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文檔簡(jiǎn)介

城市道路檢測(cè)

從業(yè)人員培訓(xùn)瀝青混合料及檢測(cè)方法由礦料與瀝青結(jié)合料拌和而成的混合料的總稱,礦料起骨架作用,瀝青與填料(礦粉)起膠結(jié)和填充作用。一、瀝青混合料的定義一、瀝青混合料的基本概念(一)瀝青混合料分類1.按集料級(jí)配組成及空隙率分為:密級(jí)配瀝青混合料、半開級(jí)配瀝青碎石混合料、開級(jí)配瀝青混合料、間斷級(jí)配瀝青混合料2.按礦料的最大粒徑分為特粗式瀝青混合料、粗粒式瀝青混合料、中粒式瀝青混合料、細(xì)粒式瀝青混合料、砂粒式瀝青混合料3.按制造工藝分為:熱拌瀝青混合料、冷拌瀝青混合料按照瀝青混合料的礦料級(jí)配組成特點(diǎn),將瀝青混合料分為三種類型:懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)、骨架空隙結(jié)構(gòu)、骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)骨架空隙結(jié)構(gòu)骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)(二)瀝青混合料的結(jié)構(gòu)(1)懸浮—密實(shí)結(jié)構(gòu):采用連續(xù)型密級(jí)配的礦質(zhì)混合料,與瀝青拌和而得的瀝青混合料屬懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)粗集料被細(xì)集料推開,相互之間不能接觸形成骨架。特點(diǎn):各級(jí)集料均被次級(jí)集料隔開,并懸浮在次級(jí)集料和瀝青之間,密實(shí)度大,強(qiáng)度高,且不易離析,施工方便。但不能形成骨架,穩(wěn)定性較差。(2)骨架—空隙結(jié)構(gòu):采用屬于連續(xù)型級(jí)配的礦質(zhì)混合料,當(dāng)?shù)V質(zhì)集料中粗集料較多,可以形成礦質(zhì)骨架,但因細(xì)集料數(shù)量較少,不足以填滿空隙時(shí),則形成“骨架”+“空隙”結(jié)構(gòu)特點(diǎn):粗集料可以互相靠攏形成骨架,但細(xì)集料太少,不足以填滿空隙。由于集料之間的嵌擠力和內(nèi)摩擦力較大,高溫穩(wěn)定性較好,抗水損害、疲勞和低溫性能較差。(3)骨架—密實(shí)結(jié)構(gòu):當(dāng)采用間斷型密級(jí)配時(shí),混合料中既有一定數(shù)量的粗集料形成骨架,同時(shí)細(xì)集料足以填充骨架的空隙。特點(diǎn):骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)的瀝青混合料粘結(jié)力與內(nèi)摩阻力均較高,高溫穩(wěn)定性較好,抗水損害、疲勞和低溫性能均較好。三、瀝青混合料密度試驗(yàn)

(表干法)(270頁)瀝青混合料試件密度測(cè)試方法:表干法、蠟封法、體積法(一)目的與適用范圍

1.本方法適用于測(cè)定吸水率不大于2%的各種瀝青混合料試件,包括密級(jí)配瀝青混凝土、瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)和瀝青穩(wěn)定碎石等瀝青混合料試件的毛體積相對(duì)密度和毛體積密度。標(biāo)準(zhǔn)溫度為25℃±0.5℃。

2.本方法測(cè)定的毛體積相對(duì)密度和毛體積密度適用于計(jì)算瀝青混合料試件的空隙率、礦料間隙率等各項(xiàng)體積指標(biāo)。(二)儀具與材料技術(shù)要求

1.浸水天平

2.網(wǎng)籃

3.溢流水箱

4.懸吊裝置

5.秒表

6.毛巾。(三)方法與步驟

(1)準(zhǔn)備試件。本試驗(yàn)可以采用室內(nèi)成型的試件,也可以采用工程現(xiàn)場(chǎng)鉆芯、切割等方法獲得的試件。試驗(yàn)前試件宜在陰涼處保存(溫度不宜高于35℃),且放置在水平的平面上,注意不要使試件產(chǎn)生變形。

(2)選擇適宜的浸水天平或電子天平,最大稱量應(yīng)滿足試件質(zhì)量的要求。

(3)除去試件表面的浮粒,稱取干燥試件的空中質(zhì)量(ma),根據(jù)選擇的天平的感量讀數(shù),準(zhǔn)確至0.1g或0.5g。

(4)將溢流水箱水溫保持在25℃±0.5℃。掛上網(wǎng)籃,浸入溢流水箱中,調(diào)節(jié)水位,將天平調(diào)平并復(fù)零,把試件置于網(wǎng)籃中(注意不要晃動(dòng)水)浸水中3~5min,稱取水中質(zhì)量(mw)。若天平讀數(shù)持續(xù)變化,不能很快達(dá)到穩(wěn)定,說明試件吸水較嚴(yán)重,不適用于此法測(cè)定,應(yīng)改用蠟封法測(cè)定。

(5)從水中取出試件,用潔凈柔軟的擰干濕毛巾輕輕擦去試件的表面水(不得吸走空隙內(nèi)的水),稱取試件的表干質(zhì)量(mf)。從試件拿出水面到擦拭結(jié)束不宜超過5s,稱量過程中流出的水不得再擦拭。

