CN110632018A - 一种掺有改性剂的沥青混合料中沥青含量的测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种掺有改性剂的沥青混合料中沥青含量的测试方法，包括沥青含量初步测定，标样制作，标样测定，绘制标准曲线，沥青含量中改性剂含量测定与沥青含量准确确定。本发明涉及的掺有改性剂的沥青混合料中沥青含量的测试方法具有准确测量沥青混合料中沥青的含量，验证改性剂的掺量等优点。
Description
技术领域
本发明涉及技术领域，特别是一种掺有改性剂的沥青混合料中沥青含量的测试方法。
背景技术
目前，沥青混凝土路面在道路建设中运用广泛，为了提高传统沥青混合料的各项性能，各种添加剂被广泛使用于沥青混合料中，如抗车辙剂、橡胶改性颗粒，高分子改性剂等等。在沥青混合料的生产施工过程中，我们必须监控混合料的质量，防止生产过程中的失误，影响沥青混凝土路面的质量，其中“沥青含量”作为一个重要指标直接影响混合料性能的判别。
现有国家标准《公路沥青及沥青混合试验规程》JTG E20-2011中沥青含量的检测方法有三种，分别为射线法、离心分离法、燃烧炉法，这三种方法可检测当胶结材料为只有沥青时沥青混合料的沥青含量，当掺入抗车辙剂或橡胶改性颗粒时无法将这些材料与沥青区分，计算沥青含量时会将这部分材料的质量计入沥青的质量，导致所检测的沥青混合料的沥青含量偏高，同时掺入的这部分改性剂无法再次验证其掺量。
现有测试具有如下缺点：
1)不可以快速准确测量掺入橡胶或塑料颗粒改性剂的沥青混合料中沥青含量；
2)不可以验证改性剂的掺量是否满足设计的技术要求。
为此我们研发了一种掺有改性剂的沥青混合料中沥青含量的测试方法，用以解决以上缺点。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种掺有改性剂的沥青混合料中沥青含量的测试方法，具有准确测量沥青混合料中沥青的含量，验证改性剂的掺量等优点。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种掺有改性剂的沥青混合料中沥青含量的测试方法，包括以下步骤：
1).沥青含量初步测定：根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中离心分离法测定混合料沥青含量(含改性剂)P1，P1含有改性剂，此时是初步的数值；
2).标样制作：称量基质沥青600.0g，用电热套加热并保持温度在180℃～185℃，用高速剪切设备以2000～3000RPM剪切10min，然后加入改性剂，以4000～6000RPM剪切45min，改性剂的含量标示为C改性剂；
3).标样测定：标样冷却至室温后在恒温烘箱中加热至140℃～160℃，取流动标样2.0g放入100mL容器中，标样降温至40℃以下时，加入20～30mL四氯化碳，搅拌均匀后密封于室温下2～3h，根据红外光谱分析方法用溴化钾作为红外透光窗片，测量改性剂的吸收峰λ1、λ2对应的峰面积S1、S2，峰面积比值
数据越多，越准确；
4).绘制标准曲线：横坐标为改性剂含量C改性剂，纵坐标为标样经平行检测得到的算术平均值As，数据大于等于5个时，绘制标准曲线越准确；
5).沥青含量中改性剂含量测定：标样检测过程中的抽提液密封于室温下放置2～3h，将溶液过滤，用四氯化碳洗至滤液无色，收集不溶物，在80℃下干燥5h，并称量不溶物的质量mb，精度为0.1mg，进行红外光谱检测，测量改性剂的吸收峰λ1、λ2的峰面积S1、S2，计算标样经平行检测得到A的算术平均值Am，校正A值Aa计算，Aa与标准曲线比对，从标准曲线上获得对应C改性剂值，即为标样中改性剂含量Wt％，同时可以确定改性剂是否符合设计要求；
6).根据步骤5)准确确定沥青含量：混合料中实际沥青含量为P。
优选的，步骤2)中，C改性剂含量：
m改性剂为标样中改性剂质量，单位g，m基质为标样中基质沥青质量，单位g。
