公路日常试验总结.doc
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芯样检测
在芯样检测的过程中，时不时的暴露出一些问题。
有些问题利用前辈们的经验，迎刃而解，但有些则需继续摸索，寻求更好解决办法。
以下是我芯样检测时的一些注意点及疑点。
芯样一般两层或三层有些会连同水泥稳定碎石基层。
在试验之前，我们得将各层面分开，考虑到一些芯样难以分开，我们一般切割分离。
但切割时往往因操作问题，芯样切斜，导致每个层次混入其他层次材料，这样会影响实测结果，尤其是毛体积密度。
所以切割前务必用记号笔仔细区分各层次。
检测芯样最大理论密度时，不同于新拌制的混合料，烘散的混合料会有破损面及沥青包裹不均匀处，若用原先方法会造成实测结果过大，所以引用新版《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的修订方法，用表干重替代干重。
但是目前规程中达到表干的操作方法，耗时长、度不好掌握。
根据沥青的一般软化温度需高于40℃，所以猜想是否可以将湿料子放入30-40℃烘箱静置半个小时，然后再进行风吹。
之前试过用抹布擦拭，当6.4mm偏多时，擦拭会有细料子粘贴在毛巾上，从而造成质量损失。
因此对于规程中的表干状态，我们目前的试验方法还在进一步摸索中。
在测试沥青用量，进行抽提时，因为三氯乙烯对人体有害，所以尤其注意个人安全，各项保护措施要做好（防毒面具，橡皮手套）。
若三氯乙烯不慎溅入眼中，应尽快用干净凉水冲洗并点抗生素药水。
芯样烘散后，为了级配测试的准确，应去除切割面，同时上面提到因切割不当造成其他层面料子混入时也应去除。
浸泡时间随沥青种类而定，普通沥青一般浸泡半个小时。
对于SMA，根据以往经验，浸泡时间长一些，抽提会更容易，耗时会更短。
筛分时，对于SMA中的纤维挑选，应当心细料子混入，最大限度的避免细料子随纤维一起挑出，尽可能减少沥青用量测试的误差。
浸水马歇尔试验进行系数修订时，由于试件尺寸问题无法进行修订，一般路面取芯为150mm，但系数适用范围为100mm。
所以为了做浸水试验，路面取芯时要考虑到试件直径。
芯样试验对旧路病害的调查以及现场施工的质量监督，是直接有效的方法。
为了试验的准确性，作为试验人，我们应严格遵循试验规程，同时参照以往可行的试验经验。
乳化沥青与集料的黏附性试验方法的探讨
黏附性试样主要以评定集料的抗水剥离能力。
黏附性试验一年当中要做很多组，做法都是按照规范要求，最近接到一组特别的用于稀浆封层下封层改性乳化沥青黏附性试验，集料选用粒径小于2.36㎜，这种粒径的黏附性试验从来没有遇到过，试验也无从下手，通过和领导的探讨，最终决定先选用一定数量的集料洗净烘干置于一滤筛中一同浸入盛有洁净水的烧杯中一分钟，然后浸入盛有乳化沥青的烧杯中一分钟后提起，在室温下静止24h，将滤筛连同集料一起浸入盛有煮沸水的烧杯中3min后，将集料从水中取出，观察集料上沥青的裹覆面积情况。
与选用粗集料的黏附性相比较，沥青面的裹覆面积情况基本一致。
土工合成材料试验
土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称。
我们试验室所接触到的土工材料基本是土工织物和土工格栅两大类。
土工格栅作为一种主要的土工合成材料，在工程中具有它独特的性能与功效。
在试验室，我们接触最多的便是塑料类的土工格栅。
此类土工格栅是经过拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物网材，可分单向和双向。
单向拉伸塑料土工格栅是由高分子聚合物经挤压成薄板再冲成规则孔网，然后纵向拉伸而成。
这种过程中使高分子成定向线性状态并形成分布均匀、节点强度高的长椭圆形网状整体性结构。
此种结构具有相当高的拉伸强度和拉伸模量，给土壤提供了理想的应力承担和扩散的连锁系统。
单向拉伸塑料土工格栅目前是比较受欢迎的加筋加固材料，首先其可承受较大的交变荷载，能有效的分配扩散荷载，提高路基的稳定性和承载力，延长道路使用寿命，还可以防止路基材料的流失而造成的路基变形、开裂。
其次，在公路的基层和面层中加入土工格栅，能降低弯沉，减少车辙，推迟裂缝出现时间3-9倍，并能减少结构层的厚度达36%。
双向土工格栅，顾名思义，也就是在聚合物冲孔后分纵横双向拉伸而成。
这种格栅的优点就在于它在纵向和横向上都具有很大的拉伸强度，非常适用于大面积永久性承载的地基补强。
格栅作为土工合成材料中的重要一支当然不会局限于塑料。
近年来玻璃纤维土工格栅异军突起，并广泛应用于沥青路面，尤其是用在沥青罩面层来减缓反射裂缝。
