1、路基路面试验检测技术培训 二0一五年十月二十日第一部分 原材料 粗集料：指的是用作被稳定材料的粗集料宜采用各种硬质岩石或砾石加工成的碎石，也可采用天然砾石。粗集料分为类，类。类，用于水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定材料；类，用于级配碎石垫层、底基层等且对高速公路和一级公路提出两个指标，如下图：指标指标层位层位粗集料技术指标粗集料技术指标二级及二级以二级及二级以下公路下公路高速公路和一级公路极重、特重交通重、中、轻交通类类类类类类压碎值（%）基层222226263530底基层 302630264035针片状含量（%）基层1818221820底基层 20200.075mm以下含量（%）基层1.2
2、1.222底基层 第二部分 水泥及水泥混凝土一、对原材料的要求1.水泥： 首先要搞清楚试验哪些项目，它对工程的影响。细度：水泥的水化、硬化过程都是从水泥颗粒表面开始的，水泥的颗粒愈细水泥与水发生反应的比表面积愈大，水化速度就快，早期强度就愈高。（当然并不是越细越好，有些厂家为了提高强度，采用了超细磨法，降低了混凝土的后期强度，大大增加了施工期间混凝土的开裂几率）。其方法有三种：水筛、负压筛，比表面积法（硅酸盐（路基路面试验检测技术培训及普通硅酸盐）以比表面积表示，不小于300m2/kg,（矿渣硅酸盐、火山灰质硅酸盐、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐）水泥以筛余表示，80um方孔筛筛余不大于10%）
3、。标准用水量：指水泥净浆对试杆沉入时所产生的阻力达到规定状态所具有水与水泥用量的百分比。也就是说，凝结时间、安定性检测试验中所用的水和水泥的拌合物必须是标准稠度水泥净浆。方法有两种：试杆法（标准法）和试锥法（代用法），即，当试杆沉入距底板6mm1mm时的水泥净浆就是标准稠度用水量。路基路面试验检测技术培训 初终凝时间：水泥和水混合后，从最初的可塑状态逐渐成为不可塑状态，要经历一段时间，这一段时间就是水泥的凝结时间。分为初凝时间和终凝时间两种。 终凝时间：从水泥全部加入水中到开始失去塑性的时间（试针距底板4mm1mm）；终凝时间：从水泥全部加入水中到完全失去塑性的时间(试针在试样表面留下痕迹，不
4、出现环形附件的痕迹)。在路面工程一般所用的水泥是缓凝水泥，它是将水泥的凝结时间通过缓凝剂（石膏）来实现的。 强度：即水泥胶砂强度，它的合格与否直接影响工程质量。路基路面试验检测技术培训 安定性：指水泥浆体在硬化后是否发生不均匀的体积变化的指标 我国现行规范规定：凡游离氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项指标不符合相关规定的水泥，均判为废品。严禁使用。 凡细度、终凝时间、不容物和烧失量中任一项指标不符合规定，或混合料掺入量超过最大限量和强度低于商品强度等级指标，判为不合格品。当水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂标号不全的也属于不合格品。路基路面试验检测技术培训 这里特别注意
5、的是试验和环境及其他： 室内温度、湿度要求：大于202、50%。 养护箱温度、湿度要求：大于201、90%。 养护箱里的试件要按龄期不同分别装在标准的胶砂养护盒中。 试件龄期是从水泥和水开始混合搅拌算起，不同龄期强度试验最迟试验时间不超过： 1d 24h15min 2d 48h30min 3d 72h45min 7d 2h 28d8h 路基路面试验检测技术培训 抗折抗压试验结果处理 抗折：当三个强度中有超出平均值10%时，应舍去再取平均值作为抗折强度的试验结果。 抗压：如六个测定值中有一个超出六个值的平均值的10%，舍去该结果，取五个值的平均值为试验结果。路基路面试验检测技术培训 水泥指标要求
