瀝青含量檢測(cè)方法

瀝青混合料中常用瀝青含量的檢測(cè)方法有離心分離法、燃燒爐法及射線(xiàn)法等。

瀝青含量離心分離法

原理和適用范圍：

離心分離法適用于熱拌熱鋪瀝青混合料路面施工時(shí)的瀝青用量檢測(cè)，以評(píng)定拌合廠(chǎng)產(chǎn)品質(zhì)量。此法也適用于舊路調(diào)查時(shí)檢測(cè)瀝青混合料的瀝青用量，用此方法抽提的瀝青溶液可用于回收瀝青，以評(píng)定瀝青的老化性質(zhì)。

離心分離法原理是1000～1500g(粗粒式瀝青混合料用高限，中粒式瀝青用中限，細(xì)粒式用低限)的定量瀝青混合料置于儀器旋轉(zhuǎn)鍋(離心分離器)內(nèi)，向分離器內(nèi)注入三氯乙烯，使溶劑浸沒(méi)試樣，記錄溶劑用量；將已稱(chēng)重的圓環(huán)形潔凈濾紙墊裝在分離器邊緣上，加蓋堅(jiān)固；在分離器出口放置回收瓶，上口應(yīng)注意密封，防止流出；開(kāi)動(dòng)離心器，使盛有試樣的離心器轉(zhuǎn)速逐漸增至3000r/min。在離心作用下，被溶解的瀝青與溶劑一起透過(guò)濾紙被甩出，然后再加入溶劑。如此反復(fù)直至流出的溶液呈清澈的淡黃色為止，一般約需4～5次。用此方法抽提的瀝青溶液中，不可能不混入少量的能通過(guò)濾紙的細(xì)礦粉成分。為準(zhǔn)確測(cè)定瀝青含量，在用壓力過(guò)濾器時(shí)，可用燃燒法測(cè)定。

瀝青含量射線(xiàn)法

射線(xiàn)法用于黏稠石油瀝青拌制的熱拌瀝青混合料中瀝青含量（或油石比），不適用于其他瀝青拌制的混合料。

1)檢測(cè)的儀器

(1)射線(xiàn)法瀝青含量測(cè)定儀：符合放射性安全規(guī)定。

(2)試樣容器：射線(xiàn)法瀝青含量測(cè)定儀的規(guī)定附件。

(3)磅秤或天平、木板、瀝青混合料拌和機(jī)鐵鏟大號(hào)金屬盤(pán)，烘箱，溫度計(jì)等。

2)檢測(cè)的步驟

(1)瀝青含量測(cè)定儀參數(shù)標(biāo)定。

①用檢測(cè)對(duì)象的實(shí)際材料按施工要求的礦料配合比配合礦料，在烘箱中加熱。

②準(zhǔn)備施工實(shí)際使用的瀝青試樣，按設(shè)計(jì)瀝青用量，加熱到要求的拌和溫度。

③從小的瀝青用量開(kāi)始分別用瀝青混合料拌和機(jī)拌和。

④按儀器說(shuō)明書(shū)要求稱(chēng)取瀝青混合料裝入試樣容器中壓實(shí)，用木板壓平放進(jìn)射線(xiàn)法瀝青含量測(cè)定儀中，用16 min測(cè)定時(shí)間測(cè)定標(biāo)定參數(shù)。儀器應(yīng)放在木制儀器箱上方，并遠(yuǎn)離水源。

⑤重復(fù)上述步驟，每次增加所需瀝青用量，將每一檔瀝青用量的混合料進(jìn)行測(cè)定，得出標(biāo)定參數(shù)，儲(chǔ)存入試驗(yàn)儀器中。

(2)在拌和廠(chǎng)從運(yùn)料卡車(chē)上采取欲檢測(cè)的瀝青混合料試樣。

(3)按儀器操作說(shuō)明書(shū)要求立即將熱瀝青混合料分別裝入2個(gè)試樣容器，稱(chēng)取質(zhì)量，使之符合規(guī)定取樣量，并量測(cè)瀝青混合料溫度。

(4)用木板壓緊瀝青混合料，達(dá)到規(guī)定的體積。

(5)依次將試樣容器放入瀝青含量測(cè)定儀中，開(kāi)動(dòng)儀器，輸入試樣號(hào)、瀝青混合料溫度、標(biāo)定的瀝青混合料編號(hào)或標(biāo)定參數(shù)，進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定一段時(shí)間后，測(cè)定儀自動(dòng)顯示瀝青含量（或油石比）。

(6)瀝青含量測(cè)定儀測(cè)定時(shí)的放置條件應(yīng)與標(biāo)定時(shí)相同，挪動(dòng)測(cè)定地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)重新標(biāo)定后方可測(cè)定，測(cè)定時(shí)的瀝青混合料數(shù)量應(yīng)與標(biāo)定時(shí)相同，混合料溫度應(yīng)接近標(biāo)定溫度，顯示的數(shù)據(jù)是瀝青含量還是油石比與標(biāo)定用的相同。

瀝青含量燃燒爐法

燃燒爐的開(kāi)發(fā)與研究，在美國(guó)、英國(guó)及歐盟已有較長(zhǎng)時(shí)間，并得到了大規(guī)模的應(yīng)用。美國(guó)于1 990年就由NCAT對(duì)瀝青混合料燃燒法進(jìn)行了研究，ASTM已將燃燒法列為其標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對(duì)于瀝青含量的測(cè)定，45%的SUl，erpave T程采用NCAT燃燒試驗(yàn)，30%使用核子儀，其余使用溶劑離心法抽提等方法。