在一些发达国家，如德国、美国、加拿大、澳大利亚及日本等，玻纤格栅的应用已经有十多年时间，在高等级公路、市政道路及机场道面等要求较高的领域应用相当广泛。
在我国，玻纤土工格栅的应用相对较晚，1995-1996年的沪宁高速公路建设率先采用玻纤土工格栅作为沥青路面中防止基层裂缝而引起的沥青面层反射裂缝的产生。
玻璃纤维土工格栅以玻璃纤维无碱无捻粗纱为主要原料，编织制成网状结构材料。
其主要成分是氧化硅，化学性能稳定，而且有很高的耐磨性和优异的耐寒性，无长期蠕变，网状的结构可使集料嵌锁和限制，又因表面涂有特殊的改性沥青，所以其具有玻璃纤维的优异性与沥青混合料的相容性的复合性能，可以极大提高格栅的耐磨性及抗剪能力。
在由交通部颁发的《公路合成材料应用》中指出，应对路面防裂首推玻纤土工格栅，可减少或延缓裂纹反射的数量，减少沥青路面的车辙，可提高半刚性基层的耐疲劳寿命。
由此可见，我国已经开始促进玻纤格栅的使用与研究，或许以后玻纤可能再次技术突破而独领风骚。
社会在进步发展，事物的变化总是日新月异，也许今日的新兴技术一夜可成为明日黄花也未可知。
但就是如此的革新，才能使技术显现出生命。
复合土工格栅是土工格栅和土工布的复合品。
或许当初的设计理念就是要把两者的优点进行结合，果然，创新总是无止境的，复合土工格栅的成功验证这一真理。
其不仅抗拉强度高，延伸率小，纵横向变形均匀，而且具有较高的透水性，反滤性和耐磨性。
当然，复合土工格栅不是土工格栅技术的终点，玻纤的应用也不像蒸汽机的发明一般改变历史，但创造与探索总是发展必不可少的前提，不断地了解、学习、研究新型材料，填补知识的空白，正是我们要去努力的方向。
马歇尔击实仪日常保养知识
马歇尔击实仪是实验室经常使用的设备，因其使用频率高，使用时振动大，部件容易造成损伤。
为保证设备的正常工作状态，根据日常设备维修保养的经验，总结如下六点：
（1）定期检查链条的紧张度，如果其绕度大于10mm就应进行调整，使其紧固，以避免因链条松弛导致击实时无法正常挂锤，导致提锤过程中脱锤或在提锤过程中，连同导向杆一起提升，导致无法分离；
（2）在没有装混合料时，不得启动击实仪，不使用时在试模内应垫棉纱或碎纸屑，避免长期闲置，因设备自身重力导致内部构建变形；
（3）定期对链条、重锤滑动部分进行润滑，使用高温稠化机油，以避免部件之间的磨损；
（4）每次击实后，应及时对试模、冲击压头、钢板平台进行清洗处理，避免沥青混合料残渣进入设备构件内部，导致设备因杂物进入损坏；
（5）应经常检查钢板平台与混凝土底座的紧固度，避免设备使用过程中冲击造成的设备晃动，从而增加了元件的振动幅度；
（6）使用中如发现经常出现脱锤现象，可对击实仪的上下限位模块进行加工，对下模块槽进行切割加深，对上模块进行电镀使其增厚。
（7）规范的操作是避免设备损坏的前提条件。
沥青各组分对沥青的影响
沥青，由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，呈液态、半固态或固态，是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。
在试验室，我们平常会做一些沥青试验，用得出的物理指标来表征沥青的性能，看沥青是否满足其在工程方面的应用，比如沥青的三大指标，又或是质量变化等等。
诚然，用这些指标，我们会准确地看出沥青的好坏。
但是，在试验的过程中，我们往往会产生疑问，是什么因素控制着沥青的这些性质，表面看起来差不多的沥青其性能为什么会有差异呢？
就道路石油沥青而言，将其组成成分划分归类和分为四个组分，分别为：
沥青质、胶质、芳香分、饱和分。
而就是这些，由性能相近物质组成的组分决定着沥青的各项性能。
我们可以首先简单的来叙述下，各组分对沥青的指标控制。
沥青质是影响沥青脆点的成分。
沥青质的增加，可使沥青获得低的感温性。
芳香分对沥青乳化起决定性作用。
胶质对沥青的黏度、延度等起决定性作用。
胶质的增加可使沥青的延度增加，胶质和沥青质都对沥青的黏度有直接影响，黏度会随其含量的增多而变大。
饱和分对针入度、软化点起决定性作用。
饱和分含量增加，可使沥青的稠度降低，导致针入度的值变大。
以上是沥青各组分对沥青性能指标的粗略叙述，并不能以此来判断沥青的使用性能，最多只能指明大概的方向，其具体指标还是要通过常规试验来表征，而且沥青中的一些特殊物质对沥青也会有相当大的影响。
比如，沥青中蜡的存在，在高温时会使沥青容易发软，导致沥青高温稳定性降低，出现车辙或流淌；相反，在低温时会使沥青变得脆硬，导致低温抗裂性降低；此外，蜡会使沥青与石料粘附性降低，在有水的条件下，会使路面石子产生剥落现象，造成路面破坏；更严重的是，含蜡沥青会使沥青路面的抗滑性降低，影响路面的行车安全.
