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1、沥青级沥青混合料试验规程 2011版新增试验T 07352009 沥青混合料中沥青含量试验（燃 烧炉法）近年来国外开始直接采用燃烧炉法测定沥青用量的应用越来 越多，其主要原因是此方法即快又比较简单，国内引进已有多台 ，也有厂商开始生产这种仪器，为使试验方法规范化，本次修订 时参照ASTM D6307-05和AASHTO T308-08方法，结合我国工程 实践增补了本方法。 目前我国燃烧炉类型很多，按照加热方式为对流式和直接辐 射式，对流式燃烧炉燃烧温度至少可调到5385和4825 并保持稳定。对于直接辐射式燃烧炉，一般设有三个燃烧模式， 即一般燃烧模式、低温燃烧模式和强烧模式。一般燃烧模式适合
2、 于大部分沥青混合料；低温燃烧模式适合于质量损失较大的软颗 粒的混合料；而强烧模式适合于燃烧不够充分的混合料。 1.原理：沥青混合料由沥青结合料、集料及填充料组成，集料 及填充料为不可燃无机物，沥青则由碳氢化合物及其衍生物构成 ，可燃且灰份质量很小，在试验过程中可忽略不计。将沥青混合料 放入设定一定温度的燃烧炉内充分燃烧，可燃的沥青被烧掉，沥 青烟气排放到燃烧炉外，只留下不可燃的无机矿物质，使油石分 离。根据沥青混合料燃烧前后质量差可以计算出沥青混合料中的 沥青含量。燃烧后剩余的矿料用于级配分析。 2.目的与适用范围 2.1本方法适用于燃烧炉法测定沥青混合料中沥青含量，也适用于对 燃烧后的沥青
3、混合料进行筛分分析。 2.2 本方法适用于热拌沥青混合料以及从路面取样的沥青混合料在生 产、施工过程中的质量控制。 燃烧法检测沥青含量是利用设定高于沥青燃点的温度将沥青灼烧掉 ，但对于燃点低于这一温度的沥青混合料中的其他有机物质也将 一并被烧掉.本方法对于测定沥青混合料中掺加有纤维或橡胶粉( 干法施工)等易燃烧的掺加剂时需慎用，是由于掺加剂本身的燃 烧特性，导致在燃烧过程中质量会损失一部分，给修正沥青含量 增加了复杂性和偏差。最终将影响沥青用量的测定结果。 同时，实际中存在经高温燃烧有崩解破碎现象的石料，在应用燃 烧设备时对造成的石料应进行适用性试验。3.仪具燃烧法的仪器设备主要由燃烧炉、燃烧
4、炉内置电子天平和电 脑控制系统组成。4.燃烧法的主要优点： (1)自动化程度高。只要将一定质量的沥青混合料放入燃烧炉内, 开 启控制系统后, 从整个试验过程的监控到报告打印均可自动完成 。 (2)快捷。在炉温升至设定温度后, 完成一次试验一般不超过1h, 可以 及时和有效地指导施工, 不但适合各级质检机构做仲裁检验, 同样 也适合沥青拌和厂快速检验之用。 (3)精密度高, 试验结果离散性小。由于试验设备自动化程度高, 试验 环节少, 人为因素少, 因此试验结果精密度高, 离散性小。 (4)准确度高。由于试验的精密度高, 且试验环节少, 影响试验结果的 因素主要是集料的烧失量, 为已定系统误差,
5、 因此, 对于同一材质 集料的混合料,其烧失量在相同温度条件下当可看作常数, 作为修 正系数使用。 (5)方便后续检验。沥青混合料中集料的级配检验一般都是结合油石 比检验同时进行的。通过离心抽提法、回流抽提法和燃烧法等方 法将沥青混合料中的沥青清除后, 留下集料进行级配检验。在常 用的方法中只有燃烧法完全不损失矿粉, 集料配比保存完整, 为准 确检验沥青混合料中集料级配奠定了良好的基础。5.燃烧法的缺点和局限性： 局限性：燃烧法检测沥青含量是利用设定高于沥青燃点的温度, 将沥青灼烧掉, 但对于燃点低于这一温度的沥青混合料中的其他 有机物质也将一并被烧掉, 例如掺入沥青混合料中的化学加筋物 质、
