
h2用配重活塞量
计算砂当量SE=h2/h1
矿质混合料组成设计
试算法
图解法
第四章 基层与底基层
第一节 材料及技术要求
技术性能
力学性能
7d无侧限抗压强度来进行设计与施工质量控制
路面结构设计采用90d(水泥稳定类)或180d(石灰与二灰稳定类)的抗压回弹模量与劈裂强度
半刚性基层的力学性能都是在饱水24h后测定
碾压贫混凝土7d无侧限抗压强度应不低于7MPa,不宜高于10MPa
级配碎石的强度用CBR表示
收缩特性
集料中0.075mm以下的含量对半刚性基层材料的收缩影响非常大,要严格控制
冲刷特性
抗冻性
原材料及技术要求
水泥
采用32.5或42.5
初凝>3h;终凝>6h,<10h
石灰
高速、一级不低于Ⅱ级,其他不低于Ⅲ级
高速、一级宜用磨细消石灰
粉煤灰
粗集料
高速、一级极重、特重等级基层的4.75mm以上粗集料应采用单一粒径
塑性指数不大于9
高速、一级基层公称最大粒径不大于26.5mm
细集料
高速、一级,细集料小于0.075mm的颗粒含量≤15%,其他≤20%
第二节 配合比设计
无机结合料配比设计
四个步骤
原材料检验
目标配合比设计
目标级配曲线优化选择过程中,应选择不少于4条级配曲线
选择不少于5个结合料剂量,重型击实或者振动压实,得到每个剂量的最大干密度和最佳含水率
根据确定的最佳含水率、最大干密度及现场压实度要求,静压法成型试件
最少试件数量
试件标养6d,浸水24h后,进行无侧限抗压强度,采用满足强度的最小水泥剂量
选定目标级配曲线后,应对各档材料筛分,并按2倍标准差计算波动范围
生产配合比设计
施工参数确定
级配碎石配比设计
各档碎石和石屑混合,级配满足一定要求且塑性指数和承载比符合要求
重型击实或振动成型确定最佳含水率和最大干密度
按2倍标准差规定级配的波动范围
第三节 施工质量标准与控制检验内容
前场
压实度,应以每天取样的击实确定最大干密度
击实应不少于3次平行试验,且相互之间的最大干密度差值应不大于0.02g/cm³
无机结合料稳定材料取芯,细粒土芯样直径宜为100mm,中、粗粒土的芯样直径应为150mm
芯样高度不小于摊铺厚度的90%
第五节 无机结合料稳定材料的取样、成型与试验方法
取样方法
混合料验证时,在摊铺机后取料,且来自3~4台车
水泥或石灰剂量测定方法
试剂
EDTA二钠标准溶液
10%氯化铵溶液
1.8%氢氧化钠溶液
钙红指示剂
步骤要点
最大干密度与最佳含水率的确定
结合料分两次装完
第四节
第七章 路基路面现场测试
第2节 压实度
灌砂法
核子密度湿度仪
环刀法
对无机结合料稳定细粒土,龄期不宜超过2d
环刀中部处于压实度厚度的1/2深度
钻芯法测定沥青面层
通常在第二天完全冷却后取样,对改性沥青和SMA宜在第三天
无核密度仪测压实度
第3节 平整度
断面类
3m直尺
高速、一级不可用
连续平整度仪(八轮仪)
标准长度3m
测定间距10cm,每一计算区间为100m并输出一次结果
匀速,宜5km/h,最大不超12km/h
激光平整度仪
反应类
颠簸累积仪
第6节 抗滑性能
手工铺砂法测定路面构造深度
适用沥青路面和无刻槽水泥混凝土路面
量砂筒:25±0.15mL
0.15~0.3mm的砂
原理
已知体积的细砂铺平在测点上,量取砂的面积,面积越小深度越大
步骤要点
测点选在轮迹带,距路面边缘不得小于1m
砂装满量筒后,用钢尺轻叩量筒中部3次,然后一次刮平