沥青中某些成分对沥青的影响是不可忽视的，所以我们不能单单粗略地从四组分中来判定沥青的性能指标，以上关于四组分的论述，只是给大家一个关于沥青性能的笼统认识，旨在了解沥青成分与物理指标的关系.
浅谈聚合物改性沥青离析试验方法
离析指标是评价改性沥青储存稳定性的主要指标，道路工程中多以《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20-2011）中T0661-2011的试验方法进行测定。
但其中的某些细节没有明确表述，易使不同试验人员对规程的理解不一而进行不同的操作，导致试验结果出现争议。
其中不详之处在于：
⑴T0661-2011中3.1.3处：
“当盛样管为铝管时，将开口的一段捏成一薄片，并折叠2次以上，然后用小夹子夹紧，密闭。
然后将盛样管连同架子一起放入163℃烘箱中，在不受任何扰动的情况下静置（48±1）h”。
此处并没有说明改性沥青浇样完成后，是否应立即放入烘箱还是在室温保持一段时间。
⑵T0661-2011中3.1.4处“加热结束后，将盛样管连同支架一起从烘箱中轻轻取出，放入家用冰箱的冷柜中，保持盛样管在竖直状态，不少于4h”。
此处并没有说明家用冰箱的温度条件。
经过长期的沥青检测工作后，我认为这两点对改性沥青的离析指标有着明显的影响。
对于一些改性工艺不佳、改性剂与基质沥青相容性不好的沥青而言，这些细节更容易产生多种试验结果，表现出很差的重复性与再现性，至使试验参数在生产方、使用方和检测方中产生争议。
因此，我通过进行比对试验来分析各步骤对试验结果的影响。
首先对
（1）过程进行比对试验，具体试验结果见下表1：
表1
生产厂家
室温下冷却1h
无室温下冷却1h
厂家1
顶部
底部
差值
顶部
底部
差值
96.8
63.4
33.4
97.2
63.1
34.1
其次对
（2）过程进行比对试验。
具体试验结果见下表2：
表2
生产厂家
家用冰箱温度-10℃
家用冰箱温度-18℃
厂家2
顶部
底部
差值
顶部
底部
差值
81.0
73.9
7.1
79.7
79.0
0.7
根据表1与表2，我们可以看出低温控制相对于室温冷却对试验结果的影响更大，同时也带来一个不容忽视的问题：
家用冰箱是否适用于离析试验过程中冷冻。
在离析试验过程中，冰箱的冷却温度使试样从163℃的热环境中骤然进入一个低温环境中，不同的冷却温度下形成的不同温降梯度，将导致一些工艺欠佳或稳定性不好的共混体发生二次相态重组，而改变了原有相态结构组成，这就导致试验结果的不均匀性。
因此，我认为家用冰箱并不适用于离析试验。
浅谈聚合物改性沥青离析试验影响因素
离析指标是评价改性沥青储存稳定性的主要指标，道路工程中多以JTGE20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》T0661-2011的试验方法进行测定。
但其中的某些细节没有明确表述，易使不同试验人员对规程的理解不一而进行不同的操作，容易导致试验结果出现争议。
一、人：
影响因素在两个方面:
1、人员在将铝管从烘箱移至冰箱过程中易产生震荡，会将已经离析的样品产生人为的二次物理作用。
2、进行软化点试验时，人工的浇模、刮模会通过力度不同，温度控制不同，导致样品最终结果产生差异。
二、机（主因）：
影响因素一个：
1、冰箱的设定温度规范中没有明确规定。
应该进一步明确细化，因为初步验证，对于质量较差的改性沥青，对于温度的不同，试验数据的差异性相当大。
三、法（主因）：
影响因素四个：
1、铝管的截取长度应制定标准控制，保证头端与尾端的样品质量相当。
2、取样数量规范规定为50克左右，因沥青密度不同导致管内体积不同，建议以体积确定取样标准。
3、样品是否等冷却后再密封，还是立即就密封，以及密封的折条宽度应该进行细化标准。