(6)對(duì)從工程現(xiàn)場(chǎng)鉆取的非干燥試件,可先稱取水中質(zhì)量(mw)和表干質(zhì)量(mf),然后用電風(fēng)扇將試件吹干至恒重(一般不少于12h,當(dāng)不需進(jìn)行其他試驗(yàn)時(shí),可用60℃±5℃烘箱烘干至恒重),再稱取空中質(zhì)量(ma)。(四)計(jì)算

(1)按式(7-23)計(jì)算試件的吸水率

Sa—試件的吸水率ma—干燥試件的空中質(zhì)量mw—試件的水中質(zhì)量

mf—試件的表干質(zhì)量

(2)按式(7-24)和(7-25)分別計(jì)算試件的毛體積相對(duì)密度和毛體積密度。

γf(伽瑪)

—試件毛體積相對(duì)密度,無量綱;ρf—試件毛體積密度(g/cm3);ρw—25℃時(shí)水的密度,0.9971g/cm3。(3)按式計(jì)算試件的空隙率

VV—試件的空隙率(%);

γt—瀝青混合料理論最大相對(duì)密度,按計(jì)算法或?qū)崪y(cè)得到,無量綱;γf—試件的毛體積相對(duì)密度,無量綱,七、瀝青混合料馬歇爾

穩(wěn)定度試驗(yàn)(277頁)(一)目的與適用范圍

(1)本方法適用于馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)和浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn),以進(jìn)行瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)或?yàn)r青路面施工質(zhì)量檢驗(yàn)。浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)(根據(jù)需要,也可進(jìn)行真空飽水馬歇爾試驗(yàn))供檢驗(yàn)瀝青混合料受水損害時(shí)抵抗剝落的能力時(shí)使用,通過測(cè)試其水穩(wěn)定性檢驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)的可行性。

(2)本方法適用于按規(guī)范成型的標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件圓柱體和大型馬歇爾試件圓柱體。(二)儀具與材料技術(shù)要求(1)瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀(2)恒溫水槽:控溫準(zhǔn)確至1℃,深度不小于150mm。(3)真空飽水容器(4)烘箱(5)天平(6)溫度計(jì)(7)卡尺。(三)準(zhǔn)備工作

(1)按標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)法成型馬歇爾試件。

(2)量測(cè)試件的直徑及高度:用卡尺測(cè)量試件中部的直徑,用卡尺在十字對(duì)稱的4個(gè)方向量測(cè)離試件邊緣10mm處的高度,并以其平均值作為試件的高度。如試件高度不符合63.5mm±1.3mm或95.3mm±2.5mm要求或兩側(cè)高度差大于2mm,此試件應(yīng)作廢。

(3)按規(guī)范測(cè)定試件的密度,并計(jì)算空隙率、瀝青體積百分率、瀝青飽和度、礦料間隙率。

(4)將恒溫水槽調(diào)節(jié)至試驗(yàn)溫度,對(duì)黏稠石油瀝青或烘箱養(yǎng)生過的乳化瀝青混合料為60℃±1℃,對(duì)煤瀝青混合料為33.8℃±1℃,對(duì)空氣養(yǎng)生的乳化瀝青或液體瀝青混合料為25℃±1℃。(四)試驗(yàn)步驟

(1)將試件恒溫水槽中保溫,保溫時(shí)間對(duì)標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件需30~40min,對(duì)大型馬歇爾試件需45~60min。試件之間應(yīng)有間隔,底下應(yīng)墊起,距水槽底部不小于5cm。

(2)將馬歇爾試驗(yàn)儀的上下壓頭放入水槽或烘箱中達(dá)到同樣溫度。將上下壓頭從水槽或烘箱中取出擦拭干凈內(nèi)面。再將試件取出置于下壓頭上,蓋上上壓頭,然后裝在加載設(shè)備上。

(3)在上壓頭的球座上放妥鋼球,并對(duì)準(zhǔn)荷載測(cè)定裝置的壓頭。

(4)將自動(dòng)馬歇爾試驗(yàn)儀的壓力傳感器、位移傳感器與計(jì)算機(jī)正確連接,壓力和位移傳感器調(diào)零。

(5)當(dāng)采用壓力環(huán)和流值計(jì)時(shí),將流值計(jì)安裝在導(dǎo)棒上,使導(dǎo)向套管輕輕地壓住上壓頭,同時(shí)將流值計(jì)讀數(shù)調(diào)零。調(diào)整壓力環(huán)中百分表,對(duì)零。

(6)啟動(dòng)加載設(shè)備,使試件承受荷載,加載速度為50mm/min±5mm/min。計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄傳感器壓力和試件變形曲線并將數(shù)據(jù)自動(dòng)存入計(jì)算機(jī)。(7)當(dāng)試驗(yàn)荷載達(dá)到最大值的瞬間,取下流值計(jì),同時(shí)讀取壓力環(huán)中百分表讀數(shù)及流值計(jì)的流值讀數(shù)。(8)從恒溫水槽中取出試件至測(cè)出最大荷載值的時(shí)間,不得超過30s。(五)浸水馬歇爾(殘留穩(wěn)定度)試驗(yàn)方法浸水馬歇爾試驗(yàn)方法與標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試驗(yàn)方法的不同之處在于,試件在已達(dá)規(guī)定溫度恒溫水槽中的保溫時(shí)間為48h,其余步驟均與標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試驗(yàn)方法相同。(六)真空飽水馬歇爾試驗(yàn)方法試件先放入真空干燥器中,關(guān)閉進(jìn)水膠管,開動(dòng)真空泵,使干燥器的真空度達(dá)到97.3kPa(730mmHg)以上,維持15min;然后打開進(jìn)水膠管,靠負(fù)壓進(jìn)入冷水流使試件全部浸入水中,浸水15min后恢復(fù)常壓,取出試件再放人已達(dá)規(guī)定溫度的恒溫水槽中保溫48h。其余均與標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試驗(yàn)方法相同。(七)計(jì)算(1)試件的穩(wěn)定度及流值將采集的數(shù)據(jù)繪制成壓力和試件變形曲線,在切線方向延長(zhǎng)曲線與橫坐標(biāo)軸交于O1,將O1作為修正原點(diǎn),從O1其量取相應(yīng)于荷載最大值時(shí)的變形作為流值(FL)。最大荷載即為穩(wěn)定度(MS),以kN計(jì)。(2)試件的馬歇爾模數(shù)

