浅谈沥青混合料中沥青含量试验

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摘 要:沥青混合料中沥青含量试验(离心分离法),本文主要是对采用本方法测定粘稠石油沥青拌制的沥青混合料中沥青含量或油石比试验的步骤及注意事项。

关键词：沥青含量 方法步骤 注意事项

由于沥青用量在沥青混合料路面施工中起着重要作用，沥青用量的多少不仅直接影响路面的质量，还关系到路面施工的经济成本。沥青用量太高的路面不仅会因泛油导致路面起包块，还会增加工程造价不经济。反之，沥青用量太低也会造成空隙率大、易渗水降低了路面的使用寿命等各种重要指标。

一、使用范围

本方法适用于热拌热捕沥青混合料路面施工时的沥青用量检测，以评定拌和厂产品质量，此法也适用于旧路调查时检测沥青混合料的沥青用量用此法抽提的沥青溶液可用于回收沥青，以评定沥青的老化性质。同时我们还可以，用抽提出的集料来进行对已施工好的路面混合料颗粒级配分析试验。因此，离心抽提法可同时完成几项试验事项。

二、仪具与材料

1、离心抽提仪：是由试样容器及转速不小于3000r/min的离心分离器组成，分离器备有滤液出口，容器盖与容器之间用耐油的圆形滤纸密封。滤液通过滤纸排出后从出口流出收入回收瓶中，仪器必须安放稳固并有排风装置。

2、天平感量不大于0.01g

3、天平感量不大于0.01g

4、血浆分离器用于测定泄漏入抽提液中的矿粉质量

5、干燥器及小纸、大烧杯及玻璃棒三氯乙烯（工业用）

6、圆形滤纸。

7、回收瓶：容量1700以上。

8、量筒：最小分度1mL。

9、电烘箱：装有温度自动调节器。

10、三氯乙烯：工业用。

11、其它：小铲，金属盘，大烧杯等。

三、方法与步骤

将取来的试样放在浅盘中适当拌和，待温度稍下降后至100℃以下时，用大烧杯取沥青混合料试样1000~1500g左右，准确至0.1g,粗粒式沥青混合料用高限、中粒式沥青混合料用中限、细粒式沥青混合料用低限，向装有试样的烧杯中注入适量的三氯乙烯溶济，将沥青混合料全部浸没，浸泡时间不少于30分钟，在其期间用玻璃棒适当搅拌混合料使沥青充分溶解，称取洁净的圆环形滤纸的质量准确至0.01g滤纸不宜多次反复使用,有破损者不能使用,有石粉粘附时应用毛刷清除干净。浸泡30分钟后（如发现有没有完全溶解现象应再多加些三氯乙烯溶济并多浸泡些时间）,再将混合料及溶液倒入分离器中,最后用少量溶剂将烧杯及玻璃棒上的粘附物洗入离心分离器中,将滤纸垫在分离器边缘上，加盖紧固。分离器出口处回收瓶上口应密封可防止流出液成雾状散失开动离心机转速逐渐增至每分钟3000转，沥青溶液通过排出口注入回收瓶，待流出停止后停机。从上盖的口中加入新溶剂，所加新溶剂应与上次溶剂数量大致相同稍停3-5分钟后，再次开动离心机转速逐渐增至3000转/分钟，重复上次操件如此数次直至流出液呈清澈淡黄色为止，卸下上盖取下圆环形滤纸并将容器中的集料仔细取出，将在室内空气中蒸发干燥的集料及滤纸放在105℃±5℃的烘箱中干燥，烘干后取出放在大干燥器中冷却到室温，冷却至室温后分别称取滤纸及矿粉的质量，其中滤纸增加的质量（m2）为矿粉的一部分。