量两个垂直方向的直径,取平均值
同一处平行测3次,取平均值,准确至0.01mm,小于0.2mm时,用<0.2mm表示
摆式仪测定路面摩擦洗漱
摆式仪在路面上的滑动长度为126±1mm
取5次的平均值
单轮式横向力洗漱测试系统测定路面摩擦系数
轮胎直径比新轮小6mm(即胎面磨损3mm)以上,必须换轮胎,换胎后应试测2km
测试路段前,测试轮预跑500m
第七节 渗水和路基路面损坏测试
路面损坏测试方法
图像检测
有效测试宽度≥一个车道的70%
能识别1mm裂缝,准确率≥90%
第8节
第9节
第五章 水泥、水泥混凝土和砂浆
水泥
技术要求
物理指标
化学指标
碱含量≤0.6%
试验
比表面积
过0.9mm筛,110±5℃烘干
标稠
固定水量法-142.5mL
代用法维卡仪
凝结时间
初凝针50mm,300g
终凝针30mm,300g
加水30min要测第一次初凝
试探,避免错过异常情况
临近初凝5min测一次
临近终凝15min测一次
安定性
安定性不良原因
掺入石膏时带入的三氧化硫
煅烧残留的游离氧化钙和氧化镁
现行方法只能测出游离氧化钙,另外2个不行,氧化镁需要加压蒸煮,三氧化硫需要煮更长时间
雷氏夹
注意点
小刀插捣3次
养护24±2h
30min内沸腾,恒沸180min±5min
煮后指针增加不超过5.0mm为合格
泥饼
泥饼直径70~80mm,厚约10mm
胶砂强度
注意点
水槽养护试件间隙和上表面水深≥5mm
龄期时间范围
除7d特殊为7d±2h外,其他拆模时间都可用1d±15min计算
3d±45min
≥28d±8h
水泥混凝土
工作性(和易性)
定义
流动性、可塑性、稳定性、易密性的综合评价
坍落度法
扩展度的最大和最小差距要≤50mm
目测
棍度
粘聚性
保水性
与维勃稠度法都只能测出流动性
精确至1mm,结果修约至5mm
维勃稠度法
适用于干稠性混凝土
强度
抗压
试块表面与试模高低差≤0.5mm
抗折
试块中部1/3区段内有蜂窝等缺陷,试块作废
计算公式注意与胶砂抗折的对比
1根断在加荷点外侧,记另2根平均值(若差值≥较小值的15%,这组无效); 2根断在外侧,这组无效
取平均值,要看中间值的15%
要求强度低于标准值的百分率不超过5%(即95%保证率)
容重
最大粒径≤31.5mm,用5L容量筒
分2层,25次
最大粒径>31.5mm,容量筒内径要≥4倍最大粒径
每层高度≤100mm,次数按面积算
手插每插1层,敲打外壁直至表面不出气泡;振动台要振到表面出浆
凝结时间
准备
4.75mm筛筛出砂浆,装3个模
坍落度>90mm,手插25次;坍落度<90mm,振动台到出浆
砂浆要低于试模上沿10mm,加盖子
放置环境温度20±2℃(试验环境可放现场)
1h后,试模一侧垫高20mm,静置2min后吸去泌水,之后每次测前都要先吸泌水
操作要点
试件放在贯入阻力仪上,记初始读数
贯入深度25±2mm,测针从粗到细,测针周围出现微小裂缝就换较小的测针
测针距试模边缘≥25mm,测点之间≥15mm
每个试样应在0.2~28MPa,不小于6次,最后一次≥28MPa
3h开始测,每隔0.5h测一次
结果
贯入阻力(就是压强)=贯入压力/测针面积
初凝:贯入阻力3.5MPa
终凝:贯入阻力28MPa
取3个的平均值,看中间值的10%
配比
粗集料的最大粒径不应大于结构截面最小尺寸的1/4,且不超过钢筋最小间距的3/4