我國(guó)現(xiàn)行的《公路T程瀝青及瀝青混凝土試驗(yàn)規(guī)程》，對(duì)于瀝青含量試驗(yàn)方法有：射線(xiàn)法、離心分離法、回流式抽提儀法、脂肪抽提儀法．，燃燒法還未列入試驗(yàn)規(guī)程，但國(guó)內(nèi)許多省份的試驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)與生產(chǎn)單位紛紛開(kāi)始使用該方法，北京地區(qū)的城建攪拌站、市政攪拌站等單位已開(kāi)始使用該方法進(jìn)行生產(chǎn)質(zhì)量控制，在實(shí)際使用巾取得了較好的效果。

確定瀝青混合料的瀝青含量從本質(zhì)上講是設(shè)計(jì)一個(gè)合理的瀝青膜厚度。通常認(rèn)為，混合料中有效瀝青的瀝青膜太薄固然不行，但太厚了將使游離的自由瀝青太多，成為集料產(chǎn)生相對(duì)位移的潤(rùn)滑劑。瀝青混合料瀝青的用量，對(duì)瀝青混合料的路用性能影響也非常大。當(dāng)瀝青用量很少．不足以形成結(jié)構(gòu)瀝青的薄膜來(lái)粘接礦料顆粒，隨著瀝青用量的增加，結(jié)構(gòu)瀝青逐漸形成，使瀝青與礦料之間的黏附力隨著瀝青用量的增加而增加。當(dāng)瀝青用量足以形成薄膜并充分黏附在礦粉顆粒表面時(shí)，瀝青膠漿具有最高的黏附力。隨后，如瀝青用量過(guò)多，逐漸將礦粉顆粒推開(kāi)，在顆粒問(wèn)形成未與礦粉交互作用的“自由瀝青”，則瀝青膠漿的粘接力隨著自由瀝青的增加而降低。當(dāng)瀝青用量增加到某一用量時(shí)，瀝青混合料的粘接力主要取決于自由瀝青。隨著瀝青用量的增加，瀝青不僅起著粘接劑的作用，而且起著潤(rùn)滑劑的作用，從而降低了粗級(jí)料的相互密排作用，也減小了瀝青混合料的內(nèi)摩擦角。因此，瀝青用量應(yīng)控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，最佳瀝青用量也是配合比設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要工作。

(1)高溫穩(wěn)定性

過(guò)多的瀝青用量將在瀝青混合料中形成游離自由瀝青，在高溫條件下，這部分游離瀝青在荷載作用下發(fā)生明顯的流動(dòng)變形，從而導(dǎo)致混合料永久塑性流動(dòng)變形。

(2)低溫抗裂性

瀝青含量在最佳范罔的變化對(duì)混合料低溫的開(kāi)裂影響不大，但增大瀝青用量就增大了溫縮系數(shù)，同時(shí)降低了勁度。

(3)水穩(wěn)性

對(duì)密級(jí)配瀝青混合料路面，在有較多雨水地區(qū)，易于導(dǎo)致瀝青剝落。

(4)疲勞特性

對(duì)應(yīng)于瀝青混合料的最佳疲勞壽命的最佳瀝青含量，比馬歇爾最佳瀝青含量稍大，根據(jù)R.D.Barks.dale的研究，稍許增加瀝青含量就有可能顯著減少疲勞裂縫的產(chǎn)生，而同樣，稍許減少瀝青含量就有可能急劇增加疲勞裂縫的產(chǎn)生。

瀝青在乳化瀝青中的含量，一般是根據(jù)瀝青乳液的用途而定，一般很少低于30%或高于70%。瀝青含量最大限度主要取決于瀝青乳液中兩相體積比。當(dāng)瀝青含量接近上限時(shí)，瀝青乳液的類(lèi)型如不改變，將沒(méi)有足夠的空間來(lái)容納更多的瀝青微粒。再增加瀝青含量，其瀝青微?？拷暮芫o密，以造成相互問(wèn)粘結(jié)在一起，最后原瀝青微粒間的水變成小的水粒，瀝青乳液會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)相，變成油包水型乳化瀝青，或稱(chēng)反轉(zhuǎn)瀝青乳液。

這種反轉(zhuǎn)瀝青乳液具有瀝青的性質(zhì)，黏度很高。瀝青含量在70%～80%的乳化瀝青，主要取決于瀝青顆粒的大小分布。

假設(shè)瀝青乳液中的粒徑一定，排列最密實(shí)的充填形式時(shí)，空隙率將為最小。空隙率僅為25.95%時(shí)，瀝青含量為74.05%，這是理論的臨界濃度用量。此時(shí)改變?yōu)r青的用量，可改變?nèi)榛癁r青的類(lèi)型，增加瀝青用量可使O/W型變型為W/O型。從中可以理解，生產(chǎn)高濃度乳化瀝青并不是那么簡(jiǎn)單容易。

在實(shí)際生產(chǎn)中，乳化瀝青中的瀝青含量以70%為高濃度界限，要達(dá)到這么高的濃度有一定的難度。