4、头端与尾端的样品浇模前的搅匀步骤，因沥青样品太少，没有合适的搅拌工具，导致试验人员都采用象征性的摇晃铝盒来实现，会导致样品的不均匀现象。
四、下一步打算：
1、对于改性沥青冷冻温度后期将进行不同梯度的温度进行析漏影响性分析，确定一个较稳定的温度区间。
2、铝管的截取长度可以用游标卡尺量取上、中、下三段一致，保证头端与尾端的样品质量相当。
3、改性沥青样品取样数量在规范规定的基础上应进步细化，规定取样范围，因沥青密度不同导致管内体积不同，建议体积确定取样标准。
沥青老化试验两种试验方法的差异
老化试验在我们平常试验中是一种常见的参数指标，根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20-2011），我们可以找到两种测定沥青质量变化的试验方法，分别是：
沥青薄膜加热试验（T0609-2011）和沥青旋转薄膜加热试验（T0610-2011）。
对此，我们便会产生疑问，规范为什么要收入两种沥青老化的试验方法，这两种方法到底有何不同？
下面为大家作简要解答。
沥青薄膜加热试验与沥青旋转薄膜加热试验的试验方法大相径庭，但其目的都是模拟沥青在施工过程中的老化行为。
在JTGE20-2011中，两者是同一性质的试验，美国等一些沥青标准中规定旋转薄膜加热可以用薄膜加热试验代替。
但由于其沥青老化时的状态不同，两者还有有一定差异性的。
沥青薄膜加热试验中沥青膜厚度约为3.1mm，在沥青旋转薄膜加热试验中沥青膜只有5~10μm，后者更接近沥青混合料拌和时的实际情况。
在沥青旋转薄膜加热试验过程中，不断有热空气喷在沥青薄膜的表面，因此其薄膜受热面积远大于沥青薄膜加热试验时的受热面积。
在前者中，试验表面在试验时处于静止状态，而在后者的加热试验中，旋转瓶以一定速率旋转，使其中的沥青薄膜与热空气接触的表面不断变化，可以充分地受到热空气对其的作用，从而发生的化学变化也更完全。
因此，旋转薄膜加热试验对于沥青的老化程度要高于薄膜加热试验。
在通常试验中，我们一般将沥青薄膜加热试验用于道路石油沥青，将沥青旋转薄膜加热试验用于聚合物改性沥青，这样可以得到更接近于实际的指标。
但有些黏度较高的改性沥青在进行旋转薄膜加热试验时，在旋转过程中沥青容易堆积在瓶口处，有时就会发生从瓶口流出的现象，此时就有必要采用薄膜加热试验代替。
添加剂在沥青混合料配合比设计过程中的添加
目前许多沥青混合料在目标配合比设计时掺入抗车辙剂、温拌剂、复合增效剂等添加剂以提高沥青混合料的某些性能指标或改善其施工工艺。
但是委托人要求只在配合比设计过程中某一环节掺入这类添加剂，就不能综合反映出所设计的混合料真实体积指标和性能指标。
以抗车辙剂为例，许多抗车辙剂不仅能够显著提高沥青混合料的抗车辙能力而且还具有改善沥青混合料的和易性使其更易于压实的效果。
因此在沥青混合料配合比设计过程中初试级配时就应该掺入这一类添加剂，以得到沥青混合料准确的体积指标，进而完成后续的试验。
如果在性能验证时掺入添加剂，混合料的体积指标较掺入之前可能会有较大变化，其性能验证数据也就不能真实反映该混合料的性能指标了。
如果只是在车辙试验时掺入抗车辙剂，我个人认为是不科学的，因为掺入抗车辙剂后虽然提高了混合料的抗车辙能力，但是对混合料的抗水损害能力和低温抗裂性能是有削弱作用的，尤其是低温抗裂性能会有不同程度的下降。
所以这类设计报告中的数据就不能反映沥青混合料的综合性能指标。
任何事物都具有其两面性，不能取其长而避其短。
我认为添加剂的掺入应贯穿于配合比设计的全过程，这样才能真实地综合反映混合料的体积指标和性能指标。
沥青混合料的老化
根据美国SHRP计划的研究，松散的沥青混合料在135℃的环境下4小时相当于混合料在现场拌和后在铺筑过程中的老化，压实混合料在85℃环境下120小时相当于路面使用5至7年里的老化过程。