(3)試件的浸水殘留穩(wěn)定度

MSo—試件的浸水殘留穩(wěn)定度(%);

MS1—試件浸水48h后的穩(wěn)定度(kN)。T—試件的馬歇爾模數(shù)(kN/mm)MS—試件的穩(wěn)定度(kN)

FL—試件的流值(mm)試件的真空飽水殘留穩(wěn)定度

MS'o—試件的真空飽水殘留穩(wěn)定度(%);

MS2—試件真空飽水后浸水48h后的穩(wěn)定度(kN)。(八)報(bào)告當(dāng)一組測(cè)定值中某個(gè)測(cè)定值與平均值之差大于標(biāo)準(zhǔn)差的k倍時(shí),該測(cè)定值應(yīng)予舍棄,并以其余測(cè)定值的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。當(dāng)試件數(shù)目n為3、4、5、6個(gè)時(shí),k值分別為1.15、1.46、1.67、1.82。

例題:一組4個(gè)試件的馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果為8.20kN、8.50kN、9.60kN、14.0kN(試驗(yàn)數(shù)目為4時(shí),k值取1.46),計(jì)算馬歇爾評(píng)定值?解:C:馬歇爾穩(wěn)定度平均值為:(8.20+8.50+9.60+14.00)/4=10.08kN標(biāo)準(zhǔn)差2.68kN異常值舍棄判定標(biāo)準(zhǔn):2.68×1.46=3.91kN判定最小值:∣最小值-平均值∣=∣8.20-10.08∣=1.88<3.91kN,應(yīng)保留判定最大值:∣最大值-平均值∣=∣14.00-10.08∣=3.92>3.91kN,應(yīng)舍棄判定次大值:∣次大值-平均值∣=∣9.60-10.08∣=0.48<3.91kN,應(yīng)保留馬歇爾穩(wěn)定度平均值=(8.20+8.50+9.60)/3=8.77kN方法二:(穩(wěn)定度值-平均值)/標(biāo)準(zhǔn)差與1.46比較八、瀝青混合料車轍試驗(yàn)(281頁)

瀝青混合料車轍試驗(yàn)是用標(biāo)準(zhǔn)的成型方法,制成標(biāo)準(zhǔn)的混合料試件(通常尺寸為300mm*300mm*50mm),在60℃的規(guī)定溫度下,以一個(gè)輪壓為0.7Mpa的實(shí)心橡膠輪胎在其上行走,測(cè)量試件在變形穩(wěn)定時(shí)期,每增加1mm變形需要行走的次數(shù),即動(dòng)穩(wěn)定度,以次/mm表示。動(dòng)穩(wěn)定度是評(píng)價(jià)瀝青混凝土路面高溫穩(wěn)定性的一個(gè)指標(biāo),也是瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)時(shí)的一個(gè)輔助性檢驗(yàn)指標(biāo)。試驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)測(cè)定瀝青混合料的高溫抗車轍能力,供混合料配合比設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行高溫穩(wěn)定性檢驗(yàn)使用。(2)輔助性檢驗(yàn)瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)。

二.儀具與材料CZ-4型車轍試樣成型儀

1.車轍試驗(yàn)機(jī)

——主要由下列部分組成:(1)試件臺(tái)可牢固地安裝兩種寬度(300mm和150mm)的規(guī)定尺寸試件的試模。3.恒溫室車轍試驗(yàn)機(jī)必須整機(jī)安放在恒溫室內(nèi),裝有加熱器、氣流循環(huán)裝置及裝有自動(dòng)溫度控制設(shè)備,能保持恒溫室溫度60℃±1℃(試件內(nèi)部溫度60℃±0.5℃),根據(jù)需要亦可為其他需要的溫度。用于保溫試件并進(jìn)行檢驗(yàn)。溫度應(yīng)能自動(dòng)連續(xù)記錄。二.儀具與材料

CZ-4型車轍試樣成型儀介紹用途:主要用于車轍試驗(yàn)時(shí),對(duì)瀝青混合料式樣做碾壓成型。適用于瀝青混合料其他物理力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)的輪碾法式樣制作。1.車轍試驗(yàn)機(jī)1.車轍試驗(yàn)機(jī)