优选的，改性剂为橡胶或塑料颗粒，改性剂含量的标样应不少于5个。标样数量越多，测量准确性越高。
优选的，步骤3)中，流动标样的精度为0.1g。由于累计误差的存在，精度控制在0.1g。
优选的，步骤3)中，标准A值：
Ai为第i次检测标样得到的A值，n为平行检测次数，n不小于5。
优选的，步骤4)中，线性拟合绘制的标准曲线，拟合标准曲线的线性相关系数应大于0.99。确保测试较高的准确性。
优选的，步骤5)中，算术平均值Am：
Aj为第j次检测标样得到的A值，n为平行检测次数，n不小于5。提高样本数量。
优选的，
ms为标样质量，单位g。
优选的，步骤6)中，P＝P1×(100-Wt)×100％，P为混合料中实际沥青含量，P1为初始测定的混合料沥青含量，Wt为标样中改性剂含量，单位g。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1.可以快速准确测量掺入橡胶或塑料颗粒改性剂的沥青混合料中沥青的含量；
2.可以验证改性剂的掺量是否满足设计的技术要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
一种掺有改性剂的沥青混合料中沥青含量的测试方法，包括以下步骤：
1).沥青含量初步测定：根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中离心分离法测定混合料沥青含量(含改性剂)P1。
2).标样制作：称量基质沥青600.0g，用电热套加热并保持温度在180℃，用高速剪切设备以3000RPM剪切10min，然后加入改性剂，以6000RPM剪切45min。改性剂的含量标示为C改性剂，C改性剂含量：
m改性剂为标样中改性剂质量，单位g，m基质为标样中基质沥青质量，单位g。改性剂为橡胶。改性剂含量的标样为5个。
3).标样测定：标样冷却至室温后在恒温烘箱中加热至140℃，取流动标样2.0g放入100mL容器中，流动标样的精度为0.1g，标样降温至40℃以下时，加入30mL四氯化碳，搅拌均匀后密封于室温下3h。根据红外光谱分析方法用溴化钾作为红外透光窗片，测量改性剂的吸收峰λ1、λ2对应的峰面积S1、S2，峰面积比值
标准A值：
Ai为第i次检测标样得到的A值，n为平行检测次数，n为5。
4).绘制标准曲线：横坐标为改性剂含量C改性剂，纵坐标为标样经平行检测得到的算术平均值As。线性拟合绘制的标准曲线，拟合标准曲线的线性相关系数为0.993。
5).沥青含量中改性剂含量测定：标样检测过程中的抽提液密封于室温下放置3h，将溶液过滤，用四氯化碳洗至滤液无色，收集不溶物，在80℃下干燥5h，并称量不溶物的质量mb，精度为0.1mg。进行红外光谱检测，测量改性剂的吸收峰λ1、λ2的峰面积S1、S2，计算标样经平行检测得到A的算术平均值Am，校正A值Aa计算，Aa与标准曲线比对，从标准曲线上获得对应C改性剂值，即为标样中改性剂含量Wt％。算术平均值Am：
Aj为第j次检测标样得到的A值，n为平行检测次数，n为5。
ms为标样质量，单位g。
6).根据步骤5)准确确定沥青含量：混合料中实际沥青含量为P，P＝P1×(100-Wt)×100％，P为混合料中实际沥青含量，P1为初始测定的混合料沥青含量，Wt为标样中改性剂含量，单位g。
实施例2
一种掺有改性剂的沥青混合料中沥青含量的测试方法，包括以下步骤：
1).沥青含量初步测定：根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中离心分离法测定混合料沥青含量(含改性剂)P1。
2).标样制作：称量基质沥青600.0g，用电热套加热并保持温度在185℃，用高速剪切设备以2000RPM剪切10min，然后加入改性剂，以4000RPM剪切45min，改性剂的含量标示为C改性剂。C改性剂含量：m改性剂为标样中改性剂质量，单位g，m基质为标样中基质沥青质量，单位g。改性剂为橡胶。改性剂含量的标样为5个。
