CN108827736B - 一种道路用沥青的内材质量的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及沥青检测技术领域，具体涉及一种道路用沥青的内材质量的检测方法，加热待检测沥青，然后与煤油混合得到液体煤油沥青；将液体煤油沥青与型砂混合均匀、造型，然后烘干得到检测样件，测试检测样件的内材质量指标。通过将沥青与型砂完全粘合，得到一种以型砂为载体的干沥青的表现形式，然后测试这种干沥青的干性指标，通过抗折强度、抗剪切强度、抗拉强度、抗压强度和抗磨失重指数等更加准确的反映沥青在使用固化状态下的性能和沥青内材质量，这些干性指标越高，沥青使用的时间越长，耐侯性、耐老化性能也越好。而且检测过程简洁、快速，成本低，测结果稳定性好，可以减小通过长时间使用验证沥青质量的时间成本和质量风险。
Description
技术领域
本发明涉及沥青检测技术领域，具体涉及一种道路用沥青的内材质量的检测方法。
背景技术
沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，具有高粘度，长用于铺筑高级路面，具有无接缝、振动小、噪声低等特点，我国已经建成的高速公路中沥青路面比例已经超过95％。因此沥青质量的好坏对于道路建设发展具有重要影响。目前用于检测沥青质量的依据主要是《GB/T 15180-2010重交通道路石油沥青》，适用于修筑高速公路、一级公路和城市快速路、主干路等重交通道路石油沥青，及其他各等级公路、城市道路、机场道面，以及作为乳化沥青、稀释沥青和改性沥青原料的石油沥青，适用面比较广。但是该国标检测的主要指标为针入度、延度、软化点等，反映的是沥青的冷凝固态的性能。但是沥青属于固化物质，使用时的固化状态与其使用前的冷凝固态的性质并不完全相同，因此通过针入度、延度和软化点等参数无法反映沥青固化状态的性能。
发明内容
针对目前沥青的检测方法和指标不能完全反映沥青使用状态下性能的问题，本发明的目的在于提供一种道路用沥青的内材质量的检测方法，通过检测固化状态下的沥青的抗拉强度等干性指标，更加准确的反映沥青的性能。
本发明提供如下的技术方案：
一种道路用沥青的内材质量的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)加热待检测沥青，然后与煤油混合得到液体煤油沥青；
(2)将液体煤油沥青与型砂混合均匀、造型，然后烘干得到检测样件；
(3)测试检测样件的内材质量指标。
作为本发明方法的优选，步骤(1)中首先将沥青加热到180～200℃，然后降温至150～160℃后与煤油混合，煤油与沥青的质量比为3:10～15。
作为本发明方法的优选，步骤(1)中沥青先加热至180℃，然后降温至150℃后与煤油混合，煤油与沥青的质量比为3:10。
作为本发明方法的优选，步骤(2)中型砂的粒径为70～140目，液体煤油沥青与型砂的质量比为1:20～30，烘干温度为200～210℃，烘干时间4～6小时。
作为本发明方法的优选，步骤(2)中型砂的粒径为70目，液体煤油沥青与型砂的质量比为1:25，烘干温度为200℃，烘干时间4小时。
作为本发明方法的优选，烘干采用如下的温控过程：从20℃升温至150℃，升温速率8℃/min，然后以0.5℃/min升温至200℃，在200℃保温4小时后通风降温，通风速率1m/s。
作为本发明方法的优选，步骤(3)中的内材质量指标为抗折强度、抗剪切强度、抗拉强度、抗压强度和抗磨失重指数。
作为本发明方法的优选，步骤(3)中的内材质量制备为抗折强度、抗剪切强度、抗拉强度和抗压强度。
作为本发明方法的优选，检测样件的尺寸为长30mm、宽30mm和高200mm。
发明人长期从事道路用沥青的研究和使用，尤其是重道路交通沥青的性能，很早注意到仅依据国标中的针入度、软化点等参数和检测方法并不能准确反映沥青的性能质量。这是因为沥青加热可以成为流动态，冷却后则变成固态或者说固体，但是这种固态与沥青在筑路使用时所形成的固化状态并不相同。发明人经过长时间的积累、尝试和摸索发现，沥青使用时形成的固化状态的性能可以使用抗拉强度、抗折强度、抗剪切强度、抗压强度和抗磨失强度等干性指标衡量，这些干性指标越高，沥青使用的时间越长，耐侯性、耐老化性能也越好。
发明人将沥青加热后溶于煤油中得到煤油沥青，煤油起到稀溶剂的作用，并改善沥青的粘度，增加流动性；然后将煤油沥青与型砂按一定的质量比混合、造型，再加热烘干，使煤油挥发，这样沥青与型砂完全粘合，得到一种以型砂为载体的干沥青的表现形式，然后测试检测样件，得到抗折强度、抗拉强度、抗剪切强度、抗压强度和抗磨失重指数等指标，反映(干)沥青的固化状态的性质。烘干采用程序加热升温过程，前期以8℃/min快速升温烘干加快煤油挥发，尤其是检测样件表层的煤油；当温度达到150℃时采用0.5℃/min的低速升温，通过低速升温在使煤油挥发的同时，保持煤油挥发后留下的沥青与型砂粘结状态的完整性，然后在200℃保持烘干，再采用通风降温的方式，一方面加快降温，同时使检测样件内部的煤油充分逸出并从烘干环境中清除，另一方面由于风速为1m/s，处于轻风状态，在清除残留煤油的同时避免了对型砂内部煤油挥发后的结构影响，这样检测得到的干性指标结果更能反应沥青在使用时的固化状态下的性能。
本发明的有益效果如下：
