1 沥青三大物理指标

📌 针入度试验 (Penetration)
依据 JTG E20 T0604-2011《沥青针入度试验》评价沥青稠度与粘结力
测定值换算算式
P = \frac{d}{t} \times 100 \qquad P_{25^\circ C,100g,5s} = d \times 10 \ (\text{0.1mm})
参数及计量单位说明:
$P$ — 针入度值(0.1mm),精确至整数位
$d$ — 标准针垂直贯入沥青试样的深度(mm)
$t$ — 贯入时间(s),标准条件规定为 5s
📋
规范允差界限:
同一试样进行 3 次平行测定。当针入度 < 50 时,极差允许值为 2;当针入度在 50~149 时,极差允许值为平均值的 4%。超出需重做。
〰️ 延度试验 (Ductility)
依据 JTG E20 T0605-2011 评价沥青塑性变形能力
延度实测记录
D = L_t - L_0 \qquad \overline{D} = \frac{D_1 + D_2 + D_3}{3}
参数解析:
$D$ — 延度值(cm),记录精确至 0.1cm
$L_0$ — 试件初始状态长度(通常为模具内部的尺寸)
$L_t$ — 以 5cm/min 速率拉伸至刚好断裂时的刻度线长度(cm)
⚠️
测试注意:
如 3 个试件中有一个测定值与均值之差 >15%,应剔除并取剩余 2 个的均值;若有 2 个超限,则该组试验作废。若试件在表面或底部断裂则结果无效。
🌡️ 软化点试验 (环球法)
依据 JTG E20 T0606-2011 评价沥青的高温感温性能
软化点(升温速率非标准时修正)
T_{R\&B} = \frac{T_1 + T_2}{2} \qquad T_{\text{修正}} = T_{\text{实测}} + K \times (v - 5)
参数说明:
$T_{R\&B}$ — 软化点(℃),精确至 0.5℃
$v$ — 实际观测到的水/甘油浴升温速度(℃/min),标准要求为 $5 \pm 0.5$ ℃/min
$K$ — 修正系数,软化点 < 80℃ 时 K=0.5;软化点 $\ge$ 80℃ 时 K=1.0

2 沥青其他性能指标

⚖️ 沥青密度与相对密度 (水中重法)
依据 JTG E20 T0603-2011,为混合料配合比提供体积参数
密度与 15℃ 状态换算
\rho_{25^\circ C} = \frac{m_1 - m_2}{m_3 - m_4} \times \rho_w
\rho_{15^\circ C} = \rho_{25^\circ C} \times [1 + 0.00061 \times (25 - 15)]
变量解析:
$\rho_{25^\circ C}$ — 25℃ 时沥青密度(g/cm³)
$m_1$ — 盛样瓶与沥青试样在空气中的质量(g)
$m_2$ — 空盛样瓶质量(g);$m_4$ — 盛样瓶与水总质量(g)
$m_3$ — 盛样瓶、试样与水三者总质量(g)
$\rho_w$ — 纯水在 25℃ 时的密度(取 0.9971 g/cm³)
🔄 旋转薄膜加热试验 (RTFOT)
模拟沥青在拌合及施工过程中的短期热氧老化特征 (T0610-2011)
质量变化与残留比
\Delta m = \frac{m_1 - m_0}{m_0} \times 100\% \qquad P_{\text{残留比}} = \frac{P_{\text{残留}}}{P_{\text{原样}}} \times 100\%
参数解析:
$\Delta m$ — 质量变化率(%),精确至 0.01%,正值代表增加,负值代表损失
$m_0, m_1$ — 加热老化前后沥青试样的质量(g)
$P_{\text{残留比}}$ — 老化后针入度与原样针入度的比值(%),用来评定抗老化能力
环境参数:
试验温度控制在 $163^\circ C \pm 1^\circ C$,持续旋转加热 $85\text{min} \pm 2\text{min}$。

3 沥青混合料马歇尔与稳定性

🔨 马歇尔稳定度与流值 (Marshall)
依据 JTG E20 T0709-2011 评价混合料抗剪切及塑性变形能力
稳定度及马歇尔模数公式
MS = \frac{F_{\text{max}}}{1000} \ (\text{kN}) \qquad T = \frac{MS}{FL} \ (\text{kN/mm})
⚡ 现场速算:马歇尔模数 (T)
参数说明:
$MS$ — 修正后的马歇尔稳定度(kN),精确至 0.01 kN
$FL$ — 试件破坏时的流值变形量(mm),精确至 0.1 mm
$T$ — 马歇尔模数,表征混合料抵抗变形的刚度
🚗 车辙试验与动稳定度 (Rutting)
依据 JTG E20 T0719-2011 评价高温抗车辙能力
动稳定度 (DS) 计算公式
DS = \frac{(t_2 - t_1) \times N}{d_2 - d_1} \times C_1 \times C_2
⚡ 现场速算:动稳定度 (DS)
参数定义:
$DS$ — 动稳定度(次/mm),表示碾压产生 1mm 变形所需的往返次数
$N$ — 试验轮往返碾压速度,标准为 42 次/min
$d_1, d_2$ — 通常取 $t_1=45\text{min}$ 与 $t_2=60\text{min}$ 时对应的试件下沉变形量(mm)
$C_1, C_2$ — 试验机类型系数与试件尺寸系数(标准设备标准试件均取 1.0)
💧 水稳定性:浸水马歇尔与冻融劈裂
评价水分渗入混合料内部引起沥青剥落的抵抗力 (T0729)
残留比换算
MS_0 = \frac{MS_1}{MS} \times 100\% \qquad TSR = \frac{R_{T2}}{R_{T1}} \times 100\%
参数说明:
$MS_0$ — 浸水残留稳定度(%);$MS_1$ 为 60℃ 水浴 48h 后的稳定度
$TSR$ — 冻融劈裂强度比(%);$R_{T1}, R_{T2}$ 分别为空白组和经历水饱和-冷冻-解冻循环组的劈裂抗拉强度