3).标样测定：标样冷却至室温后在恒温烘箱中加热至160℃，取流动标样2.0g放入100mL容器中，流动标样的精度为0.1g，标样降温至40℃以下时，加入20mL四氯化碳，搅拌均匀后密封于室温下2h。根据红外光谱分析方法用溴化钾作为红外透光窗片，测量改性剂的吸收峰λ1、λ2对应的峰面积S1、S2，峰面积比值
标准A值：Ai为第i次检测标样得到的A值，n为平行检测次数，n为6。
4).绘制标准曲线：横坐标为改性剂含量C改性剂，纵坐标为标样经平行检测得到的算术平均值As。线性拟合绘制的标准曲线，拟合标准曲线的线性相关系数为0.995。
5).沥青含量中改性剂含量测定：标样检测过程中的抽提液密封于室温下放置2h，将溶液过滤，用四氯化碳洗至滤液无色，收集不溶物，在80℃下干燥5h，并称量不溶物的质量mb，精度为0.1mg。进行红外光谱检测，测量改性剂的吸收峰λ1、λ2的峰面积S1、S2，计算标样经平行检测得到A的算术平均值Am，校正A值Aa计算，Aa与标准曲线比对，从标准曲线上获得对应C改性剂值，即为标样中改性剂含量Wt％。算术平均值Am：
Aj为第j次检测标样得到的A值，n为平行检测次数，n为5。ms为标样质量，单位g。
6).根据步骤5)准确确定沥青含量：混合料中实际沥青含量为P，P＝P1×(100-Wt)×100％，P为混合料中实际沥青含量，P1为初始测定的混合料沥青含量，Wt为标样中改性剂含量，单位g。
实施例3
一种掺有改性剂的沥青混合料中沥青含量的测试方法，包括以下步骤：
1).沥青含量初步测定：根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中离心分离法测定混合料沥青含量(含改性剂)P1。
2).标样制作：称量基质沥青600.0g，用电热套加热并保持温度在182℃，用高速剪切设备以2500RPM剪切10min，然后加入改性剂，以5000RPM剪切45min。改性剂的含量标示为C改性剂，C改性剂含量：m改性剂为标样中改性剂质量，单位g，m基质为标样中基质沥青质量，单位g。改性剂为橡胶或塑料颗粒。改性剂含量的标样为6个。
3).标样测定：标样冷却至室温后在恒温烘箱中加热至150℃，取流动标样2.0g放入100mL容器中，流动标样的精度为0.1g，标样降温至40℃以下时，加入25mL四氯化碳，搅拌均匀后密封于室温下2.5h。根据红外光谱分析方法用溴化钾作为红外透光窗片，测量改性剂的吸收峰λ1、λ2对应的峰面积S1、S2，峰面积比值
标准A值：Ai为第i次检测标样得到的A值，n为平行检测次数，n为5。
4).绘制标准曲线：横坐标为改性剂含量C改性剂，纵坐标为标样经平行检测得到的算术平均值As。线性拟合绘制的标准曲线，拟合标准曲线的线性相关系数为0.994。
5).沥青含量中改性剂含量测定：标样检测过程中的抽提液密封于室温下放置2.5h，将溶液过滤，用四氯化碳洗至滤液无色，收集不溶物，在80℃下干燥5h，并称量不溶物的质量mb，精度为0.1mg。进行红外光谱检测，测量改性剂的吸收峰λ1、λ2的峰面积S1、S2，计算标样经平行检测得到A的算术平均值Am，校正A值Aa计算，Aa与标准曲线比对，从标准曲线上获得对应C改性剂值，即为标样中改性剂含量Wt％。算术平均值Am：
Aj为第j次检测标样得到的A值，n为平行检测次数，n为5。
ms为标样质量，单位g。
6).根据步骤5)准确确定沥青含量：混合料中实际沥青含量为P，P＝P1×(100-Wt)×100％，P为混合料中实际沥青含量，P1为初始测定的混合料沥青含量，Wt为标样中改性剂含量，单位g。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (9)
1.一种掺有改性剂的沥青混合料中沥青含量的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：