6、改性沥青中的有机改性剂等。对于这类沥青混合料, 应将混 合料中的添加物质考虑在修正系数内一并修正。 燃烧法的缺点主要有: 设备较为昂贵, 检验成本较高; 耗电量大, 需 要有相应的配电能力。6. 标定沥青混合料在高温燃烧过程，一些集料也会被燃烧掉，因此 需要将这这部分损失量从总沥青混合料损失量中去除，同时一些 集料在高温下会破碎，从而导致筛分燃烧前后的筛分结果差异。 为了提高试验的精度，对于每一种沥青混合料都必须进行标定， 以确定沥青用量的修正系数和筛分级配的修正系数，当混合料的 任何一档料的料源变化或者单档集料配比变化超过5%时均需要 重新标定。燃烧法检测沥青含量是利用设定高于沥青燃点的温度
7、，将沥 青灼烧掉，但对于燃点低于这一温度的沥青混合料中的其他有机 物质也将一并被烧掉，例如掺入沥青混合料中的化学加筋物质、 改性沥青中的有机改性剂等。对于这类沥青混合料，应将混合料 中的添加物质考虑在修正系数内一并修正。 6.1按照沥青混合料配合比设计的步骤，取代表性各档料集料，将各 档集料放入1055烘箱加热至恒重，冷却后按配合比配出5份 集料混合料(含矿粉)。6.2将其中2份集料混合料进行水洗筛分。取筛分结果平均值为燃烧 前的各档筛孔通过百分率PBi，其级配需满足被检测沥青混合料的 目标级配范围要求。 6.3分别称量3份集料混合料质量mB1，准确至0.1g。按照配合比设计 时成型试件的相同
8、条件拌制沥青混合料，如沥青的加热温度、集 料加热温度和拌和温度等。 在拌制2份标定试样前，先将1份沥青混合料进行洗锅，其沥青用 量宜比目标沥青用量Pb多0.30.5，目的是使拌和锅的内侧 先附着一些沥青和粉料，这样可以防止在拌制标定用的试样过程 中拌和锅粘料导致试验误差。对试验室沥青拌和机的搅拌锅进行处理，按设计的沥青含量 Pb多0.30.5和级配配制混合料搅拌1锅倒掉。防止在拌制标 定用的试样过程中拌和锅粘料导致试验误差。 开始正式拌制2份标定试样，其沥青用量为目标沥青用量Pb。将集 料混合料和沥青加热后，先将集料混合料全部放入拌和机，然后 称量沥青质量mB2，准确至0.1g，将沥青放入拌和
9、锅开始拌和， 拌和后的试样质量应满足要求。拌和好的沥青混合料应直接放进 试样篮中。6.4预热燃烧炉。将燃烧温度设定538C5。设定修正系数为 0。火焰燃烧温度不均衡主要反映在集料的烧失量，在工程中试 验温度为538C5，而沥青的燃点大约为420，因此沥青可以 充分燃烧，而且温度不均衡主要发生在沥青燃烧时引起的火焰阶 段，对于不同的试验样品，由于样品的堆积厚度和沥青含量不同 ，产生不同的火焰温度，这一温度变化会引起集料烧失量的变化 ，但是这一温度变化时间是短暂的，最终沥青燃烧充分后达到稳 定，因此此试验误差可以忽略。 6.5称量试验篮和托盘质量mB3，准确至0.1g。 6.6试样篮放入托盘中，将
10、加热的试样均匀地在试样篮中摊平 ，尽量避免试样太靠近试样篮边缘。称量试样、试验篮和托盘总 质量mB4，准确至0.1g。计算初始试样总质量mB5(即mB4-mB3)，并 将mB5输入燃烧炉控制程序中。 6.7将试样篮、托盘和试样放入燃烧炉，关闭燃烧室门，查看 燃烧炉控制程序中显示的mB4质量是否准确，即试样、试验篮和 托盘总质量mB4差值不得大于5g，否则需要检查试样盘是否与燃 烧室侧壁接触等，调整试样盘的位置。6.8锁定燃烧室的门，启动燃烧开始按钮，进行燃烧。燃烧至 连续三分钟试样质量每分钟损失率小于0.01%时，燃烧炉会自动 发出警示声音或者指示灯亮起警报，并停止燃烧。燃烧炉控制程 序自动计
11、算试样燃烧损失质量mB6，准确至0.1g。按下停止按钮 ，燃烧室的门会解锁，并打印试验结果，从燃烧室中取出试样盘 。燃烧结束后，罩上保护罩适当冷却。 将冷却后的残留物倒入大盘子中，用钢丝刷清理试样篮确保 所有残留物都刷到盘子中待用。 6.9 重复以上6.46.8步骤将第2份混合料燃烧，根据式(T0735 1)分别计算2份试样的质量损失系数Cfi。(T07351)如果2个试样的质量损失系数差值不大于0.15%，则取平均值 作为沥青用量的修正系数Cf。如果2个试样的质量损失系数差值 大于0.15%，则重新准备2个试样按以上步骤进行燃烧试验，这样 得到4个质量损失系Cfi，除去1个最大值和1个最小值