——主要由下列部分組成:(1)試件臺(tái)可牢固地安裝兩種寬度(300mm和150mm)的規(guī)定尺寸試件的試模。(2)試驗(yàn)輪橡膠制的實(shí)心輪胎。外徑φ200mm,輪寬50mm,橡膠層厚15mm。橡膠硬度(國際標(biāo)準(zhǔn)硬度)20℃時(shí)為84±4;60℃時(shí)為78±2,試驗(yàn)輪行走距離為230mm±10mm,往返碾壓速度為42次/min±1次/min(21次往返/min),允許采用曲柄連桿驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)(試驗(yàn)輪不動(dòng))的任一種方式。(3)加載裝置使試驗(yàn)輪與試件的接觸壓強(qiáng)在60℃時(shí)為0.7MPa±0.05MPa,施加的總荷載為78Kg左右,根據(jù)需要可以調(diào)整。(4)試模:鋼板制成,由底板及側(cè)板組成,試模內(nèi)側(cè)尺寸長(zhǎng)為300mm,寬為300mm,厚為50mm。(5)變形測(cè)量裝置自動(dòng)檢測(cè)車轍變形并記錄曲線的裝置,通常用LVDT、電測(cè)百分表或非接觸位移計(jì)。(6)溫度檢測(cè)裝置自動(dòng)檢測(cè)并記錄試件表面及恒溫室內(nèi)溫度的溫度傳感器、溫度計(jì)(精密度0.5℃)。3.恒溫室車轍試驗(yàn)機(jī)必須整機(jī)安放在恒溫室內(nèi),裝有加熱器、氣流循環(huán)裝置及裝有自動(dòng)溫度控制設(shè)備,能保持恒溫室溫度60℃±1℃(試件內(nèi)部溫度60℃±0.5℃),根據(jù)需要亦可為其他需要的溫度。用于保溫試件并進(jìn)行檢驗(yàn)。溫度應(yīng)能自動(dòng)連續(xù)記錄。(三)方法與步驟1.準(zhǔn)備工作(1)試驗(yàn)輪接地壓強(qiáng)測(cè)定:測(cè)定在60℃時(shí)進(jìn)行,在試驗(yàn)臺(tái)上放置一塊50mm厚的鋼板,其上鋪一張毫米方格紙,上鋪一張新的復(fù)寫紙,以規(guī)定的700N荷載后試驗(yàn)輪靜壓復(fù)寫紙,即可在方格紙上得出輪壓面積,并由此求得接地壓強(qiáng)。當(dāng)壓強(qiáng)不符合0.7MPa±0.05MPa時(shí),荷載應(yīng)予適當(dāng)調(diào)整。(2)按規(guī)范用輪碾成型法制作車轍試驗(yàn)試塊。在試驗(yàn)室或工地制備成型的車轍試件,板塊狀試件尺寸為長(zhǎng)300mm×寬300mm×厚50~l00mm(厚度根據(jù)需要確定)。也可從路面切割得到需要尺寸的試件。

(3)當(dāng)直接在拌和廠取拌和好的瀝青混合料樣品制作車轍試驗(yàn)試件檢驗(yàn)生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)或混合料生產(chǎn)質(zhì)量時(shí),必須將混合料裝入保溫桶中,在溫度下降至成型溫度之前迅速送達(dá)試驗(yàn)室制作試件。如果溫度稍有不足,可放在烘箱中稍事加熱(時(shí)間不超過30min)后成型,但不得將混合料放冷卻后二次加熱重塑制作試件。重塑制件的試驗(yàn)結(jié)果僅供參考,不得用于評(píng)定配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn)是否合格的標(biāo)準(zhǔn)。(4)如需要,將試件脫模按本規(guī)程規(guī)定的方法測(cè)定密度及空隙率等各項(xiàng)物理指標(biāo)。

(5)試件成型后,連同試模一起在常溫條件下放置的時(shí)間不得少于12h。對(duì)聚合物改性瀝青混合料,放置的時(shí)間以48h為宜,使聚合物改性瀝青充分固化后方可進(jìn)行車轍試驗(yàn),室溫放置時(shí)間不得長(zhǎng)于一周。2.試驗(yàn)步驟(1)將試件連同試模一起,置于已達(dá)到試驗(yàn)溫度60℃±1℃的恒溫室中,保溫不少于5h,也不得超過12h。在試件的試驗(yàn)輪不行走的部位上,粘貼一個(gè)熱電偶溫度計(jì)(也可在試件制作時(shí)預(yù)先將熱電偶導(dǎo)線埋入試件一角),控制試件溫度穩(wěn)定在60℃±0.5℃.

(2)將試件連同試模移置于輪轍試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)臺(tái)上,試驗(yàn)輪在試件的中央部位,其行走方向須與試件碾壓成行車方向一致。開動(dòng)車轍變形自動(dòng)記錄儀,然后啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī),使試驗(yàn)輪往返行走,時(shí)間約1h,或最大變形達(dá)到25mm時(shí)為止。試驗(yàn)時(shí),記錄儀自動(dòng)記錄變形曲線及試驗(yàn)溫度。對(duì)試驗(yàn)變形較小的試件,也可對(duì)一塊試件在兩側(cè)1/3位置上進(jìn)行兩次試驗(yàn),然后取平均值。

(四)計(jì)算

1.從車轍變形曲線上讀取45min(t1))及60min(t2)時(shí)的車轍變形d1及d2,準(zhǔn)確至0.0lmm。當(dāng)變形過大,在未到60min變形已達(dá)25mm時(shí),則以達(dá)到25mm(d2)的時(shí)間為t2,將其前15min為t1,此時(shí)的變形量為d1。2.瀝青混合料試件的動(dòng)穩(wěn)定度按式(7-41)計(jì)算。

(7-41)式中:DS—瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度(次/mm);

d1—對(duì)應(yīng)于時(shí)間t1的變形量(mm);

d2—對(duì)應(yīng)于時(shí)間t2的變形量(mm);