本发明的检测方法通过将沥青与型砂完全粘合，得到一种以型砂为载体的干沥青的表现形式，然后测试这种干沥青的干性指标，通过抗折强度、抗剪切强度、抗拉强度、抗压强度和抗磨失重指数等更加准确的反映沥青在使用固化状态下的性能和沥青内材质量，这些干性指标越高，沥青使用的时间越长，耐侯性、耐老化性能也越好。而且检测过程简洁、快速，成本低，测结果稳定性好，可以减小通过长时间使用验证沥青质量的时间成本和质量风险。
具体实施方式
下面就本发明的具体实施方式作进一步说明。
如无特别说明，本发明中所采用的原料均可从市场上购得或是本领域常用的，如无特别说明，下述实施例中的方法均为本领域的常规方法。
本发明方法检测抗折强度、抗剪切强度、抗拉强度和抗压强度均可在万能抗拉强度试验机上完成测试，抗磨失重指数可在磨损试验机上完成测试，以磨损失重量表示。
实施例1
一种道路用沥青的内材质量的检测方法，包括以下步骤：
(1)首先将待检测沥青加热到180℃，然后降温至150℃后与煤油按质量比10:3混合得到液体煤油沥青；
(2)将液体煤油沥青与70目型砂按质量比1:25在混砂机中混合均匀、造型，然后200℃保持4小时烘干得到长*宽*高为30mm*30mm*200mm的检测样件；
(3)测试检测样件的内材质量指标，包括抗折强度、抗剪切强度、抗拉强度、抗压强度和抗磨失重指数。
实施例2
一种道路用沥青的内材质量的检测方法，包括以下步骤：
(1)首先待检测沥青加热到190℃，然后降温至155℃后与煤油按质量比12:3混合得到液体煤油沥青；
(2)将液体煤油沥青与100目型砂按质量比1:20在混砂机中混合均匀、造型，然后205℃保持5小时烘干得到长*宽*高为30mm*30mm*200mm的检测样件；
(3)测试检测样件的内材质量指标，包括抗折强度、抗剪切强度、抗拉强度、抗压强度和抗磨失重指数。
实施例3
一种道路用沥青的内材质量的检测方法，包括以下步骤：
(1)首先将待检测沥青加热到200℃，然后降温至160℃后与煤油按质量比15:3混合得到液体煤油沥青；
(2)将液体煤油沥青与140目型砂按质量比1:30在混砂机中混合均匀、造型，然后210℃保持6小时烘干得到长*宽*高为30mm*30mm*200mm的检测样件；
(3)测试检测样件的内材质量指标，包括抗折强度、抗剪切强度、抗拉强度、抗压强度和抗磨失重指数。
实施例4
一种道路用沥青的内材质量的检测方法，包括以下步骤：
(1)首先将待检测沥青加热到180℃，然后降温至150℃后与煤油按质量比10:3混合得到液体煤油沥青；
(2)将液体煤油沥青与70目型砂按质量比1:25在混砂机混合均匀、造型，然后采用如下的温控过程烘干：从20℃升温至150℃，升温速率8℃/min，然后以0.5℃/min升温至200℃，在200℃保温4小时烘干后通风降温，通风速率1m/s；
(3)测试检测样件的内材质量指标，包括抗折强度、抗剪切强度、抗拉强度、抗压强度和抗磨失重指数。
发明人分别以符合国家标准《GB/T 15180-2010重交通道路石油沥青》的AH-70#沥青、浙江镇海炼油厂生产的中轻交通道路沥青A-100乙沥青为待测沥青，分别经实施例1～4方法测试10次，测试样件重量为100g，在万能抗拉强度试验机测试抗拉强度、抗压强度、抗折强度和抗剪切强度；在MLS-23型橡胶轮磨料磨损试验机上测试抗磨失重指数(以抗磨性表示，结果越小抗磨性越高，冲击载荷49N/cm2，磨料为70目的干石英砂)，然后计算平均值
和平均方差σ，结果如表1所示。
表1测试结果
Claims (4)
1.一种道路用沥青的内材质量的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）加热待检测沥青，然后与煤油混合得到液体煤油沥青；
（2）将液体煤油沥青与型砂混合均匀、造型，然后烘干得到检测样件；
（3）测试检测样件的内材质量指标；
步骤（1）中，煤油与沥青的质量比为3:10～15；
步骤（1）中首先将沥青加热到180～200℃，然后降温至150～160℃后与煤油混合；
步骤（2）中，型砂的粒径为70～140目，液体煤油沥青与型砂的质量比为1:20～30；
烘干采用如下的温控过程：从20℃升温至150℃，升温速率8℃/min，然后以0.5℃/min升温至200℃，在200℃保温4小时后通风降温，通风速率1m/s；
步骤（3）中的内材质量指标为抗折强度、抗剪切强度、抗拉强度、抗压强度和抗磨失重指数。
2.根据权利要求1所述的道路用沥青的内材质量的检测方法，其特征在于，步骤（1）中沥青先加热至180℃，然后降温至150℃后与煤油混合，煤油与沥青的质量比为3:10。
3.根据权利要求1所述的道路用沥青的内材质量的检测方法，其特征在于，步骤（2）中型砂的粒径为70目，液体煤油沥青与型砂的质量比为1:25，烘干温度为200℃，烘干时间4小时。
4.根据权利要求1所述的道路用沥青的内材质量的检测方法，其特征在于，检测样件的尺寸为长30mm 、宽30mm 和高200mm。
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| 环氧沥青混凝土性能研究;王晓 等;《东南大学学报》;20011130;第31卷(第6期);第21-24页 * |
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