T0702—2011瀝青混合料試件制作方法

（擊實(shí)法）

1目的與適用范圍

1.1本方法適用于采用標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)法或大型擊實(shí)法制作瀝青混合料試件，以供試驗(yàn)室進(jìn)行瀝青混合料物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)使用。

1.2標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)法適用于標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試驗(yàn)、間接抗拉試驗(yàn)（劈裂法）等所使用的φ101.6mmx63.5mm圓柱體試件的成型。大型擊實(shí)法適用于大型馬歇爾試驗(yàn)和φl52.4mmx95.3mm大型圓柱體試件的成型。

1.3瀝青混合料試件制作時(shí)的條件及試件數(shù)量應(yīng)符合下列規(guī)定：

1.3.1當(dāng)集料公稱(chēng)最大粒徑小于或等于26.5mm時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)法。一組試件的數(shù)量不少于4個(gè)。

1.3.2當(dāng)集料公稱(chēng)最大粒徑大于26.5mm時(shí)，宜采用大型擊實(shí)法。一組試件數(shù)量不少于6個(gè)。

2儀具與材料技術(shù)要求

2.1自動(dòng)擊實(shí)儀:擊實(shí)儀應(yīng)具有自動(dòng)記數(shù)、控制儀表、按鈕設(shè)置、復(fù)位及暫停等功能。按其用途分為以下兩種：

2.1.1標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)儀：由擊實(shí)錘、φ98.5mm±0.5mm平圓形壓實(shí)頭及帶手柄的導(dǎo)向棒組成。用機(jī)械將壓實(shí)錘提升，至457.2mm±1.5mm高度沿導(dǎo)向棒自由落下連續(xù)擊實(shí)，標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)錘質(zhì)量4536g±9g。

2.1.2大型擊實(shí)儀：由擊實(shí)棰、φ149.4±0.1mm平圓形壓實(shí)頭及帶手柄的導(dǎo)向棒組成。用機(jī)械將壓實(shí)錘提升，至457.2mm±2.5mm高度沿導(dǎo)向棒自由落下?lián)魧?shí)，大型擊實(shí)錘質(zhì)量l02l0g±l0g。

2.2試驗(yàn)室用瀝青混合料拌和機(jī):能保證拌和溫度并充分拌和均勻，可控制拌和時(shí)間，容量不小于10L，如圖T0702-1所示。攪拌葉自轉(zhuǎn)速度70~80r/min，公轉(zhuǎn)速度40~50r/min.

圖T 0702-1 試驗(yàn)室用瀝青混合料拌和機(jī)

1-電機(jī);2-聯(lián)軸器;3-變速箱;4-彈簧;5-拌和葉片;

6-升降手柄;7-底座;8-加熱拌和鍋;9-溫度時(shí)間控制

2.3試模：由高碳鋼或工具鋼制成，幾何尺寸如下:

2.3.1標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)儀試模的內(nèi)徑為101.6mm±0.2mm，圓柱形金屬筒高87mm，底座直徑約120.6mm，套筒內(nèi)徑104.8mm、高70mm。

2.3.2大型擊實(shí)儀的試模與套筒尺寸如圖T0702-2所本。套筒外徑165.1mm,內(nèi)徑155.6mm±0.3mm，總髙83mm₀試模內(nèi)徑152.4mm±0.2mm,總高115mm;底座板厚12.7mm，直徑172mm。

2.4脫模器：電動(dòng)或手動(dòng)，應(yīng)能無(wú)破損地推出圓柱體試件，備有標(biāo)準(zhǔn)試件及大型試件尺寸的推出環(huán)。

圖T0702-2大型圓柱體試件的試模與套筒(尺寸單位:mm)