C1—試驗(yàn)機(jī)類型系數(shù),曲柄連桿驅(qū)動(dòng)加載輪往返運(yùn)行方式為1.0;

C2—試件系數(shù),試驗(yàn)室制備寬300mm的試件為1.0;

(五)試驗(yàn)結(jié)果處理

(1)同一瀝青混合料或同一路段路面,至少平行試驗(yàn)3個(gè)試件。當(dāng)3個(gè)試件動(dòng)穩(wěn)定度變異系數(shù)不大于20%時(shí),取其平均值作為試驗(yàn)結(jié)果;變異系數(shù)大于20%時(shí)應(yīng)分析原因,并追加試驗(yàn)。如計(jì)算動(dòng)穩(wěn)定度值大于6000次/mm,記作:>6000次/mm。

(2)試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)注明試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)輪接地壓強(qiáng)、試件密度、空隙率及試件制作方法等。十、瀝青混合料中瀝青含量檢測(cè)(離心分離法)285頁(一)目的與適用范圍

1.本方法采用離心分離法測(cè)定瀝青混合料中的瀝青含量(或油石比)。

2.本方法適用于熱拌熱鋪瀝青混合料路面施工時(shí)的瀝青用量檢測(cè),以評(píng)定拌和廠產(chǎn)品質(zhì)量。此法也適用于舊路調(diào)查時(shí)檢測(cè)瀝青混合料的瀝青用量,用此法抽提的瀝青溶液可用于回收瀝青,以評(píng)定瀝青的老化性質(zhì)。(二)儀具與材料技術(shù)要求

1.離心抽提儀:由試樣容器及轉(zhuǎn)速不小于3000r/min的離心分離器組成,分離器備有濾液出口。容器蓋與容器之間用耐油的圓環(huán)形濾紙密封。2.圓環(huán)形濾紙。3.回收瓶:容量1700mL以上。4.壓力過濾裝置。5.天平:感量不大于0.01g、1mg的天平各1

臺(tái)。6.量筒:分度值1mL。7.電烘箱:裝有溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)器8.三氯乙烯:工業(yè)用。9.碳酸銨飽和溶液:供燃燒法測(cè)定濾“液”中的礦粉含量用。10.其他:小鏟、金屬盤、大燒杯等。(三)方法與步驟

1.準(zhǔn)備工作(1)在拌和廠從運(yùn)料車采取瀝青混合料試樣,放在金屬盤中適當(dāng)拌和,待溫度稍下降后至100℃以下時(shí),用大燒杯取混合料試樣質(zhì)量1000~1500g左右(粗粒式瀝青混合料用高限,細(xì)粒式用低限,中粒式用中限),準(zhǔn)確至0.1g。(2)當(dāng)試樣在施工現(xiàn)場(chǎng)用鉆機(jī)法或切割法取得時(shí),應(yīng)用電風(fēng)扇吹風(fēng)使其完全干燥,置烘箱中適當(dāng)加熱后成松散狀態(tài)取樣,不得用錘擊,以防集料破碎。2.試驗(yàn)步驟(1)向裝有試樣的燒杯中注入三氯乙烯溶劑,將其浸沒(也可直接在離心分離器中浸泡),浸泡30min,用玻璃棒適當(dāng)攪動(dòng)混合料,使瀝青充分溶解。(2)將混合料及溶液倒入離心分離器,用少量溶劑將燒杯及玻璃棒上的黏附物全部洗入分離器中。(3)稱取潔凈的圓環(huán)形濾紙質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.01g。注意濾紙不宜多次反復(fù)使用,有破損者不能使用,有石粉黏附時(shí)應(yīng)用毛刷清除干凈。(4)將濾紙墊在分離器邊緣上,加蓋緊固,在分離器出口處放上回收瓶,上口應(yīng)注意密封,防止流出液成霧狀散失。

(5)開動(dòng)離心機(jī),轉(zhuǎn)速逐漸增至3000r/min,瀝青溶液通過排出口注入回牧瓶中,待流出停止后停機(jī)。(6)從上蓋的孔中加入新溶劑,數(shù)量大體相同,稍停3~5min后,重復(fù)上述操作,如此數(shù)次直至流出的抽提液成清澈的淡黃色為止。(7)卸下上蓋,取下圓環(huán)形濾紙,在通風(fēng)櫥或室內(nèi)空氣中蒸發(fā)干燥,然后放入105℃±5℃的烘箱中干燥,稱取質(zhì)量,其增重部分(m2)為礦粉的一部分。(8)將容器中的集料仔細(xì)取出,在通風(fēng)櫥或室內(nèi)空氣中蒸發(fā)后放入105℃±5℃烘箱中烘干(一般需4h),然后放人大干燥器中冷卻至室溫,稱取集料質(zhì)量(m1)。