若容重的计算值与实测值之差≤计算值的2%,则无须进行密度修正; 若>2%,则修正系数d=实测容重/计算容重,然后将配比的每个量乘以修正系数
面层抗折混凝土的配比
总体和抗压一样,差别是强度用抗折,所以水灰比计算公式不一样
砂浆
稠度
适用与稠度<120mm的砂浆
20±5℃,湿度>50%
砂过9.5mm筛,水泥过0.9mm筛
称量精度:除砂1%外,其余0.5%
步骤
按配比刷锅,量要大于30%
拌合量宜在搅拌机容量的30~70%
一次装入圆锥筒,低于筒口约10mm
中心向边缘插捣25次
木锤敲击5~6次
拧开固定螺栓并计时,10s后拧紧
取2次的平均值,精确至1mm;如相差>10mm,重测
分层度
分层度筒
内径150mm,上节200mm,下节100mm
步骤
砂浆一次装入分层度筒,装满后,木锤在四个部位分别敲1~2下,砂浆沉落到低于筒口就随时添加
静置30min,上节的砂浆刷锅后废掉,再倒入下节的砂浆搅拌2min,然后测稠度
取2次的平均值,精确至1mm;如相差>10mm,重测
计算
分层度=原稠度-下节稠度
第六章 沥青与沥青混合料
第一节 技术性质和技术要求
第二节 沥青试验检测方法
试样准备方法
有水分
80℃熔化
不超过100℃脱水至无泡沫
脱水方式:砂浴、油浴等
无水分
烘箱温度为软化点以上90℃,通常为135℃
过0.6mm的筛,冷却后反复加热的次数不得超过2次
沥青密度与相对密度
仪器:密度瓶(比重瓶)
考点
烧杯中水的深度超过密度瓶40mm以上
蒸馏水达到规定的试验温度±0.1℃,保温30min
瓶塞顶部只能擦拭一次
三种沥青的测定方法
液体沥青
样品充满比重瓶
粘稠沥青
样品装2/3
固体沥青
样品打碎,取0.6~2.36mm的试样不少于5g装入
计算公式一样
相对密度=密度/对应水温的水的密度
非经注明,密度的标准温度为15℃,相对密度是25℃时与水的密度比
沥青黏度试验方法
真空减压毛细管法
测动力黏度,试验温度60℃
真空度40KPa±66.5Pa
操作步骤
每组3支
沥青和黏度计135±5℃预热30min
装料的试样液面在装料线±2mm
室温冷却2min后,放入60℃恒温水槽,F标线(最高时间标线)在液面下20mm
30min后打开减压阀门,吸到第一标线时开2个秒表计时,记录第一个超过60s的标线位置和时间
3支的试验结果误差应不大于平均值的7%,否则重做
布氏黏度计法
测45℃以上表观黏度,并根据黏温曲线确定沥青混合料的拌合温度和压实温度
设备
布洛克菲尔德黏度计
没有计算,自动读出结果
步骤
不同温度从低到高
样品要在烘箱中恒温1.5h,并在仪器的恒温控制器中控温不小于15min
每个温度,60s读数一次,连续读数3次,取3次的平均值
针入度试验
目的
掌握粘稠性和进行沥青标号的划分
标准试验条件
温度25℃,荷重100g,贯入时间5s。
针入度指数通过15℃、25℃、30℃等不同温度条件的针入度回归计算得到,若30℃的针入度太大,可以用5℃代替
当量软化点T800:针入度达到800时的温度
当量脆点T1.2:针入度达到1.2时的温度
沥青的塑性温度范围
针入度>800时,沥青是液体; 针入度<1.2时,沥青为液体; 中间则是塑性,即粘稠沥青
仪器
针入度仪
针和针连杆组合质量为50g,砝码50g
标准针
盛样皿
分:小盛样皿(道路一般用小的)、大盛样皿和特殊盛样皿