6、 面层水泥混凝土所用水泥的技术要求，除了满足现行道路硅酸盐水泥GB 13693或通用硅酸盐水泥GB 175的规定外，各龄期的实测抗折强度、抗压强度应满足下表规定： 集料检测项目 先介绍一下混凝土的分类：类适用于强度等级大于C60的混凝土；类适用于强度等级C30C60的混凝土;类适用于强度等级小于C30的混凝土。 对于普通混凝土的粗集料技术指标要求如下图路基路面试验检测技术培训路基路面试验检测技术培训项目项目技术要求技术要求类类类碎石压碎值（%）102030卵石压碎值（%）121616吸水率（%）1.02.02.5针片状颗粒含量（%）51525含泥量（%）0.51.01.5泥块含量（%）00.5
7、0.7表观密度（kg/m3)2500空隙率（%）47路基路面试验检测技术培训粗集料的级配应符合JTG/T F50-2011中p.30要求。粗集料最大粒径的选择：最大粒径不得超过结构最小边尺寸的1/4和钢筋最小净距的3/4;混凝土实心板的粗集料最大粒径不超过板厚的1/3且不得超过37.5mm。泵送混凝土粗粒料的最大粒径除符合上述规定外，对碎石不宜超过输送管径的1/3;对卵石不宜超过输送管径的1/2.5。细集料的检测：大部分检测指标工地试验室无法做到，只能检测的有含泥量、级配、细度模数，这里就不一一叙述了。路基路面试验检测技术培训 配合比设计 基本分以下几个步骤 1.配制强度的确定 2.水灰比的确
8、定 3.砂率的确定 4.粗细骨料的用量确定（用假定质量法） 5.试拌：按三个不同的水灰比拌合三组试件并测定坍落度及容重，确定在规程要求范围内后，静置12h以上脱模，养护试件。 6.配合比的确定与调整路基路面试验检测技术培训配合比校正系数的确定=p.ct/p.ccp.ct.实测容重 p.cc.假定容重 （2）当拌合物的容重与计算值之差的绝对值不超过计算值的2%时，维持原配合比。 （3）反之，则按校正系数分别乘以个材料的用量，提出新的配合比为试验室配合比。对配合比设计原则有几点要求： 路基路面试验检测技术培训 1.砼拌合物的和易性满足施工要求； 2.砼强度能够满足设计要求； 3.砼具有良好的耐久性
9、； 4.减少成本，增加效益。路基路面试验检测技术培训现场砼拌合物工作性调整：1.坍落度值（维勃稠度）达到设计要求且砼的粘聚性和保水性良好，此时保证原配合比数据不动；2.坍落度值（维勃稠度）达不到设计要求，但砼的粘聚性和保水性良好，此时在保证水灰比不变的情况下，增加水泥浆用量直至坍落度合格为止；3.当发现拌合物的流动性能够达到要求，但粘聚性和保水性不好。此时保持原有的水灰比不变，维持原有的砂、石总量不变，调整砂率。路基路面试验检测技术培训 4.当发现拌合物的坍落度、粘聚性、保水性都不好，这时相当于材料发生了根本的变化。检查原材料，重新设计配合比。第三部分 一般路基施工 路基填料应符合下列规定：
10、1.含草皮、生活垃圾、树根、腐殖质的土严禁作为路基填料； 2.泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超标的土不得直接用于路基填料； 3.液限大于50%、塑性指数大于26%、含水量不适宜直接压实的细粒土，不得直接用于路基填料；路基路面试验检测技术培训 4.粉质土不宜直接填筑于路床；不得直接填筑于浸水部分的路堤及冰冻地区的路床； 路基填料最小强度与最大粒径要求 施工过程中，每一压实层均应检测压实度，检测频率为每1000m2至少检测2点，不足1000m2时检测2点。 CBR强度检测频率为路基路面试验检测技术培训 工程土工分类方法 例：已知条件，“小于2mm占84.9%，小于0.075mm占53