将容器中的集料仔细取出，在通风橱或室内空气中蒸以后放入105℃±5℃的烘箱中烘干（一般需4小时），然后放入大干燥器中冷却至室温，称取集料质量（m1）。

为了避免用离心法抽提的沥青溶液中混入少量的细矿粉成分影响沥青含量的精确度，本方法规定了再用压力过滤器法、燃烧法等回收沥青抽提液中矿粉的方法。在实际使用时，同一种混合料用同一台仪器测定的矿粉泄漏情况基本上多少都有不同。当大体变化不大时，也可以不必每一次都进行此项测定。如果用同一台抽提仪试验时，沥青混合料总重1Kg泄漏的矿粉量约为1g左右，以后可每次测结果上减去0.1%即可。对漏入抽提液中矿粉数量的标定工作很重要，否则每次都可能使测定的油石比偏大。除此方法外，还可以作空白试验标定，就是用不加沥青的矿料混合料抽提，计算矿料的损失，或将抽提液沉淀24-48h，仔细倒走抽提液，经燃烧测定漏入的矿粉数量，但这些方法都不是很精确的近似方法。近来为了更精确地测定沥青溶液中矿粉的含量通常用血浆分离器法测定。

血浆分离器法测定抽提液中矿粉含量的步骤如下：将血浆分离器的金属杯洗干净并编号后称取质量，再称取抽提液总质量，算出每个金属杯平均所装抽提液的质量。在每个金属杯中加入等量的抽提液，将金属杯对称的放在血浆分离器的转头架上。应避免由于重量不均、放置不对称而使机器在运转过程中产生振动。接通电源，旋转定时旋扭选择所需的时间选旋转调速旋扭，转头开始旋转，离心结果后将调速旋扭调回到0位，待机器完全停止后，取出金属杯，将金属杯中液体小心倒出，在通风处或室内空气中蒸发后移入105℃±5℃的烘箱中烘干，烘干后取出，放在干燥器中冷却至室温后称取每个金属杯中矿粉的质量，得出泄漏入抽提液中矿粉总质量。

四、计算

1、沥青混合料中矿料的总质量按下式计算：

ma=m1+m2+m3

式中：ma―沥青混合料中矿料部分的总质量

m1―容器中留下的集料干燥质量g

m2―圆环形滤纸在试验前后的增加质量g

m3―泄漏入抽提液中的矿粉质量g

2、沥青混合料中的沥青含量按式（1）计算，油石比按式（2）计算：

Pb =[(m- ma)/m]×100 （1）

Pa =[(m- ma)/ m a]×100（2）

式中：

m =沥青混合料的总质量g

Pb―沥青混合料的沥青含量%

Pa―沥青混合料的油石比%

五、注意事项

1、如果试样是从路上用钻机法或切割法取得的，应用电风扇吹风使其完全干燥，置微波炉或烘箱中适当加热后成松散状态取样，应将切割面剔除但不能用能用锤击以防集料破碎。

2、应保证混合料的浸泡时间满足规定要求不少于30分钟，注意用玻璃棒适当搅拌混合料使沥青充分溶解，如有没完全溶解现象应适当延长浸泡时间。

3、抽提后滤纸粘附有矿粉的一面朝上，以避免矿粉散失，滤纸不宜多次反复使用。

4、试验结束后应将试验仪器清洗干净，摆放整齐并清扫整理试验场地。

5、出报告时，同一种沥青混合料试样至少要做平行试验2次，取2次平均值作为试验结果。两次试验结果的差值应小于0.3%，当大于0.3%但小于0.5%时，应该补充平行试验一次以3次试验的平均值作为试验结果，3次试验的最大值与最小值之差不得于0.5%。

六、结束语

国内外用来检测沥青混合料中沥青含量试验，除此方法外还有很多种方法如：前些年我国最为普遍使用的回流式抽提仪法，但由于此法耗时长、溶剂耗费大准确性也差等缺陷已有许多新方法代替，但目前仍没全部取消；另外在国外使用最为普遍的为索克斯里抽提仪，但我国一直未解决用于此法的滤纸筒，用滤纸卷成的筒作试验时，矿粉泄漏也很严重，而且每次取样的混合料太少，往往缺乏代表性，因此我国只有少数单位在用。

近年来国外开始直接采用燃烧法测定沥青含量，但尚未正式订为标准。国内也在引进此方法，也有厂商在生产这种仪器，但对使用效果反应不一，有的认为简单方便，有的认为根本不行，并发现有些石料经燃烧后有崩解破碎等情况，已搁置不用。因此离心法仍然通常作为我国测定沥青混合料中沥青含量的标准。