恒温水槽(准确度0.1℃)
三氯乙烯
溶解沥青
步骤
盛样皿在室温冷却1.5h以上,恒温水槽保温1.5h
试样表面上的水深度≥10mm
用反光镜或灯光观察,使针尖恰好与试样接触
同一试样测3次,测点之间与盛样皿边缘距离≥10mm,每次换针或擦净
一个试样3次,三个试样共9次
测针入度大于200的试样,要用3根针,每次试样用一根,3次做完才能取出
测针入度指数,至少3个温度值,仲裁试验要5个
3次试验结果的最大值和最小值之差的允许偏差范围
计算3次的平均值,并取整数作为试验结果,单位0.1mm
软化点试验(环球法)
软化点是沥青达到规定条件黏度时所对应的温度(从固态变为可流动的液态时所对应的温度)
仪器
软化点仪
钢球和试验环
步骤要点
起始水温5±0.5℃,杯中水温在3min中调节至每分钟上升5±0.5℃
试验受热软化逐渐下坠,与底板接触时,该温度为软化点
软化点在80℃以下用蒸馏水或纯净水,80℃以上用甘油(起始温度32±1℃)
做2次,精度符合要求时,取平均值,精确至0.5℃
延度试验
仪器
延度仪
8字模
甘油滑石粉隔离剂:甘油与滑石粉2:1
步骤要点
隔离剂涂在试模底板和两个侧膜的内侧
将沥青试样自试模一端向另一端往返数次缓缓注入模中,最后略高于试模
试件在室温冷却不少于1.5h,然后用热刮刀从中间向两端刮除高出试模的沥青
试模连同底板浸入规定温度的水槽保温1.5h
试件放入延度仪的水槽,水面距试件≥25mm
发现沥青细丝浮于水面或沉入槽底时,应在水中加入酒精或食盐
结果以cm计
通常拉伸速度为5±0.25cm/min;低温试验时为1±0.5cm/min
结果
每次平行试验不少于3个
如3个测定结果均大于100cm,结果记作“>100cm”
如3个测定结果有1个以上小于100cm,取平均值(前提是满足重复性要求(<20%))
加热老化试验
主要内容是如何配制加热老化的沥青样品,制成样品后的针入度、延度等与未加热老化前完全一样
薄膜加热试验
4个盛样皿注入沥青50±0.5g
旋转薄膜加热试验
不少于8个盛样瓶,盛样皿注入沥青35±0.5g
第三节 沥青混合料技术性质和技术要求
沥青混合料分类
按施工温度分类
热拌沥青混合料
拌合和摊铺温度一般在130~180℃
常温沥青混合料
温拌沥青混合料
一般比热拌沥青混合料的拌合摊铺温度低30℃
按空隙率大小分类
密级配沥青混合料(空隙率3~6%)
AC:沥青混凝土
ATB:沥青稳定碎石
SMA:沥青马蹄脂碎石
半开级配沥青混合料(空隙率6~12%)
AM:沥青碎石
开级配沥青混合料(空隙率≥18%)
OGFC:排水式沥青磨耗层
ATPB:排水式沥青碎石基层
按矿质集料级配类型分类
沥青混合料的路用性能
热拌沥青混合料的技术要求和体积参数
标准马歇尔试件的尺寸:直径101.6mm*高63.5mm
动稳定度越大越好
水稳定性
浸水马歇尔残留稳定度越大越好
冻融劈裂残留强度越大越好
低温弯曲破坏应变越大越好
沥青混合料的体积参数
沥青混合料密度
沥青混合料理论最大密度
沥青混合料试件的毛体积密度
基本等同于集料的“网篮法”
沥青混合料试件的表观密度
第四节 沥青混合料试验检测方法
沥青混合料取样
取样数量不少于试验用量的2倍
组样原则
检测拌合物质量是否离析时,应一次取样
评定整个混合料是否合格时,必须分几次取样,拌合均匀后作为代表试样
在拌合厂取样,多次取样混合均匀