(9)用壓力過濾器過濾回收瓶中的瀝青溶液,由濾紙的增重(m3)得出泄漏人濾液中礦粉。無壓力過濾器時(shí)也可用燃燒法測(cè)定。(10)用燃燒法測(cè)定抽提液中礦粉質(zhì)量的步驟如下:①將回收瓶中的抽提液倒人量筒中,準(zhǔn)確定量至毫升(Va)。②充分?jǐn)噭虺樘嵋?,取?0mL(Vb)放人坩堝中,在熱浴上適當(dāng)加熱使溶液試樣發(fā)成暗黑色后,置高溫爐(500~600℃)中燒成殘?jiān)?,取出坩堝冷卻。③向坩堝中按每1g殘?jiān)?mL的用量比例,注入碳酸銨飽和溶液,靜置1h,放入105℃±5℃爐箱中干燥。④取出坩堝放在干燥器中冷卻,稱取殘?jiān)|(zhì)量(m4),準(zhǔn)確至1mg。(四)計(jì)算1.瀝青混合料中礦料的總質(zhì)量按下式計(jì)算。

m3用燃燒法時(shí)可按式下式計(jì)算:

ma—瀝青混合料中礦料部分的總質(zhì)量

m1—容器中留下的集料干燥質(zhì)量

m2—圓環(huán)形濾紙?jiān)谠囼?yàn)前后的增重

m3—泄漏入抽提液中的礦粉質(zhì)量Va—抽提液的總量(mL);Vb—取出燃燒干燥的抽提液數(shù)量(mL);m4—坩堝中燃燒干燥的殘?jiān)|(zhì)量(g)。2.瀝青混合料中的瀝青含量按下式計(jì)算,油石比按下式計(jì)算。

ma—瀝青混合料中礦料部分總質(zhì)量m—瀝青混合料的總質(zhì)量(g)Pb—瀝青混合料的瀝青含量(%)

Pa—瀝青混合料的油石比(%)(五)試驗(yàn)結(jié)果處理同一混合料至少取兩個(gè)試樣平行試驗(yàn)兩次,取平均值作為試驗(yàn)結(jié)果,兩次結(jié)果的差值應(yīng)小于0.3%,當(dāng)大于0.3%但小于0.5%時(shí),應(yīng)補(bǔ)充平行試驗(yàn)一次,以3次試驗(yàn)的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果,3次試驗(yàn)的最大值與最小值之差不得大于0.5%。(六)試驗(yàn)注意事項(xiàng)

1.本方法在試驗(yàn)過程中使用了三氯乙烯溶劑,該溶劑具有刺激和麻醉作用,吸入后急性中毒者有頭暈、頭疼、惡心,運(yùn)動(dòng)失調(diào)等癥狀。因此,使用三氯乙烯的工序必須與其他工序完全隔開,避免無關(guān)人員接觸。試驗(yàn)場(chǎng)地應(yīng)具有良好的通風(fēng)設(shè)施,接觸者應(yīng)佩戴防毒口罩、防護(hù)手套、眼鏡等個(gè)人防護(hù)用具。

2.三氯乙烯一般不會(huì)燃燒,但是長(zhǎng)時(shí)間暴露在明火及高溫下仍能燃燒,儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)注意遠(yuǎn)離火種、熱源,避免陽光直射。

3.試驗(yàn)結(jié)束后對(duì)未用完的三氯乙烯溶劑,應(yīng)密封存儲(chǔ)在專用試驗(yàn)室化學(xué)試劑存儲(chǔ)柜,專人管理;試驗(yàn)后的廢液嚴(yán)禁直接倒入下水道,應(yīng)分類倒入廢液桶,并做好登記。

T0735—2009瀝青混合料中瀝青含量試驗(yàn)

(燃燒爐法)

近年來國外開始直接采用燃燒爐法測(cè)定瀝青用量的應(yīng)用越來越多,其主要原因是此方法即快又比較簡(jiǎn)單,國內(nèi)引進(jìn)已有多臺(tái),也有廠商開始生產(chǎn)這種儀器,為使試驗(yàn)方法規(guī)范化,本次修訂時(shí)參照ASTMD6307-05和AASHTOT308-08方法,結(jié)合我國工程實(shí)踐增補(bǔ)了本方法。目前我國燃燒爐類型很多,按照加熱方式為對(duì)流式和直接輻射式,對(duì)流式燃燒爐燃燒溫度至少可調(diào)到538℃±5℃和482℃±5℃并保持穩(wěn)定。對(duì)于直接輻射式燃燒爐,一般設(shè)有三個(gè)燃燒模式,即一般燃燒模式、低溫燃燒模式和強(qiáng)燒模式。一般燃燒模式適合于大部分瀝青混合料;低溫燃燒模式適合于質(zhì)量損失較大的軟顆粒的混合料;而強(qiáng)燒模式適合于燃燒不夠充分的混合料。1.原理:瀝青混合料由瀝青結(jié)合料、集料及填充料組成,集料及填充料為不可燃無機(jī)物,瀝青則由碳?xì)浠衔锛捌溲苌飿?gòu)成,