4 沥青混合料体积指标 (Volumetrics)

📦 空隙率与矿料间隙率
配合比设计的核心控制指标,依据 JTG E20 及 Superpave 体系
空隙率 (VV) 与 矿料间隙率 (VMA)
VV = \left(1 - \frac{G_{mb}}{G_{mm}}\right) \times 100\%
VMA = \left(1 - \frac{G_{mb}}{G_{sb}} \times P_s\right) \times 100\%
VFA = \frac{VMA - VV}{VMA} \times 100\%
⚡ 现场速算:空隙率 (VV)
体积参数说明:
$VV$ — 压实沥青混合料试件的空隙率(%)
$VMA$ — 压实试件矿料骨架间隙率(%)
$VFA$ — 沥青饱和度(%),即 VMA 中被有效沥青填充的部分
$G_{mb}$ — 试件毛体积相对密度(表干法或蜡封法)
$G_{mm}$ — 真空法测定的理论最大相对密度(无空隙状态)
$G_{sb}$ — 矿料混合物的合成毛体积相对密度;$P_s$ 为混合料中矿料的质量百分率($100-P_b$)

5 防水卷材试验检验

💪 拉伸性能与延伸度
依据 GB/T 328.8-2007《建筑防水卷材试验方法》
拉伸强度与断裂伸长率
TS = \frac{F_m}{b \cdot d} \qquad E = \frac{L_1 - L_0}{L_0} \times 100\%
参数解析:
$TS$ — 拉伸强度(MPa),精确至 0.1 MPa
$E$ — 断裂伸长率(%),精确至 1%
$F_m$ — 记录到的最大拉力(N);$b, d$ — 试件中间平行部分的宽度与厚度(mm)
$L_0, L_1$ — 夹具间或标线间的初始距离及断裂时刻的距离(mm)
📋
试验规范:
拉伸速度通常设定为 $100\text{mm/min} \pm 10\text{mm/min}$。纵向与横向分别取 5 个平行试样,剔除断裂在夹具夹持区域的异常数据。
🔥 耐热性与低温柔性
依据 GB/T 328 评价卷材对极限气候的耐受力
耐热性流淌滑动值
S = L_1 - L_0 \qquad D = d_1 - d_0
判定标准:
耐热性:测量垂直悬挂加热(如 70℃/80℃ 2小时)后的滑动值 $S$ 与流淌值 $D$(mm),通常要求 $\le 2.0\text{mm}$ 且无起泡剥落。
低温柔性:在规定低温(如 -20℃)下绕规定直径的弯心弯折 180°,观察表面有无裂纹,要求 4 个试件至少 3 个无裂纹。

6 防水涂料试验检验

⚖️ 固体含量测定
依据 GB/T 16777-2008《建筑防水涂料试验方法》成膜物占比
固体含量质量比
X = \frac{m_2 - m_0}{m_1 - m_0} \times 100\%
参数解析:
$X$ — 固体含量(%),精确至 1%
$m_0$ — 洁净干燥的培养皿初始质量(g)
$m_1$ — 培养皿与未干燥涂料试样的总质量(g)
$m_2$ — 在烘箱中经规定温度(如 120℃ 或根据材料类别而定)烘干至恒重的总质量(g)

7 密封与粘结材料试验

⏱️ 表干时间与定伸粘结性
依据 GB/T 13477 系列规范评价建筑密封胶施工性能
拉伸模量与变化率 (热老化)
E_{\text{模量}} = \frac{\sigma_{100}}{\varepsilon_{100}} \qquad \Delta E = \frac{E_{\text{老化}} - E_{\text{原样}}}{E_{\text{原样}}} \times 100\%
规范要点说明:
表干时间:指涂布开始至聚乙烯薄膜轻触表面不再粘附的时间跨度(硅酮胶通常要求 $\le 3\text{h}$)。
$E_{\text{模量}}$ — 特定温度下的定伸(如 100% 拉伸率)模量(MPa);用来划分低模量(LM)与高模量(HM)级别。
定伸粘结破坏面积:浸水或冷拉热压循环后,粘结破坏面积百分比通常被要求限制在 $\le 5\%$(或特定级别 $\le 25\%$)。