我国现行的《沥青及沥青混合料试验规程》中对室内拌制的沥青混合料在试验之前都没有要求对沥青混合料进行老化。
AASHTOR30规定按体积比设计的混合料制备方法中混合料放入盘中，平铺，平均厚度范围在25~50mm之间。
将混合料和盘子一起放入鼓风烘箱中2小时（±5分钟），温度设为混合料的压实温度（±3°C）。
为了保持条件一致每隔60±5分钟后搅拌混合料。
2小时±5分钟后，将混合料从鼓风烘箱中移走。
此时的混合料可以准备压实或者试验。
我们在配合比设计时采用AASHTOR30对混合料进行老化处理。
沥青混合料的老化与否对其体积指标和性能指标都有重大的影响，以其中尤为重要的一个参数最大理论相对密度为例，AASHTOT209要求实验室中制备的沥青混合料需在135±5°C的烘箱中干燥至少2小时。
必要时采取更长时间的干燥，使沥青混合料达到恒定的质量（重复测量质量不超过0.1%）。
抛开模拟现场施工的因素不谈，这就不仅仅是我们之前所认为的是为了使集料充分的吸收沥青，因为集料不论是否已经充分吸收了沥青其总质量是不变的，这也就意味着在这一温度条件下沥青的质量可能增加或者减少。
沥青在老化的过程中将伴随着一系列的物理反应与化学反应。
物理反应即为沥青在老化温度下沥青中的可挥发成分随着时间的推移慢慢挥发；化学反应即为沥青中的某些成分与氧气等其他物质发生反应产生新的物质。
这是否可以理解为为求得样品的最大理论相对密度的先决条件必须使样品中的集料充分吸收沥青即集料的孔隙完全被沥青所填充，还必须使沥青在老化温度下完全物理反应与化学反应。
这也意味着实际的有效沥青用量将偏小或偏大，如果化学反应产生的物质质量大于物理反应挥发的物质质量那么实际的有效沥青用量将偏大，反之则偏小，一般是偏小的。
其中最主要的因素是沥青是否填充集料中的孔隙也就是沥青是否被集料充分吸收。
如果集料中存在孔隙未被沥青填充或者未被完全填充所测得的最大理论相对密度值将偏小。
60℃动力黏度试验方法对比
60℃动力黏度是反映道路用沥青的高温抵抗永久变形能力的一项重要参数。
目前国内测试方法基本上有两种，分别是Brookfield旋转黏度计法和真空减压毛细管法。
这两种黏度测试所得黏度单位是一致的，但是方法与原理却截然不同。
近期采用以上两种不同的方法分别对2个不同的道路用沥青进行比对试验。
两种试验方法分别为《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20-2011）中沥青旋转黏度试验（Brookfield黏度计法）（T0625-2011）和沥青动力黏度试验（真空减压毛细管法）（T0620-2000）。
试验结果见表1。
表1沥青黏度测试结果汇总
沥青
编号
Brookfield旋转黏度计法
真空减压毛细管法
试验值（Pa·s）
平均值（Pa·s）
试验值（Pa·s）
平均值（Pa·s）
1
213
218
216
208.7
208.4
209.1
208.7
2
190
191
190
186.2
184.7
185.4
185.4
3
7230
7540
7385
8033
5999
7739
7257
4
830
850
840
791.7
616.2
906.4
771.4
从表1可以看出，两种不同的方法进行道路石油沥青和改性沥青黏度测试时，道路石油沥青试验结果的再现性都较好，而对于改性沥青，两种试验方法的再现性误差非常大。
因此对于道路石油沥青，采用Brookfield旋转黏度计法和真空减压毛细管法所得60℃动力黏度的测试结果比较接近，具有一定相互替换性。
而对于改性沥青60℃动力黏度的测试，两种试验方法测试结果的离散性非常大。
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