CN105203744A - 一种沥青混合料抽提试验取样方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的是一种沥青混合料抽提试验取样方法，提高抽提试验试样的准确性，有效的减少了由于随机取样中人为或偶然因素对试验结果造成的影响。本发明根据沥青混合料中粒径的粗细，按规定的取样质量的4倍取样；分散冷却后过沥青标准筛，再随机称取各筛筛余质量的四分之一，重新组合成为一份试样，用该试样做抽提试验。本发明方法很好地解决了大粒径沥青混合料沥青含量和级配筛分不准确的弊端，消除随机因素，大大的增强了试样的代表性，从而提高了试验数据的准确性和代表性，对项目的工程成本和质量的控制起到关键性的指导作用。本发明很好的消除了现行沥青用量与级配之间的对立性，使二者得到有效的统一，具有很好的使用效果和经济效益。

Description

一种沥青混合料抽提试验取样方法
技术领域
本发明涉及沥青混合料沥青含量及颗粒级配的抽提试验方法，特别是一种沥青混合料抽提试验取样方法，可以在混合料生产的过程中用于自检混合料的沥青含量及组成级配。提高抽提试验试样的准确性，有效的减少了由于随机取样中人为或偶然因素对试验结果造成的影响。
背景技术
公路路面沥青混合料的油石比和级配曲线对沥青路面质量的影响至关重要。油石比偏高或偏低，级配偏粗或偏细，都会对路面的渗水、压实度、稳定性等指标产生不良影响，给后期的成型路面带来不可估量的隐患。
《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005中(T0302-2005)与《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTGE20-2011中(T0722-1993)是多年来建筑领域应用的行业标准。根据《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005中(T0302-2005)粗集料及集料混合料的筛分试验，T0302-1表中明确指出筛分用的试样质量与公称最大粒径的要求如下：
公称最大粒径(mm) 75 63 37.5 31.5 26.5 19 16 9.5 4.75
试样质量不小于(kg) 10 8 5 4 2.5 2 1 1 0.5
然而根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTGE20-2011中(T0722-1993)的规定，离心法测定沥青混合料中沥青含量的试验，其混合料试样控制在1000-1500g左右，其中粗粒式沥青混合料用高限，细粒式用低限，中粒式用中限。工程实验表明，离心式测定法和自动回流式测定沥青含量的试验方法，其混合料质量全部控制在1000-1500g范围之内。由此判断，抽提后用于筛分的集料质量都不大于1500g。
比较《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005中(T0302-2005)与《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTGE20-2011中(T0722-1993)中的相关章节，不难发现其中的相互矛盾之处。以沥青混合料结构类型Sup-20为例，其最大公称粒径为19mm，《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005中(T0302-2005)中的集料筛分要求不低于2000g。而《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTGE20-2011中(T0722-1993)中对离心法测定沥青混合料沥青含量规定，其混合料的质量在1000g-1500g。由此可见，抽提后用于集料筛分的质量明显小于1500g，这与《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005中(T0302-2005)中用于级配筛分的总质量相违背。
对于公称最大粒径为26.5mm的混合料，《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005中(T0302-2005)中规定，用于筛分的集料及集料混合料质量不小于2.5kg，而《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTGE20-2011中(T0722-1993)中要求，用于抽提的沥青混合料质量在1.0-1.5kg，所以其抽提后用于筛分的混合料质量小于1.5kg，与不小于2.5kg的要求相去甚远。原有方法的偶然性比较大，随机的因素比较多，级配筛分不具代表性。同时，26.5mm、19mm的标准筛筛余，在分料的过程中，多一个石子和少一个石子对沥青用量的影响也特别大。
