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摘要:在中国的沥青路面施工质量控制体系中,沥青含量对路面的使用性能有重要影响,将沥青含量控制在最佳范围内是减少路面早期病害、提高路面服务能力及耐久性的前提。
关键词:矿料级配;沥青含量;检测
1沥青含量检测方法
1.1溶剂抽提法
1.1.1离心抽提法
开始试验前,必须使用滤纸垫在容器盖与容器之间。溶有沥青的废液经滤纸从出口排出,需注意滤液的回收,其中滤纸起减少试验过程中矿粉等细颗粒混入滤液的作用。离心抽提法的试验步骤如下:
(1)将适当的溶剂注入到装有沥青混合料试样的容器中,以溶剂完全浸没试样为准。浸泡30分钟左右,浸泡过程中,应适时使用玻璃棒搅动试样,以加快沥青溶解速度并使之充分溶解。
(2)将混合物全部移入分离器内,在分离器边缘垫上滤纸并盖上盖子,开始试验,将仪器转速慢慢调至3000转/分钟。溶有沥青的黑色溶液从排出口流出,注意废液的回收,溶液留尽后停机。倒入新溶剂重复试验,试验停止的条件为排出的废液呈澄清的淡黄色。
(3)取出容器中全部的矿料,放入烘箱中烘干,称取剩余矿料的重量,同时剩余矿料可用于做筛分试验。在回收的废液中不可避免的会混有细矿粉。因此,还需要准确测定回收废液中的矿粉含量,以提高沥青含量测量的准确性。测定回收废液中的矿粉含量可以使用压力过滤器,也可使用燃烧法测定。离心抽提法的优点是试验过程较简便,仪器构造简易,且无需大功率电源等。但离心抽提法检测沥青含量也具有明显缺点:
(1)所使用的抽提溶剂三氯乙烯有毒且会挥发,危害操作人员健康且对环境有较大污染。
(2)一次实验所需三氯乙烯溶剂较多,需8瓶左右的溶剂,目前市场单价25元每瓶,一次试验就需要200元。
(3)矿粉损失不易测定,虽能经燃烧法或压力过滤器测得沥青溶液中的矿粉含量,但精确度不高。
1.1.2为保证试验的沥青混合料目标油石比的准确性,将目标沥青直接倒入装有矿料的容器中并适当搅拌。再加入一定的三氯乙烯溶液,并适时搅拌,以加快沥青溶解速度。
表1离心抽提法试验结果
从表5可知,用比表面积来估算,则AC-20沥青混合料在允许级配偏差范围内油石比的变化范围为3.13%~5.90%。通过比表面积估算的油石比受矿料级配的影响很大,当然在实际取沥青混合料进行试验时,不太可能出现规范允许级配偏差范围内的这种极端情况,下面将通过模拟级配离析取样试验研究沥青含量与矿料级配的关系。
2.2室内模拟级配离析试验
采用室内模拟级配离析取样的方法检测同一沥青混合料的油石比,基本思路为:在实验室以目标级配与目标油石比拌合沥青混合料;然后模拟级配离析取一定质量的沥青混合料进行燃烧试验,即部分试样多取粗集料,部分试样多取细集料;同时对燃烧后的矿料水洗筛分,计算所取试样的级配。通过模拟级配离析取样的燃烧试验研究同一沥青混合料油石比与矿料级配的关系。
用拌合锅拌制AC-20沥青混合料13kg。为减少拌合过程中拌合锅粘料的影响,在拌制目标油石比沥青混合料前,先用该拌合锅拌制高于目标油石比0.3左右的沥青混合料来洗锅,以保证所拌制的目标沥青混合料油石比的准确性。通过模拟级配离析取样分别进行燃烧试验,每次取样2kg左右,共取6次。沥青混合料燃烧试验结果如表4所示。
表4 AC-20C模拟级配离析燃烧试验的油石比结果
将各次取样燃烧后剩余的矿料水洗筛分,得到每次取样沥青混合料的矿料级配结果,见表5。在AC-20沥青混合料模拟级配离析燃烧试验中,试验序号为3、4、5矿料水洗筛分后的各筛孔通
过率均在规范允许范围内,相应的油石比变化范围为4.35%~4.77%,极差为0.42%。对于同一沥青混合料,其油石比的检测结果与取样有很大关系,由于目前规范允许的级配偏差范围较大,造成油石比的变化范围也较大。因此,在检测沥青混合料沥青含量时考虑级配离析的影响是十分必要的。
表5 AC-20模拟级配离析燃烧试验的矿料级配结果
3结语
目前国内对检测沥青含量时沥青混合料的取样有较严格要求,需对所取的沥青混合料采用四分法分料,要求取样相对均匀。然而,取样离析是不可避免的,规范允许的矿料级配偏差较大,因此沥青含量检测结果不能真实地反应实际情况。
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论文作者:赵东亚
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/21
标签:沥青论文; 油石论文; 含量论文; 试样论文; 废液论文; 溶剂论文; 氯乙烯论文; 《防护工程》2018年第20期论文;