2.5烘箱:大、中型各1臺(tái)，應(yīng)有溫度調(diào)節(jié)器。

2.6天平或電子秤：用于稱(chēng)量瀝青的，感量不大于O.lg;用于稱(chēng)量礦料的，感量不大于0.5g。

2.7布洛克菲爾德黏度計(jì)。

2.8插刀或大螺絲刀。

2.9溫度計(jì):分度值1℃。宜采用有金屬插桿的插入式數(shù)顯溫度計(jì)，金屬插桿的長(zhǎng)度不小于150mm。量程0~300℃。

2.10其他：電爐或煤氣爐、瀝青熔化鍋、拌和鏟、標(biāo)準(zhǔn)篩、濾紙（或普通紙）、膠布、卡尺、秒表、粉筆、棉紗等。

3準(zhǔn)備工作

3.1確定制作瀝青混合料試件的拌和溫度與壓實(shí)溫度。

3.1.1按本規(guī)程測(cè)定瀝青的黏度，繪制黏溫曲線(xiàn)。按表T0702-1的要求確定適宜于瀝青混合料拌和及壓實(shí)的等黏溫度。

3.1.2當(dāng)缺乏瀝青黏度測(cè)定條件時(shí)，試件的拌和與壓實(shí)溫度可按表T0702-2選用，二根據(jù)瀝青品種和標(biāo)號(hào)作適當(dāng)調(diào)整。針入度小、稠度大的瀝青取高限;針入度大、稠度小的瀝青取低限;一般取中值。

3.1.3對(duì)改性瀝青，應(yīng)根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、改性劑的品種和用量，適當(dāng)提高混合料的拌和和壓實(shí)溫度;對(duì)大部分聚合物改性瀝青，通常在普通瀝青的基礎(chǔ)上提高10?20℃;摻加纖維時(shí)，尚需再提高l0℃左右。

表T0702-1瀝青混合料拌和及壓實(shí)的瀝青等黏溫度

注:液體瀝青混合料的壓實(shí)成型溫度按石油瀝青要求執(zhí)行。

表T0702-2瀝青混合料拌和及壓實(shí)溫度參考表

3.1.4常溫瀝青混合料的拌和及壓實(shí)在常溫下進(jìn)行。

3.2瀝青混合料試件的制作條件

3.2.1在拌和廠(chǎng)或施工現(xiàn)場(chǎng)采取瀝青混合料制作試樣時(shí)，按本規(guī)程T0701的方法取樣，將試樣置于烘箱中加熱或保溫，在混合料中插入溫度計(jì)測(cè)量溫度，待混合料溫度符合要求后成型。需要拌和時(shí)可倒入已加熱的室內(nèi)瀝青混合料拌和機(jī)中適當(dāng)拌和，時(shí)間不超過(guò)1min。不得在電爐或明火上加熱炒拌。

3.2.2在試驗(yàn)室入工配制瀝青混合料時(shí)，試件的制作按下列步驟進(jìn)行：

1)將各種規(guī)格的礦料置105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重（一般不少于4?6h)。

2)將烘干分級(jí)的粗、細(xì)集料，按每個(gè)試件設(shè)計(jì)級(jí)配要求稱(chēng)其質(zhì)量，在一金屬盤(pán)中混合均勻，礦粉單獨(dú)放入小盆里;然后置烘箱中加熱至瀝青拌和溫度以上約15℃（采用石油瀝青時(shí)通常為163℃;采用改性瀝青時(shí)通常需180℃）備用。

一般按一組試件（每組4~6個(gè))備料，但進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)宜對(duì)每個(gè)試件分別備料.常溫瀝青混合料的礦料不應(yīng)加熱。

 將按本規(guī)程T0601采取的瀝青試樣，用烘箱加熱至規(guī)定的瀝青混合料拌和溫度.但不得超過(guò)175℃。當(dāng)不得已采用燃?xì)鉅t或電爐直接加熱進(jìn)行脫水時(shí)，必須使用石棉墊隔開(kāi)。

4拌制瀝青混合料

4.1黏稠石油瀝青混合料:

4.1.1用蘸有少許黃油的棉紗擦凈試模、套筒及擊實(shí)座等，置100℃左右烘箱中加熱1h備用。常溫瀝青混合料用試模不加熱。

4.1.2將瀝青混合料拌和機(jī)提前預(yù)熱至拌和溫度10℃左右。

4.1.3將加熱的粗細(xì)集料置于拌和機(jī)中，用小鏟子適當(dāng)混合;然后加入需要數(shù)量的瀝青（如瀝青已稱(chēng)量在一專(zhuān)用容器內(nèi)時(shí)，可在倒掉瀝青后用一部分熱礦粉將粘在容器壁上的瀝青擦拭掉并一起倒入拌和鍋中），開(kāi)動(dòng)拌和機(jī)一邊攪拌一邊使拌和葉片插入混合料中拌和1`1.5min;暫停拌和，加入加熱的礦粉，繼續(xù)拌和至均勻?yàn)橹?，并使瀝青混合料保持在要求的拌和溫度范圍內(nèi)。標(biāo)準(zhǔn)的總拌和時(shí)間為3min。

4.2液體石油瀝青混合料:將每組（或每個(gè)）試件的礦料置已加熱至55?100℃的瀝青混合料拌和機(jī)中，注入要求數(shù)量的液體瀝青，并將混合料邊加熱邊拌和，使液體瀝青中的溶劑揮發(fā)至50%以下。拌和時(shí)間應(yīng)事先試拌決定.

4.3乳化瀝青混合料:將每個(gè)試件的粗細(xì)集料，置于瀝青混合料拌和機(jī)（不加熱，也可用人工炒拌）中；注入計(jì)算的用水量（陰離子乳化瀝青不加水）后，拌和均勻并使礦料表面完全濕潤(rùn);再注入設(shè)計(jì)的瀝青乳液用量，在1min內(nèi)使混合料拌勻;然后加入礦粉后迅速拌和，使混合料拌成褐色為止。

5成型方法

5.1擊實(shí)法的成型步驟如下：

5.1.1將拌好的瀝青混合料，用小鏟適當(dāng)拌和均勻，稱(chēng)取一個(gè)試件所需的用量（標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件約1200g,大型馬歇爾試件約4050g)。當(dāng)已知瀝青混合料的密度時(shí)，可根據(jù)試件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸計(jì)算并乘以1.03得到要求的混合料數(shù)量。當(dāng)一次拌和幾個(gè)試件時(shí)，宜將其倒入經(jīng)預(yù)熱的金屬盤(pán)中，用小鏟適當(dāng)拌和均勻分成幾份，分別取用。在試件制作過(guò)程，為防止混合料溫度下降，應(yīng)連盤(pán)放在烘箱中保溫。

5.1.2從烘箱中取出預(yù)熱的試模及套筒，用蘸有少許黃油的棉紗擦拭套筒、底座及擊實(shí)錘底面。將試模裝在底座上，放一張圓形的吸油性小的紙，用小鏟將混合料鏟入試模中，用插刀或大螺絲刀沿周邊插搗15次，中間搗10次。插搗后將瀝青混合料表面整平。對(duì)大型擊實(shí)法的試件，混合料分兩次加入，每次插搗次數(shù)同上。

5.1.3插入溫度計(jì)至混合料中心附近，檢查混合料溫度。

5.1.4待混合料溫度符合要求的壓實(shí)溫度后，將試模連同底座一起放在擊實(shí)臺(tái)上固定。在裝好的混合料上面墊一張吸油性小的圓紙，再將裝有擊實(shí)錘及導(dǎo)向棒的壓實(shí)頭放入試模中。開(kāi)啟電機(jī)，使擊實(shí)錘從457mm的高度自由落下到擊實(shí)規(guī)定的次數(shù)(75次或50次）。對(duì)大型試件，擊實(shí)次數(shù)為75次（相應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)的50次）或112次（相應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)75次）。

5.1.5試件擊實(shí)一面后，取下套筒，將試模翻面，裝上套筒;然后以同樣的方法和次數(shù)擊實(shí)另一面。

乳化瀝青混合料試件在兩面擊實(shí)后，將一組試件在室溫下橫向放置24h;另一組試件置溫度為105℃±5℃的烘箱中養(yǎng)生24h_.將養(yǎng)生試件取出后再立即兩面錘擊各25次。

