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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,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、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，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P,Bi,，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m,B1,，准确至0.1g。按照配合比设计时成型试件的相同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P,b,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P,b,。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m,B2,，准确至0.1g，将沥青放入拌和锅开始拌和，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m,B3,，准确至0.1g。,6.6试样篮放入托盘中，将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m,B4,，准确至0.1g。计算初始试样总质量m,B5,(即m,B4,-m,B3,)，并将m,B5,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m,B4,质量是否准确，即试样、试验篮和托盘总质量m,B4,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算试样燃烧损失质量m,B6,，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(T07351)分别计算2份试样的质量损失系数C,fi,。,(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C,f,。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C,fi,，除去1个最大值和1个最小值，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C,f,。,6.10 如果沥青用量的修正系数C,f,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C,f,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C,f,。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C,f,。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C,f,。,最新的AASHTO、ASTM均规定沥青用量修正系数C,f,大于1.0，需要采用482进行重新标定，而根据美国各州以及以前的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C,f,所对应的2份试样的残留物，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P,Bi,。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C,Pi,0，否则需要进行燃烧后混合料级配修正，C,Pi,P,Bi,-P,Bi,。,表,T0735,2,燃烧前后混合料级配差值允许值,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,（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=0.022，变异系数C,V,=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,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在蠕变荷载下小沥青梁试样的劲度。这种蠕变荷载用来模拟当温度下降时，逐渐施加到路面的应力。在BBR试验中，通过试验获得两个评价参数：,（1）蠕变劲度，即沥青抵抗永久变形的能力；,（2）m值，即荷载作用时沥青劲度变化的速率。,2、目的与适用范围,2.1 本方法用弯曲梁流变仪测定沥青的弯曲蠕变劲度或柔量和m值。测量的弯曲蠕变劲度范围为20MPa1000MPa。,2.2本方法适用于原样沥青、压力老化后的沥青和薄膜烘箱后（或旋转薄膜烘箱）的老化沥青。试验设备的操作温度范围为0-36。,2.3根据本标准方法进行试验时，若试件的形变大于4mm或小于0.08mm时，试验结果无效。,3、方法概述,沥青小梁在一个矩形铝模中成型，其尺寸为127mm12.7mm6.35mm，如图2所示。试验前将沥青小梁放入浴槽中恒温60min。温度浴液体由乙二醇、甲醇和水混合而成。液体在试验恒温槽和调温槽之间循环，温度控制在0.1范围内，液体循环不扰动试件，以免影响试验结果，试验装置如图3所示：,试验时应小心将沥青小梁放在两个支撑上，人工加305mN的预加荷载，以保证小梁与支撑紧密接触。通过计算机对试件施加100g（980mN）
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