这里必须说明的是：当混合料质量超过1500g时，由于试验仪器设备容量所限，无论是离心法还是自动回流法都无法进行抽提试验。而采用燃烧法，实验时掺加的纤维会被燃烧掉，对于带有纤维等特殊掺加物的沥青混合料则无法实验。而实践证明，在沥青路面配合比中，沥青用量和级配是沥青混合料最基本也是最重要的两个指标，是其他指标合格的基础和保障，而目前的相关规定不仅使实际操作人员困惑，也使抽提试验所得数据不准确。
发明内容
本发明的目的是提供一种沥青混合料抽提试验取样方法，克服相关规程中的差异，为沥青混合料的沥青含量和级配检测提供一种更为优化准确的方法。使抽提试验数据全部符合相关规定的要求，利用相关规定的共性，通过本方法相互补充，提供更为准确的试验试样。
本发明的技术方案是：
一种沥青混合料抽提试验取样方法，按以下步骤实施：
A、根据沥青混合料中粒径的粗细，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTGE20-2011中(T0722-1993)规定的取样质量的4倍取样；
B、将A步骤中取出的沥青混合料试样仔细分散并冷却；
C、对分散冷却后的混合料用沥青试验用标准筛逐级进行筛分，准确记录各筛筛余质量并单独保留各筛筛余质量；
D、随机称取各筛筛余质量的四分之一或者选用其他相同比例随机称取各筛筛余质量，重新组合成为一份试样，用该试样做抽提试验。
与现有技术相比，本发明的显著效果在于：
本发明有效的解决人为或偶然因素对沥青混合料中沥青含量和级配组成的影响，对《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005与《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTGE20-2011中的矛盾部分进行有效的补充。通过将两规定中的相关技术的有效结合，解决试验过程中相关的对立矛盾点，使其达到高度的统一。摒弃了目前先进行抽提得到沥青用量，烘干后再对集料进行筛分的试验过程。考虑到自动离心式和回流式抽提仪对沥青混合料质量只能试验1500g的制约性，为保障数据的准确性和代表性，在抽提试验开始之前先对沥青混合料进行冷却分散处理，然后直接对混合料进行筛分，得到单粒级标准筛筛余上该粒径混合料的质量，再将单粒级混合料的质量按相同的比例进行等分，一般按四分之一等分。提取相同比例的各个标准筛筛余的质量进行混合后，得到一份符合现行试验规程要求的沥青混合料抽提试样，再进行抽提试验。不仅提高了油石比的准确性，也有效保证了筛分级配结果的代表性。
本发明中单粒级混合料质量的比例能够按任意等份提取，但是为方便操作和计算，最好是按四分法提取。即：各个标准筛筛余取质量的1/4，重新组合成一份质量在1000-1500g的混合料，使其符合《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTGE20-2011(T0722-1993)中的相关要求，其筛分结果更是对《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005(T0302-2005)的有效补充。提取的混合料的试样完全符合实际情况，抽提试验结果更为精确。
本发明显著区别于现行规程将粗细粒径颗粒混在一起进行四分取料的方法，是一种先将沥青混合料粗细粒径的颗粒分开，单独称取再混合成一份合格试样的取样方法。很好地解决了大粒径沥青混合料沥青含量和级配筛分不准确的弊端，消除随机因素，大大的增强了试样的代表性，从而提高了试验数据的准确性和代表性，能更好地为工程生产提供服务，对项目的工程成本和质量的控制起到关键性的指导作用。本发明很好的消除了现行沥青用量与级配之间的对立性，使二者得到有效的统一，具有很好的使用效果和经济效益。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步的详述，并非限制本发明的保护范围，本发明不局限于下述实施方式，任何人在本发明的启示下使用其他任何与本发明相同或相近似的实施方式，均落在本发明的保护范围之内。
一种沥青混合料抽提试验取样方法，按以下步骤实施：
A、根据沥青混合料中粒径的粗细，按照公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTGE20-2011中(T0722-1993)规定的取样质量的4倍取样。
B、将A步骤中取出的沥青混合料试样仔细分散并冷却。
将沥青混合料中不同粒径的集料边冷却边分离处理干爽，可以通过吹干、风干或晾干等方法加速这一进程，这样便于筛分。若分离不彻底，会影响筛分的通过率。