在运料车取样,装料一半后,用铁铲从不同方向的3个不同高度取样;从3辆不同的车上取样混合使用
乳化沥青常温混合料,在破乳水分蒸发后装袋
液体沥青常温沥青混合料,当用汽油稀释时,必须在溶剂挥发后封袋保存; 用煤油或柴油时,可以取样立即装袋
在道路施工现场取样,应在摊铺后碾压前,摊铺宽度两侧的1/2~1/3处取样,1车取样1次,连续3车取样混匀
碾压成型的路面上,随机选取3个以上不同地点
车辙试验不允许二次加热,其他试验只允许加热一次
沥青混合料试件制作方法
击实法
集料公称最大粒径≤26.5mm
标准击实法,一组4个以上
集料公称最大粒径>26.5mm
大型击实法,一组6个以上
准备工作
对聚合物改性沥青的拌合温度和压实温度,通常在基质沥青的基础上提高10~20℃
将烘干分级的粗细集料,置于烘箱中预热至沥青拌合温度以上约15℃
拌合(总时间3min)
加粗细集料
小铲子拌合
加沥青
机械搅拌
加预热的矿粉
一起拌合均匀
击实成型
一个标准马歇尔试件所需约为1200g。当已知混合料的密度时,可根据试件标准尺寸乘以1.03得到要求的量
取出预热的试模和套筒,放一张吸油性小的纸,装料后,用插刀插捣周边15次,中间10次
标准马歇尔试件两面各击实75次或50次,大型马歇尔为112次和75次
击实完后,装有试件的试模横向放置冷却至室温或不小于12h,再脱模。施工质量检验时,电风扇吹或浸水快速降温
标准马歇尔试件高度63.5±1.3mm,即62.2~64.8mm,否则作废
用高度求出调整的试样质量
轮碾法
集料公称最大粒径≤19mm
300×300×50mm
集料公称最大粒径>26.5mm
300×300×80~100mm
步骤
预热的试模中铺一张裁好的普通纸,试模底面和侧面均被隔离
小铲稍加拌合后由边至中转圈装入,中部略高
启动轮碾机,先在一个方向碾压2个往返;卸荷调转试件方向,继续碾压12个往返,使试件达到马歇尔标准密度100±1%
成型后,粉笔标出碾压方向
压实沥青混合料密度试验
表干法
测吸水率不大于2%的各种沥青混合料
水中重法
测吸水率小于0.5%
蜡封法
测吸水率大于2%
体积法
测空隙率很大的
理论最大相对密度(真空法)
目的和适用范围
测定理论最大相对密度,供沥青混合料配合比设计、计算空隙率、压实度等使用
不适用于吸水率大于3%
对于聚合物改性沥青,黏度较大,难以分散,不适用,则用计算法
步骤要点
混合料要仔细分散,细集料团块分散到<6.4mm
可加热再分散,温度不超过60℃
真空度3.7±0.3kPa,持续15±2min
水温度25±0.5℃,水中可加少量无泡类表面活性剂
马歇尔稳定度试验
步骤要点
试件高度63.5±1.3mm或95.3±2.5mm,两侧高度差≤2mm,否则作废
粘稠石油沥青试件在温度为60±1℃的水槽中浸泡30~40min,浸水马歇尔试验则泡48h
加载速度50mm/min
水槽取出试件至测出最大荷载,不得超过30s
最大荷载值即为稳定度(MS);流值计及位移传感器读取的垂直变形即为流值(FL)
计算与要求
马歇尔模数T=MS/FL
浸水残留稳定度
路面芯样马歇尔试验
与室内的区别:路面芯样高度在一定范围变化,稳定度结果需要乘以高度修正系数
车辙试验
动稳定度:每增加1mm变形需要碾压的次数,单位为次/mm
步骤要点
试验温度60℃,试验轮接地压强0.7±0.05MPa