1).沥青含量初步测定：根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中离心分离法测定混合料沥青含量(含改性剂)P1；
2).标样制作：称量基质沥青600.0g，用电热套加热并保持温度在180℃～185℃，用高速剪切设备以2000～3000RPM剪切10min，然后加入改性剂，以4000～6000RPM剪切45min，改性剂的含量标示为C改性剂；
3).标样测定：标样冷却至室温后在恒温烘箱中加热至140℃～160℃，取流动标样2.0g放入100mL容器中，标样降温至40℃以下时，加入20～30mL四氯化碳，搅拌均匀后密封于室温下2～3h，根据红外光谱分析方法用溴化钾作为红外透光窗片，测量改性剂的吸收峰λ1、λ2对应的峰面积S1、S2，峰面积比值
4).绘制标准曲线：横坐标为改性剂含量C改性剂，纵坐标为标样经平行检测得到的算术平均值As；
5).沥青含量中改性剂含量测定：标样检测过程中的抽提液密封于室温下放置2～3h，将溶液过滤，用四氯化碳洗至滤液无色，收集不溶物，在80℃下干燥5h，并称量不溶物的质量mb，精度为0.1mg，进行红外光谱检测，测量改性剂的吸收峰λ1、λ2的峰面积S1、S2，计算标样经平行检测得到A的算术平均值Am，校正A值Aa计算，Aa与标准曲线比对，从标准曲线上获得对应C改性剂值，即为标样中改性剂含量Wt％；
6).根据步骤5)准确确定沥青含量：混合料中实际沥青含量为P。
2.根据权利要求1所述掺有改性剂的沥青混合料中沥青含量的测试方法，其特征在于，步骤2)中，C改性剂含量：
m改性剂为标样中改性剂质量，单位g，m基质为标样中基质沥青质量，单位g。
3.根据权利要求2所述掺有改性剂的沥青混合料中沥青含量的测试方法，其特征在于，改性剂为橡胶或塑料颗粒，改性剂含量的标样应不少于5个。
4.根据权利要求1所述掺有改性剂的沥青混合料中沥青含量的测试方法，其特征在于，步骤3)中，流动标样的精度为0.1g。
5.根据权利要求1所述掺有改性剂的沥青混合料中沥青含量的测试方法，其特征在于，步骤3)中，标准A值：Ai为第i次检测标样得到的A值，n为平行检测次数，n不小于5。
6.根据权利要求1所述掺有改性剂的沥青混合料中沥青含量的测试方法，其特征在于，步骤4)中，线性拟合绘制的标准曲线，拟合标准曲线的线性相关系数应大于0.99。
7.根据权利要求1所述掺有改性剂的沥青混合料中沥青含量的测试方法，其特征在于，步骤5)中，算术平均值Am：
Aj为第j次检测标样得到的A值，n为平行检测次数，n不小于5。
8.根据权利要求7所述掺有改性剂的沥青混合料中沥青含量的测试方法，其特征在于，ms为标样质量，单位g。
9.根据权利要求1所述掺有改性剂的沥青混合料中沥青含量的测试方法，其特征在于，步骤6)中，P＝P1×(100-Wt)×100％，P为混合料中实际沥青含量，P1为初始测定的混合料沥青含量，Wt为标样中改性剂含量，单位g。
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| 王瑞林等: "离心抽提法测定SMA油石比的偏差分析", 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 * |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114047098A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-02-15 | 山东高速工程检测有限公司 | 一种沥青混合料中定量判定干法改性剂溶解程度的方法 |
| CN114047098B (zh) * | 2021-11-11 | 2024-05-31 | 山东高速工程检测有限公司 | 一种沥青混合料中定量判定干法改性剂溶解程度的方法 |
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