12、，将剩下的2 个修正系数取平均值作为沥青用量的修正系数Cf。6.10 如果沥青用量的修正系数Cf小于0.5，则沥青用量的修 正系数标定成功，按照4.12步骤进行级配筛分修正。 如果沥青用量的修正系数Cf大于0.5，则设定4825燃烧 温度按照6.16.9重新标定，得到482的沥青用量的修正系数Cf 。如果482与538得到的沥青用量的修正系数差值在0.1以 内，则仍以538的沥青用量作为最终的修正系数Cf。如果修正 系数差值大于0.1，则以482的沥青用量作为最终修正系数Cf 。 最新的AASHTO、ASTM均规定沥青用量修正系数Cf大于1.0 ，需要采用482进行重新标定，而根据美国各州以及
13、以前的 AASHTO、ASTM规定为0.5%。本方法确定为0.5%。对于某一特定材质的集料，一定温度条件下的烧失量在级配 相对稳定的情况下一般为一定值，这主要取决于集料中所含碳元 素及其他能在高温条件下分解的物质的多少，此修正系数需要在 试验检测过程得出结果，以修正试验检测值。6.11 确保试样在燃烧室得到完全燃烧，如果试样燃烧后仍然 有发黑等物质说明没有完全燃烧干净。如果沥青混合料试样的数 量超过了设备的试验能力，或者一次试样质量太多燃烧不够彻底 时，可将试样分成两等分分别测定，再合并计算沥青含量。不宜 人为延长燃烧时间。 6.12级配筛分。用最终沥青用量修正系数Cf所对应的2份试样 的残留
14、物，进行水筛分，取筛分平均值为燃烧后沥青混合料各筛 孔的通过率PBi。燃烧前、后各筛孔通过率差值均符合表T0735-2 的范围，则取各筛孔的通过百分率率修正系数CPi0，否则需要 进行燃烧后混合料级配修正，CPiPBi-PBi。表T07352 燃烧前后混合料级配差值允许值筛孔2.360.151.180.075允许差值530.5对于是否需要筛分级配的修正，ASTM没有规定，而早期的 AASHTO也没有给出，最新版本方法则有规定，本方法完全与 AASHTO T308-08一致。7 .示例下面是一组为求取燃烧炉修正系数而完成的试验结果。 (1)试验条件。 同一试验仪器(RSY- 5 型燃烧法沥青含量
15、测试仪) , 同一组试验 人员, 同一试验环境条件下的一组(7 次)等精度重复试验(见表1)。表1 试验结果试样编 号1234567混合料 质量/g1342.0 1348.5 1352.5 1352.5 1452.5 1358.6 1350.2沥青质 量/g52.652.252.052.555.553.854.0预定沥 青用量 /3.923.873.843.883.823.964.00实测沥 青用量 /4.234.204.104.184.124.244.29误差0.310.330.260.300.300.280.29（2）对上述试验结果修正 对误差进行数理统计分析:平均值X=0.30，标准差S
16、=0.022，变异系 数CV=7.5. 由于标准差和偏差系数均处于理想状态, 因此取其平 均值X = 0. 30 作为本燃烧炉设定温度为482 、石灰岩集料条件 下的修正值。 表2 修正结果试样编 号1234567约定真 值3.923.873.843.883.823.964.00实测值4.234.204.104.184.124.244.29修正系 数0.3修正测 定值3.933.903.803.883.823.943.99绝对误 差0.010.020.04000.020.01由上表可知, 修正后的绝对误差的绝对值最大为0.04， 最小为0 ，极差为0.07，表明试验达到了较高的精度。T 06272009 沥青弯曲蠕变劲度试验(弯曲梁流 变仪法)1、试验简介： 弯曲梁流变试验是美国SHRP研究开发的一种用弯曲梁流变仪 （BBR）（如图1所示）准确评价低温下沥青劲度和蠕变速率的 方法。该试验应用工程上梁的原理测量