11、.1%,液限30%，塑限23%，塑性指数7，给该土命名？ 一、根据公路土工试验规程JTG E40-2007相关规定来命名路基路面试验检测技术培训路基路面试验检测技术培训 三、根据JTG E40-2007液性图路基路面试验检测技术培训 该土液限为30%，塑限为23%，则塑性指数为IP=（30-23）=7 规程3.3.4条规定： 1.当细粒土塑性图A线或A线以上时，按下列规定命名； 在B线或B线以右称高液限黏土，记为CH 在B线或B线以左，IP=7线以上，称低液限黏土，记为CL; 2.当细粒土位于A线以下时，按下列规定命名；路基路面试验检测技术培训 B线或B线以右，称高液限粉土，记为MH; 在B线
12、以左，IP=4线以下，称低液限粉土，记为ML; 那么，该土即称为低液限粉土； 根据已知条件小于2mm的颗粒含量占总量的84.9%，小于0.075mm的颗粒含量占总量的51.3%，那么，大于2mm的颗粒含量占总量的15.1%，2mm0.075mm的颗粒含量占总量的31.8%(100-15.1-53.1=31.8),即，含砂（31.815.1）的颗粒多于含砾的颗粒。路基路面试验检测技术培训 又，3.4.6规定：含粗粒的细粒土应先按3.4.4规定确定细粒土部分的名称，再按以下规定命名： 1.当粗粒组中砾粒组质量多于砂粒组时，称含砾细粒土，应在细粒土代号后缀以代号“G”。 2.反之，应在细粒土代号后缀
13、以代号“S” 所以该土的命名应为含砂低液限粉土（CLS）第四部分 透层、封层、粘层 针对沥青路面碾压时产生推移的现象做以下分析：原材料、配合比及路面结构设计、混合料生产和施工全过程分析，找出造成沥青混凝土路面推移的各种因素，并提出解决方案，以便在沥青路面施工中彻底解决碾压推移这一质量问题。 一、材料质量问题 细集料含土量过大。沥青混合料级配中0.075mm以下的填料部分，是由细集料中的较细部分和矿粉组成。若生产过程中路基路面试验检测技术培训 （一）所用的细集料含土量过大，会造成沥青混合料中0.075mm以下部分超过8%，且塑性指数大于4，这时，混合料很难压实，且出现推移。经长期检测的经验分析，
14、发现0.075mm的粉料超标，在生产过程中就是拌合站的除尘设备不能很好的除尘，再有原材料通过热拌的滚筒、提升机、振动筛等过程的磨耗又增加了一部分粉料。因此，经常检查热拌的热料仓的热料是必不可少的。 （二）碎石强度过低。沥青混合料质量的好坏直接与原材料的强度、针片状、磨耗值都有很大的关系。路基路面试验检测技术培训 若强度过低、针片状偏大，沥青路面在双钢轮的振动或静压下，碎石的很多棱角很容易被振裂或击碎，导致沥青混合料形不成骨架，且被振裂的石料没有被沥青裹附而形成滑动造成推移。 二、混合料配合比设计和路面结构设计因素 （一）混合料配合比设计不良或沥青用量过高。若设计配合比时没有完全考虑到或者拌合站
15、出热料时，拌合站系统没有完全达到实际生产状态，导致实际生产时粉料含量过大的现象。配合比设计时如果沥青用量过高，混合料的马歇尔流值也会增大。这样沥青混合料就有较大的流动性，在压路机的水平推力下会引起推移。路基路面试验检测技术培训 （二）下承层受热软化。路面结构设计中如果设有同步碎石下封层或稀浆封层，在下面层施工中下封层或稀浆分层受到高温沥青混合料的影响吸热逐渐变软，具有一定的流动性而导致推移。 三、混合料生产和路面施工过程控制的因素 （一）温度影响。 1.温度过高：沥青混合料因温度过高其流动性也很大，此时碾压不但压不实反而沥青混合料产生推移，跟着双钢轮的轮子跑。路基路面试验检测技术培训 2.温度
16、过低：由于沥青混合料温度散失太多已硬化。其粘聚性降低，此时摊铺会出现大的温度离析。在双钢轮的振动下，上层与下层变形不协调，混合料会出现推移。路面会产生纵横向裂缝。 粉尘含量过高的影响。主要表现在拌合楼使用回收粉替代矿粉。由于回收粉主要来自细集料较细部分，其中含有泥土等杂物，它具有亲水系数和塑性指数大的特点。这样的混合料粘聚力、水稳定性、高温稳定性将会大幅度降低，就会使混合料在碾压过程中发生推移。路基路面试验检测技术培训 （三）透层、封层施工质量的影响。 1.基层表面未清扫干净，使基层与透层间形成无缝隙的“浮料”，这样降低透层的渗透效果，且在基层表面形成一层油膜，使层间静摩擦减小，受水平引力时就