C、对分散冷却后的混合料用沥青试验用沥青试验用标准筛逐级进行筛分，准确记录各筛筛余质量并单独保留各筛筛余质量。
本步骤根据《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005中(T0302-2005)中关于对公称最大粒径筛分用试样质量要求，称取混合料质量；公称最大粒径为26.5mm的集料筛分要求不小于2.5kg，在这里需要取混合料质量大约6kg并不超过6kg，之所以取大约6kg是因为其质量的1/4为1.5kg，符合沥青混合料抽提试验1.0-1.5kg的要求。
D、随机称取各筛筛余质量的四分之一，等同于四分法中四分后其中一份的质量，或者选用其他相同比例随机称取各筛筛余质量，如1/5、3/10、23/100等等其他相同比例，重新组合成为一份试样，只要重新组合成得试样质量符合《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTGE20-2011中(T0722-1993)的质量要求即可，用该试样做抽提试验。
本步骤是对分散冷却后的混合料进行筛分，在筛分的基础上，对各粒级标准筛筛余的混合料质量最好按1/4等分；将等分后的各筛余混合料质量各提取一份，重新组合为试样进行抽提试验。
将沥青混合料试样仔细分散是保证粗集料不破碎、细集料分散到4.75mm以下。分散到2.36mm以下的细集料，全部作为筛底等分。重新组合的试样，其总质量不能超过离心式和自动回流式仪器使用的最大允许量。本方法更适用于最大公称直径在19mm以上的沥青混合料，因为大粒径沥青混合料沥青含量和级配筛分按现行规程抽提更为不准确。
根据《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005中(T0302-2005)中关于对公称最大粒径混合料用于试样的质量筛分要求，选取大于该质量的沥青混合料，例如26.5mm的≥2.5kg，19mm的≥2.0kg。因为只有这样，筛分结果才具有代表性。
以Super25的料为例，大于2.5kg的混合料一次抽提是无法完成的。所以在抽提前先对混合料进行筛分，分别得到19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm及小于或等于2.36mm的筛底质量。
根据工程实践表明，离心式和自动回流式抽提仪一次抽提的混合料质量大约在1.0-1.5kg，所以称取的沥青混合料质量大体应按比例控制在这个范围。
例：按本方法取沥青混合料总质量为5.6kg，迅速风干、分散后，将其用沥青标准套筛逐级过筛，并记录各个标准筛筛余的筛余质量。因为过筛后，各筛的筛余颗粒基本属于同一粒径，尤其是粗粒径颗粒，然后，再随机称取各筛余质量的1/4，再混合起来抽提。就能保证消除因为大小颗粒粒径相差太大，而造成的混合料四分法取料的偏差。本发明显著区别于现行规程将粗细粒径颗粒混在一起进行四分取料的方法，是一种先将沥青混合料粗细粒径的颗粒分开，单独称取再混合成一份合格试样的取样方法。这样1.4kg的混合料的试验结果，其实就是5.6kg混合料的试验结果。这样的取样方法，既保证了抽提的准确性，更重要的是让级配筛分的试样更具代表性。
将混合好的沥青混合料试样按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTGE20-2011中(T0722-1993)中的试验方法进行试验。

Claims (4)

1.一种沥青混合料抽提试验取样方法，按以下步骤实施：
A、根据沥青混合料中粒径的粗细，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTGE20-2011中（T0722-1993）规定的取样质量的4倍取样；
B、将A步骤中取出的沥青混合料试样仔细分散并冷却；
C、对分散冷却后的混合料用沥青试验用标准筛逐级进行筛分，准确记录各筛筛余质量并单独保留各筛筛余质量；
D、随机称取各筛筛余质量的四分之一或者选用其他相同比例随机称取各筛筛余质量，重新组合成为一份试样，用该试样做抽提试验。
2.根据权利要求1所述的一种沥青混合料抽提试验取样方法，其特征是，将沥青混合料试样仔细分散是保证粗集料不破碎、细集料分散到4.75mm以下。
3.根据权利要求2所述的一种沥青混合料抽提试验取样方法，其特征是，分散到2.36mm以下的细集料，全部作为筛底等分。
4.根据权利要求1所述的一种沥青混合料抽提试验取样方法，其特征是，所述重新组合的试样，其总质量不能超过离心式和自动回流式仪器使用的最大允许量。
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