[沥青混合料中沥青含量及矿料级配试验方法分析探讨]沥青混合料级配和沥青用量

  摘要:本文首先阐述了测定沥青混合料中沥青含量的方法分,然后对沥青混合料中沥青含量及矿料级配检测的试验方法、特点及仪器使用情况做了系统分析,供参考。   关键词:沥青混合料; 沥青含量; 矿料级配; 集料烧失量
  Abstract: this paper describes the determination of asphalt mixture asphalt content in the method points, then for the asphalt mixture of asphalt content and aggregate gradation detection test methods, characteristics and instrument use made system analysis, for reference.
  Keywords: asphalt mixture; Asphalt content; Aggregate gradation; Aggregate ignition loss quantity
  
  中图分类号:TU535文献标识码:A文章编号:
   1 引言
   沥青混合料中的沥青含量对其热稳定性能存在着明显的影响,是沥青混合料配合比设计和施工控制的一个重要指标,如何准确、真实地反映施工生产过程中沥青混合料的沥青含量是每位沥青试验检测人员应尽的责任,沥青含量的准确可靠性也对沥青混合料控制起到了指导的作用。
   2 测定沥青混合料中沥青含量的方法分析
   沥青混合料中沥青含量的检测方法根据试验的原理不同,可以分为射线法、比色法、抽提法和燃烧法四种类型。
   2.1 射线法
   射线法是利用放射性元素测定沥青含量的方法,原理与核子密度仪相同,发射源发生的高能中子与沥青混合料中的氢原子碰撞后被减速慢化,从快中子被慢化的程度按标定的曲线计算混合料中的沥青含量。使用此方法操作简单、方便快捷,只需4min 就可以得出测定结果,且取样较大,代表性强,不存在测定时矿粉损失对结果的影响问题,精度较高,适用于大型沥青拌和站的质量控制。不足之处是它只能测定出沥青含量,不能同时测出矿料级配,而且只适用粘稠石油沥青。由于该方法受环境影响较大,挪动地点必须重新标定,放射性元素若未做好防护会对操作人员身体造成伤害,所以该方法目前不被采用。
   2.2 光线比色法
   比色法的理论依据是“朗伯-比耳”定律,即“光通过有色液体时,通过光的强度与有色溶剂的溶度成正比。”应用这一原理,将不同沥青含量的苯溶液在相同厚度的情况下,用不同光源照射,将透过的光分别照射到同一光电池上,就会产生不同数值的光电压,其值随沥青含量的增加而减少。因此,对一定数量的沥青含量系列光电压标准进行比较,就可以确定出沥青混合料的油石比。此方法使用方便、快捷,且可自动打印和显示油石比测定结果,测一个结果约需 15min,便于施工沥青含量的控制,但由于此法测出精确度较差,未列入 JTJ052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》。
   2.3 抽提法
   抽提法是将沥青从沥青混合料中溶解分离出来,通过混合料质量差而求算沥青含量,从而可以得到两个重要的参数: 沥青含量和集料级配。抽提法包括冲洗法、离心抽提法、电热抽提法( 回流式沥青抽提仪) 和脂肪抽提器法( 索克斯里抽提仪) ,其中离心抽提法为最常见方法。
   2.4 燃烧法
   燃烧法测量沥青混合料中沥青含量的方法,是将预热干燥的沥青混合料放入 538℃ 的燃烧炉中,沥青被燃烧,沥青烟气排放到燃烧炉外,根据沥青混合料燃烧前和燃烧后剩余矿物的质量差可以计算出沥青混合料中的沥青含量,燃烧后剩余的矿料可用于级配分析。我检测中心所用仪器为 NCAT( 美国沥青技术中心) 燃烧法沥青含量测试仪,该仪器主要由燃烧炉、燃烧炉内置电子天平和电脑控制系组成,利用沥青可以燃烧、而集料不能燃烧的原理通
  过红外线加热,使沥青混合料中的沥青完全燃烧。
  燃烧法具有以下几项优点:自动化程度高、 快捷、 精密度、准确度高、 有利于环境保护、方便后续工作。。
   3 试验分析比较
   就常用的离心式沥青抽提仪、燃烧法沥青含量测试仪以及德国 20-1100 型沥青混合料分析器三种设备针对三种级配类型的沥青混合料进行试验分析。
   3.1 级配类型及原材料掺配比例的确定
   结合高速公路常用的级配类型,本次试验采用 ATB25、LAC25、SMA-13L 三种级配类型作为研究对象。试验所用的原材料各种试验参数均符合JTG F40 -2004《公路沥青路面施工技术规范》中对其各自的要求,在此不再说明。详见表1、表2。按照表1、表2 中各种原材料比例进行掺配,所得到的三种级配类型的合成级配详见表 3。
  表 1ATB25 和 LAC25比例
   材料名称ATB25( %)LAC25 ( %)
   石灰岩73 69
   机制砂24 29
   矿粉 1.50.5
   水泥 1.51.5
   沥青( A 级 90#) 4.2( 油石比)4.55( 油石比)
  表 2SMA-13L比例
   材料名称SMA-13L( %)
   玄武岩 80
   机制砂 10
   矿粉10
   木质素纤维0.3( 外掺)
   改性沥青7.0( 油石比)
  表 3 三种级配沥青混合料沥青含量及矿料级配
  级配 油石比 通过下列筛孔的质量百分率( %)
  类型 ( %)26.5191613.211.49.58.05.64.75 2.361.180.60.30.150.075
  ATB254.296.274.664.2 54.5-41. 9--29.821.5 14.59.7 6.65.64. 7
  LAC254.55 98.8 9075 60.4-49.7--34.524.817.511.36.85.54.6
  SMA13L7.0-- 10087.465.544.122.420.420.019.115.413.312.18. 9

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