17、会发生推移。 2.同步碎石下封层洒布量过多，在层间表面形成一层自由碎石，如果将多余的碎石不及时清扫，相当于在沥青层与下封层间设置了一层钢珠，在压路机碾压过程中的水平推力下发生滚动，导致路面推移。路基路面试验检测技术培训 （四）骨料离析影响。沥青混合料在加工、装车、运输、摊铺过程中如果方法不当或没有采取必要的防护措施，很容易出现骨料离析，离析后的混合料级配不良粗细不均匀，而无法形成正常的骨架，导致出现碾压推移现象。 （五）摊铺、碾压方式方法的影响。沥青面层在摊铺过程中，如果摊铺机的夯锤、夯板频率过小致使路面初压不足，混合料的松浦系数过大，摊铺后的混合料内摩阻力就会小于压路机碾压的水平推力，造成推
18、移。另外，在碾压过程中压路机的速率过快，或在未成型的混合料上急停、速起也会造成碾压推移。水泥稳定碎石基层裂缝原因分析与防治 半刚性基层沥青路面是由无机结合料稳定底基层、基层和沥青面层构成的路面结构形式。这种路面现在在全国大部分地区已在使用。其优点是：它优于二灰稳定碎石等其他碎石基层，强度高、抗疲劳性好，因此，在我国公路中广泛应用，是路面的主要类型。但其容易产生裂纹，是好多高速公路上不可避免的，也是有待解决的一个问题。以下就裂纹产生的原因进行了分析，并提出了一些防治技术。路基路面试验检测技术培训 水泥稳定碎石是：以规范要求的级配范围，按各种矿料以不同的比例作为骨料，用一定质量的胶凝材料和足够的灰
19、浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实的混合料。 水泥稳定碎石基层易产生裂缝的问题是好多条高速公路上急需解决的问题，这种裂缝是很有规律性的。一般在基层顶面横向每隔510m一条，缝宽0.54mm。较早的水稳完成一个月内就开始出现，晚的在沥青路面完成12年后反射到沥青层面上。路基路面试验检测技术培训 基层裂缝的危害有两个方面： 一是：降低基层的整体强度； 二是：发展后会形成反射裂缝，使沥青面层出现有规律的横向裂缝、起拱。若不及时处理，雨水从裂缝内向下渗透，沥青层与基层之间充满了自由水，在车辆荷载的反复冲击下会使沥青层在碎石表面的沥青剥落，基层的细集料形成灰浆被挤压出路面。路基路面试验检测技术培训
20、 沥青层面将出现坑洞、碎裂、松散，造成沥青路面早期损坏，影响寿命。 裂缝产生的原因分析，主要原因有三条： 1.干缩性裂缝：分为两种，一是水泥稳定碎石压实成型到正常养护期（7d）的干缩。由于混合料在拌合、养护时的用水、水分蒸发以及混合料内部水化作用而发生的毛细管作用，引起混合料体积在一定程度趋于减小而收缩，出现拉裂现象。若这段时间气候正常，这时候的干缩称之为“一次性的干缩”，其产生裂缝是有限的。路基路面试验检测技术培训 二是：养护期满后到施工沥青封层或透层、摊铺沥青面层这段时间的干缩，如果这段时间间隔较长，自然天气有多变（出现阴雨和晴天交替），基层料从“较干燥保水状态较干燥保水状态”反复循环作用
21、，水分反复的“蒸发饱和蒸发饱和”多次重复干缩过程，必然会使基层出现较严重的拉裂现象，积少成多在薄弱地方就表现为裂纹。这种情况在多雨的南方夏天特别明显。 三是：由于集料里面的泥块含量、含泥量得不到有效的控制，为了保证强度提高水泥用量，从而造成路面开裂。路基路面试验检测技术培训 2.荷载性裂缝 这种裂缝往往出现在车道上，裂缝在主车道上并向超车道或路肩延伸，一般裂缝宽度较小在1mm左右，有的地方还会出现多个裂纹交叉现象。 3.稳缩性裂缝 也就是热胀冷缩产生的裂缝。无机结合料内部的不同颗粒组成的固相、液相、和气相，在温差作用中必然使其产生热胀冷缩的体积变化，从而引起稳缩裂缝。 路基路面试验检测技术培训