可燃且灰份質(zhì)量很小,在試驗(yàn)過程中可忽略不計(jì)。將瀝青混合料放入設(shè)定一定溫度的燃燒爐內(nèi)充分燃燒,可燃的瀝青被燒掉,瀝青煙氣排放到燃燒爐外,只留下不可燃的無機(jī)礦物質(zhì),使油石分離。根據(jù)瀝青混合料燃燒前后質(zhì)量差可以計(jì)算出瀝青混合料中的瀝青含量。燃燒后剩余的礦料用于級(jí)配分析。2.目的與適用范圍2.1本方法適用于燃燒爐法測(cè)定瀝青混合料中瀝青含量,也適用于對(duì)燃燒后的瀝青混合料進(jìn)行篩分分析。2.2本方法適用于熱拌瀝青混合料以及從路面取樣的瀝青混合料在生產(chǎn)、施工過程中的質(zhì)量控制。燃燒法檢測(cè)瀝青含量是利用設(shè)定高于瀝青燃點(diǎn)的溫度將瀝青灼燒掉,但對(duì)于燃點(diǎn)低于這一溫度的瀝青混合料中的其他有機(jī)物質(zhì)也將一并被燒掉.本方法對(duì)于測(cè)定瀝青混合料中摻加有纖維或橡膠粉(干法施工)等易燃燒的摻加劑時(shí)需慎用,是由于摻加劑本身的燃燒特性,導(dǎo)致在燃燒過程中質(zhì)量會(huì)損失一部分,給修正瀝青含量增加了復(fù)雜性和偏差。最終將影響瀝青用量的測(cè)定結(jié)果。同時(shí),實(shí)際中存在經(jīng)高溫燃燒有崩解破碎現(xiàn)象的石料,在應(yīng)用燃燒設(shè)備時(shí)對(duì)造成的石料應(yīng)進(jìn)行適用性試驗(yàn)。3.儀具燃燒法的儀器設(shè)備主要由燃燒爐、燃燒爐內(nèi)置電子天平和電腦控制系統(tǒng)組成。4.燃燒法的主要優(yōu)點(diǎn):(1)自動(dòng)化程度高。只要將一定質(zhì)量的瀝青混合料放入燃燒爐內(nèi),開啟控制系統(tǒng)后,從整個(gè)試驗(yàn)過程的監(jiān)控到報(bào)告打印均可自動(dòng)完成。(2)快捷。在爐溫升至設(shè)定溫度后,完成一次試驗(yàn)一般不超過1h,可以及時(shí)和有效地指導(dǎo)施工,不但適合各級(jí)質(zhì)檢機(jī)構(gòu)做仲裁檢驗(yàn),同樣也適合瀝青拌和廠快速檢驗(yàn)之用。(3)精密度高,試驗(yàn)結(jié)果離散性小。由于試驗(yàn)設(shè)備自動(dòng)化程度高,試驗(yàn)環(huán)節(jié)少,人為因素少,因此試驗(yàn)結(jié)果精密度高,離散性小。(4)準(zhǔn)確度高。由于試驗(yàn)的精密度高,且試驗(yàn)環(huán)節(jié)少,影響試驗(yàn)結(jié)果的因素主要是集料的燒失量,為已定系統(tǒng)誤差,因此,對(duì)于同一材質(zhì)集料的混合料,其燒失量在相同溫度條件下當(dāng)可看作常數(shù),作為修正系數(shù)使用。(5)方便后續(xù)檢驗(yàn)。瀝青混合料中集料的級(jí)配檢驗(yàn)一般都是結(jié)合油石比檢驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行的。通過離心抽提法、回流抽提法和燃燒法等方法將瀝青混合料中的瀝青清除后,留下集料進(jìn)行級(jí)配檢驗(yàn)。在常用的方法中只有燃燒法完全不損失礦粉,集料配比保存完整,為準(zhǔn)確檢驗(yàn)瀝青混合料中集料級(jí)配奠定了良好的基礎(chǔ)。5.燃燒法的缺點(diǎn)和局限性:局限性:燃燒法檢測(cè)瀝青含量是利用設(shè)定高于瀝青燃點(diǎn)的溫度,將瀝青灼燒掉,但對(duì)于燃點(diǎn)低于這一溫度的瀝青混合料中的其他有機(jī)物質(zhì)也將一并被燒掉,例如摻入瀝青混合料中的化學(xué)加筋物質(zhì)、改性瀝青中的有機(jī)改性劑等。對(duì)于這類瀝青混合料,應(yīng)將混合料中的添加物質(zhì)考慮在修正系數(shù)內(nèi)一并修正。燃燒法的缺點(diǎn)主要有:設(shè)備較為昂貴,檢驗(yàn)成本較高;耗電量大,需要有相應(yīng)的配電能力。6.標(biāo)定瀝青混合料在高溫燃燒過程,一些集料也會(huì)被燃燒掉,因此需要將這這部分損失量從總瀝青混合料損失量中去除,同時(shí)一些集料在高溫下會(huì)破碎,從而導(dǎo)致篩分燃燒前后的篩分結(jié)果差異。為了提高試驗(yàn)的精度,對(duì)于每一種瀝青混合料都必須進(jìn)行標(biāo)定,以確定瀝青用量的修正系數(shù)和篩分級(jí)配的修正系數(shù),當(dāng)混合料的任何一檔料的料源變化或者單檔集料配比變化超過5%時(shí)均需要重新標(biāo)定。燃燒法檢測(cè)瀝青含量是利用設(shè)定高于瀝青燃點(diǎn)的溫度,將瀝青灼燒掉,但對(duì)于燃點(diǎn)低于這一溫度的瀝青混合料中的其他有機(jī)物質(zhì)也將一并被燒掉,例如摻入瀝青混合料中的化學(xué)加筋物質(zhì)、改性瀝青中的有機(jī)改性劑等。對(duì)于這類瀝青混合料,應(yīng)將混合料中的添加物質(zhì)考慮在修正系數(shù)內(nèi)一并修正。