5.1.6試件擊實(shí)結(jié)束后，立即用鑷子取掉上下面的紙，用卡尺量取試件離試模上口的高度并由此計(jì)算試件髙度。高度不符合要求時(shí)，試件應(yīng)作廢，并按式(T0702-1)調(diào)整試件的混合料質(zhì)量，以保證高度符合63.5mm±1.3mm(標(biāo)準(zhǔn)試件）或95.3mm±2.5mm(大型試件）的要求。

      (T0702-1)

5.2卸去套筒和底座，將裝有試件的試模橫向放置冷卻至室溫后（不少于12h),置脫模機(jī)上脫出試件。用于本規(guī)程T0709現(xiàn)場(chǎng)馬歇爾指標(biāo)檢驗(yàn)的試件，在施工質(zhì)量檢驗(yàn)過(guò)程中如急需試驗(yàn)，允許采用電風(fēng)扇吹冷1h或浸水冷卻3min以上的方法脫模;但浸水脫模法不能用于測(cè)量密度、空隙率等各項(xiàng)物理指標(biāo)。

5.3將試件仔細(xì)置于干燥潔凈的平面上，供試驗(yàn)用。

條文說(shuō)明

本方法參照ASTMD5581—96進(jìn)行了修訂原試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定，對(duì)超過(guò)26.5mm的大粒徑集料采用等量替代法制作試件，由于把超過(guò)26.5mm大粒徑的料篩去用小一檔的料替代，最后得到的指標(biāo)參數(shù)與實(shí)際工程是不符的。當(dāng)集料公稱(chēng)最大粒徑大于26.5mm時(shí)，考慮試件的均勻性，要求宜采用大型擊實(shí)法。近年來(lái)，隨著大粒徑瀝青混合料的應(yīng)用越來(lái)越多，將《大型試模的馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)方法》(ASTMD 5581—96)定為標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法很有必要，如日本的方法與ASTMD5581的方法完全相同。由于有了國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)將其定為標(biāo)準(zhǔn)方法是適宜的，有利于我國(guó)的研究和工程應(yīng)用，也有利于與國(guó)際上一致。因此，本次修訂時(shí)取消了替代法。

在試件成型方法中，原規(guī)程中有入工擊實(shí)與擊實(shí)儀擊實(shí)兩種方法。人工擊實(shí)法人為誤差太大，顯然已經(jīng)落后，根據(jù)ASTM技術(shù)委員會(huì)規(guī)定，D1559已從1998年12月取消。在ASTMD5581里面就沒(méi)有人工擊實(shí)_。MS—22等施工規(guī)范中也采用機(jī)械擊實(shí)，日本試驗(yàn)法推薦采用機(jī)械擊實(shí)，其他國(guó)家未規(guī)定用何種方法，但實(shí)際都采用機(jī)械擊實(shí)。依次修訂去掉了手工擊實(shí)的方法，均采用自動(dòng)擊實(shí)儀。

關(guān)于改性瀝青的拌和及壓實(shí)溫度確定，目前國(guó)際上還沒(méi)有統(tǒng)一的方法，都在進(jìn)行相關(guān)研究。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)聚合物改性瀝青，按黏溫曲線(xiàn)確定的等黏溫度往往偏高，所以用此方法確定改性瀝青混合料的拌和及壓實(shí)溫度不太合適,但是目前還沒(méi)有合適的方法因此，各單位在應(yīng)用本方法確定改性瀝青混合料的拌和與壓實(shí)溫度時(shí)，還應(yīng)該結(jié)合工程中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，確定合理的拌和與壓實(shí)溫度。確定拌和與壓實(shí)溫度時(shí)，對(duì)黏度的測(cè)定方法，ASTMD4402及AASHTOT316等現(xiàn)在基本上都統(tǒng)一采用布氏旋轉(zhuǎn)黏度方法測(cè)定瀝青的黏度。鑒于運(yùn)動(dòng)黏度及賽波特黏度確定拌和及壓實(shí)溫度在我國(guó)幾乎都不用，所以本次修訂取消了用這兩種方法測(cè)定黏度確定瀝青混合料的拌和及壓實(shí)溫度的規(guī)定。