22、 裂缝的预防和处理技术 1.严格控制级配和压实 在施工过程中如果级配不合理造成压实度不符合要求，往往会出现7d后在重车的荷载下会出现路面起砂、松散，久而久之就会出现上述的荷载性裂缝。 2.严格控制小于0.075mm筛孔以下的粉尘含量。 3.严格控制水泥剂量和碾压时的含水量。路基路面试验检测技术培训 施工时水泥剂量过大，就会在混合料中产生大量的水化热，从而使混合料体积受热发生膨胀，通过七天后强度升高，水分蒸发，就会发生收缩性裂缝。 4.选择有利的季节或时间进行水稳基层的施工 为了减少基层的开裂，施工时尽量避免高温时节施工，在气温相对稳定时施工较为理想。 5采用预留收缩缝或切缝措施防止减少温缩性裂
23、缝。 三、基层出现了裂缝后的处理技术 首先应将较大的裂缝切开，填灌沥青。对较小的裂缝直接铺上土工布。 施工沥青面层前，应在基层的裂缝处撒布透层油，用量约0.71.2kg/m2,再铺上土工格栅用双钢轮进行碾压。路基路面试验检测技术培训 注意施工车辆不得在其上转弯，最后再撒布一次粘层油0.50.6kg/m2,尔后方可铺筑沥青面层。路基路面试验检测技术培训 关于试验检测与资料注意上的细节问题： 1.压实度检测方法 2.JTG E40-2007现场检测测规程上面明确提出干密度采用小数点后两位。 关于含水率小数位数取值保留：一般细粒土（盒质量、盒+试样、水质量、干土质量）取小数点后2位，计算含水率保留小
24、数点后1位。路基路面试验检测技术培训 含水率平行差要求 无机结合料试验规程JTG E51-2007规程规定：对于细集料盒质量、盒+试样、水质量、取小数点后2位，计算结果保留小数点后两位。含水率（含水率（%） 允许平行差允许平行差（%）含水率（含水率（%） 允许平行差允许平行差（%）5以下0.340以上240 以下1冻土3路基路面试验检测技术培训 对于中、粗粒土：盒质量、盒+试样质量、水质量、取小数点后1位，含水率的计算结果取小数点后2位。含水率含水率（%）允许误差允许误差（%）含水率含水率（%）允许误差允许误差（%）70.54027，401路基路面试验检测技术培训 关于压碎值修正问题： 细集料
25、的取样：注意的是在四分法时要在潮湿状态下进行分样。 砂当量的计算结果以整数表示。 评定标准规定：水泥砼路面上加铺沥青面层复合式路面，其中水泥砼路面不检查抗滑构造，沥青路面不检查弯沉。 涉及质量安全和使用功能的关键项目，其中合格率不得低于90%，且检测值不得低于规定极值。路基路面试验检测技术培训 关于回弹弯沉测试的几点说明： 规程规定数据表1.测试位置：在路面行车道的轮迹带上；2.弯沉仪的测头应伸进轮隙与后轴垂直方向约往前3-5cm。标准轴载等级标准轴载等级P（KN）BZZ-100后轴标准轴载（KN）1001一侧双轮荷载（KN）500.5轮胎充气压力（MPa）0.700.05路基路面试验检测技术
26、培训 抗滑性能： 注意的是：1.用钢板尺测量所构成圆的两个相互垂直的直径，取平均值，精确到5mm。 2.测定位置应放在行车方向的轮迹带上，距路面边缘不少于1m的位置上。 3.同一处平行测定不少于三次，测定间距为3-5m。 该处的测点位置以中间测点的位置表示。 计算：31831/D2=DT,（准确到0.01mm）路基路面试验检测技术培训 渗水试验：注意的是渗水仪的读数准确到2mm。 集料密度试验：注意的是粗集料两次试验的平行差不大于0.02g/cm3 ,吸水率不大于0.2%；细集料两次试验的平行差不大于0.01g/cm3 ,吸水率不大于0.2%。 压碎值试验：试验前集料试样质量的标定，即，将已用四分法分好的集料分三次装入标定罐，每次用16mm的捣棒振捣25次，捣棒的提升高度不超过50mm，最后用捣棒将路基路面试验检测技术培训 集料从中间向两边刮平，称其质量。这个质量是三次平行试验的唯一质量。 培训完毕！ 望大家批评指导！ 二0一五年十月二十日