试件成型后,连同试模一起在常温下放置时间要≥12h;对聚合物改性,放置时间48h为宜,不得超过一周
试件连同试模在60±1℃的恒温室中保温时间不少于5h,不多于12h
行走方向必须与试件碾压一致
试验轮往返行走时间约为1h,或者最大变形达到25mm
沥青与矿料黏附性试验
水煮法和水浸法对比
由两名试验人员分别观察评定黏附性,取平均等级作为试验结果
黏附等级分5级,越低越差
沥青混合料冻融劈裂试验
评价沥青混合料的水稳定性
非经注明,试验温度为25℃,加载速率为50mm/min
采用马歇尔击实试件,双面各50次
步骤
分两组,每组不少于4个
第一组室温保存
第二组真空饱水15min,-18℃冰箱保存16h,60℃热水保存24h
两组共同25℃水中不少于2h
进行劈裂试验
沥青含量试验
离心分离法
仪器
离心抽提机
步骤要点
三氯乙烯浸泡试验30min
开机,3000r/min,停机后再加一次溶剂,继续分离;重复数次直到抽提液成清澈的淡黄色
回收瓶溶液中的矿粉质量有两种方式得到
压力过滤器
燃烧法
试验2次,取平均值; 若两次差值>0.3%但<0.5%,应补充一次试验,取三次平均值,3次的极差要≤0.5%
燃烧炉法
操作要点
每种沥青混合料必须标定,以确定沥青含量的修正系数和筛分级配的修正系数
燃烧至连续3min的每分钟损失率<0.01%
2个试样的质量损失差值
不大于0.15%,取平均值
大于0.15%,再加2个试样,除去最大值和最小值,取剩下的2个的平均值
标定
先用538℃进行标定
若得到的沥青用量修正系数Cf大于0.5%,则用482℃重新标定
两次差值在0.1%以内,仍取538℃的结果,否则取482℃的结果
矿料级配检验方法
至少包括0.075、2.36、4.75、集料公称最大粒径和一个中间筛孔,共5个
第五节 热拌沥青混合料配合比组成设计
气候分区
高温指标
一级指标,分3个区,最近30年的每年最热月份的日最高气温平均值
低温指标
二级指标,分4个区,最近30年的极端最低气温
雨量指标
三级指标,分4个区,最近30年的年降雨量平均值
用3个数字表示,分别代表高温、低温、雨量,数字越小影响越严重
组成材料技术要求
沥青标号选择
根据气候分区查表
粗集料
细集料
填料
矿粉必须采用石灰岩等憎水性石料
为改善沥青混合料水稳性,可采用消石灰粉或水泥部分代替,掺量控制在矿料的1~2%
配比设计
矿料级配组成设计
需注意粗型(C型)和细型(F型)之分
南方热,粗型级配,空隙率高
北方冷,细型级配,空隙率低
宜适当减少公称最大粒径附近的粗集料用量,减少0.6mm以下的量,使中等粒径多,形成S型级配曲线,并取中等或偏高的设计空隙率
设计合成级配不得有太多的锯齿形交错,且在0.3~0.6mm内不出现“驼峰”
最佳沥青用量的确定
采用马歇尔试验设计方法
物理指标
毛体积相对密度
力学指标
稳定度
流值
体积指标
空隙率
矿料空隙率
确定的计算过程不用,校核时要满足
饱和度
确定方法
如果在范围中,沥青饱和度未能满足要求,则求三者的平均值,即OAC1=(a1+a2+a3)/3
OAC1和OAC2结果差值不超过0.3%,否则需综合分析
炎热地区,重载交通,OAC减少0.1~0.5%,预防车辙
寒冷地区,交通量少,OAC增加0.1~0.3%,预防开裂
第六节
不知道记哪里的东西
沥青施工气温
高速、一级不得低于10℃
其他不得低于5℃
低于50摄氏度才能通车
第七节