6.1按照瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的步驟,取代表性各檔料集料,將各檔集料放入105℃±5℃烘箱加熱至恒重,冷卻后按配合比配出5份集料混合料(含礦粉)。6.2將其中2份集料混合料進(jìn)行水洗篩分。取篩分結(jié)果平均值為燃燒前的各檔篩孔通過百分率PBi,其級(jí)配需滿足被檢測(cè)瀝青混合料的目標(biāo)級(jí)配范圍要求。6.3分別稱量3份集料混合料質(zhì)量mB1,準(zhǔn)確至0.1g。按照配合比設(shè)計(jì)時(shí)成型試件的相同條件拌制瀝青混合料,如瀝青的加熱溫度、集料加熱溫度和拌和溫度等。①在拌制2份標(biāo)定試樣前,先將1份瀝青混合料進(jìn)行洗鍋,其瀝青用量宜比目標(biāo)瀝青用量Pb多0.3%~0.5%,目的是使拌和鍋的內(nèi)側(cè)先附著一些瀝青和粉料,這樣可以防止在拌制標(biāo)定用的試樣過程中拌和鍋粘料導(dǎo)致試驗(yàn)誤差。對(duì)試驗(yàn)室瀝青拌和機(jī)的攪拌鍋進(jìn)行處理,按設(shè)計(jì)的瀝青含量Pb多0.3%~0.5%和級(jí)配配制混合料攪拌1鍋倒掉。防止在拌制標(biāo)定用的試樣過程中拌和鍋粘料導(dǎo)致試驗(yàn)誤差。②開始正式拌制2份標(biāo)定試樣,其瀝青用量為目標(biāo)瀝青用量Pb。將集料混合料和瀝青加熱后,先將集料混合料全部放入拌和機(jī),然后稱量瀝青質(zhì)量mB2,準(zhǔn)確至0.1g,將瀝青放入拌和鍋開始拌和,拌和后的試樣質(zhì)量應(yīng)滿足要求。拌和好的瀝青混合料應(yīng)直接放進(jìn)試樣籃中。6.4預(yù)熱燃燒爐。將燃燒溫度設(shè)定538°C±5℃。設(shè)定修正系數(shù)為0?;鹧嫒紵郎囟炔痪庵饕从吃诩系臒Я浚诠こ讨性囼?yàn)溫度為538°C±5℃,而瀝青的燃點(diǎn)大約為420℃,因此瀝青可以充分燃燒,而且溫度不均衡主要發(fā)生在瀝青燃燒時(shí)引起的火焰階段,對(duì)于不同的試驗(yàn)樣品,由于樣品的堆積厚度和瀝青含量不同,產(chǎn)生不同的火焰溫度,這一溫度變化會(huì)引起集料燒失量的變化,但是這一溫度變化時(shí)間是短暫的,最終瀝青燃燒充分后達(dá)到穩(wěn)定,因此此試驗(yàn)誤差可以忽略。6.5稱量試驗(yàn)籃和托盤質(zhì)量mB3,準(zhǔn)確至0.1g。6.6試樣籃放入托盤中,將加熱的試樣均勻地在試樣籃中攤平,盡量避免試樣太靠近試樣籃邊緣。稱量試樣、試驗(yàn)籃和托盤總質(zhì)量mB4,準(zhǔn)確至0.1g。計(jì)算初始試樣總質(zhì)量mB5(即mB4-mB3),并將mB5輸入燃燒爐控制程序中。6.7將試樣籃、托盤和試樣放入燃燒爐,關(guān)閉燃燒室門,查看燃燒爐控制程序中顯示的mB4質(zhì)量是否準(zhǔn)確,即試樣、試驗(yàn)籃和托盤總質(zhì)量mB4差值不得大于5g,否則需要檢查試樣盤是否與燃燒室側(cè)壁接觸等,調(diào)整試樣盤的位置。6.8鎖定燃燒室的門,啟動(dòng)燃燒開始按鈕,進(jìn)行燃燒。燃燒至連續(xù)三分鐘試樣質(zhì)量每分鐘損失率小于0.01%時(shí),燃燒爐會(huì)自動(dòng)發(fā)出警示聲音或者指示燈亮起警報(bào),并停止燃燒。燃燒爐控制程序自動(dòng)計(jì)算試樣燃燒損失質(zhì)量mB6,準(zhǔn)確至0.1g。按下停止按鈕,燃燒室的門會(huì)解鎖,并打印試驗(yàn)結(jié)果,從燃燒室中取出試樣盤。燃燒結(jié)束后,罩上保護(hù)罩適當(dāng)冷卻。將冷卻后的殘留物倒入大盤子中,用鋼絲刷清理試樣籃確保所有殘留物都刷到盤子中待用。6.9重復(fù)以上6.4~6.8步驟將第2份混合料燃燒,根據(jù)式(T0735-1)分別計(jì)算2份試樣的質(zhì)量損失系數(shù)Cfi。

(T0735-1)如果2個(gè)試樣的質(zhì)量損失系數(shù)差值不大于0.15%,則取平均值作為瀝青用量的修正系數(shù)Cf。如果2個(gè)試樣的質(zhì)量損失系數(shù)差值大于0.15%,則重新準(zhǔn)備2個(gè)試樣按以上步驟進(jìn)行燃燒試驗(yàn),這樣得到4個(gè)質(zhì)量損失系Cfi,除去1個(gè)最大值和1個(gè)最小值,將剩下的2個(gè)修正系數(shù)取平均值作為瀝青用量的修正系數(shù)Cf。6.10如果瀝青用量的修正系數(shù)Cf小于0.5%,則瀝青用量的修正系數(shù)標(biāo)定成功,按照4.12步驟進(jìn)行級(jí)配篩分修正。如果瀝青用量的修正系數(shù)Cf大于0.5%,則設(shè)定482℃±5℃燃燒溫度按照6.1~6.9重新標(biāo)定,得到482℃的瀝青用

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