T0735—2011  瀝青含量和級(jí)配試驗(yàn)(燃燒爐法)

本文引用JTG 3410-2025《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》-T0735—2011  瀝青含量和級(jí)配試驗(yàn)(燃燒爐法) 

1目的與適用范圍

1.1本方法適用于燃燒爐法測(cè)定瀝青混合料中瀝青含量，也適用于對(duì)燃燒后礦料進(jìn)行篩分測(cè)定其級(jí)配。

1.2本方法適用于熱拌瀝青混合料以及從路面取樣的瀝青混合料在生產(chǎn)、施工過(guò)程中的質(zhì)量控制。

2儀具與材料

TD735-2型燃燒法瀝青含量測(cè)試儀

2.1燃燒爐：由燃燒室、稱量裝置、自動(dòng)數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)、空氣循環(huán)裝置、試樣籃及其附件組成。

2.1.1強(qiáng)制空氣燃燒爐加熱，可通過(guò)對(duì)流加熱或紅外直接加熱。對(duì)于對(duì)流加熱式燃燒爐，燃燒室溫度可達(dá)538℃±5℃和482℃±5℃。對(duì)于紅外直接加熱燃燒爐，分為三檔模式，即一般燃燒模式、低溫低燒模式和高溫強(qiáng)燒模式。

2.1.2燃燒室的尺寸應(yīng)能容納不少于3500g瀝青混合料試樣。燃燒室的門(mén)在試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)鎖死。

2.1.3稱量裝置為內(nèi)置天平，感量不大于0.1g,量程不小于3500g。

2.1.4自動(dòng)數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)，在試驗(yàn)過(guò)程中可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、顯示試樣質(zhì)量，自動(dòng)計(jì)算試樣質(zhì)量變化，并且能夠輸入修正系數(shù)，自動(dòng)計(jì)算、顯示試驗(yàn)結(jié)果，并可以打印試驗(yàn)結(jié)果?？刂葡到y(tǒng)能夠自動(dòng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償，并有警示鐘和指示燈。當(dāng)連續(xù)3min內(nèi)，試樣質(zhì)量損失率小于初始試樣總質(zhì)量的0.01%/min時(shí)，可以發(fā)出提示信息。

2.1.5空氣循環(huán)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)制通風(fēng)降低煙霧排放，在試驗(yàn)過(guò)程中燃燒爐的煙霧必須排放到室外，不得有明顯氣味、煙霧逸出而進(jìn)入試驗(yàn)室。

2.1.6試樣籃，采用不銹鋼或者其他耐熱材質(zhì)的網(wǎng)孔板制成，網(wǎng)孔尺寸一般為0.6~2.36mm;試樣可均勻地?cái)偙》胖迷诨@里，能夠使空氣在試樣內(nèi)部及四周流通。若有多個(gè)試樣籃，可套放在一起。試樣籃放在托盤(pán)上，托盤(pán)用于接收從試樣籃網(wǎng)孔下落的瀝青和礦料。

2.2烘箱：電熱鼓風(fēng)干燥箱，控溫精度±5℃,并滿足T0602中2.1要求。

2.3天平：滿足稱量量程要求，感量不大于0.1g。

2.4防護(hù)裝置：防護(hù)眼鏡、隔熱面罩、隔熱手套、可以耐高溫650℃的隔熱罩，試驗(yàn)結(jié)束后試樣籃應(yīng)放在隔熱罩內(nèi)冷卻。

2.5金屬盤(pán)：平底金屬盤(pán)，尺寸比試樣籃稍大。

2.6其他：刮刀、盆、鋼絲刷等。

3準(zhǔn)備試樣

3.1從拌和廠、運(yùn)料車(chē)或施工現(xiàn)場(chǎng)取松散熱瀝青混合料時(shí)，按T0701進(jìn)行取樣，縮分兩份試樣，一份試樣質(zhì)量不少于表T0735-1要求。將試樣均勻平鋪在金屬盤(pán)中，在105℃±5℃真空干燥箱中烘干至恒重，直至間隔1h的兩次稱量質(zhì)量損失不大于0.05%,直接取熱瀝青混合料進(jìn)行燃燒試驗(yàn)。

表T0735-1燃燒爐法試驗(yàn)一份試樣最小質(zhì)量要求

3.2對(duì)于冷拌瀝青混合料、稀漿瀝青混合料等松散潮濕瀝青混合料，按T0701進(jìn)行取樣，簡(jiǎn)單縮分兩份試樣，一份試樣的干燥質(zhì)量應(yīng)不少于表T0735-1要求。每一份試樣按如下方法進(jìn)行處理：

(1)將試樣移入金屬盤(pán)中，均勻攤平，用小鏟等分割成小塊；然后移入120～150℃烘箱中適當(dāng)烘干，至間隔1h兩次稱量質(zhì)量損失不大于2%,并適當(dāng)破碎。

(2)將烘箱溫度調(diào)整為105℃±5℃烘干至恒重，至間隔1h兩次稱量質(zhì)量損失不大于0.05%,并適當(dāng)破碎，稱取試樣直接進(jìn)行燃燒試驗(yàn)。

3.3對(duì)于稀釋(冷補(bǔ))瀝青混合料松散試樣，按T0701進(jìn)行取樣，縮分兩份試樣，一份試樣的干燥質(zhì)量應(yīng)不少于表T0735-1要求。每一份試樣按如下方法進(jìn)行處理：

(1)將試樣放置在成型溫度+11℃的烘箱中，加熱至稀釋劑質(zhì)量充分蒸發(fā)，至間隔1h兩次稱量質(zhì)量損失不大于1%,并適當(dāng)破碎。

(2)將烘箱溫度調(diào)整為105℃±5℃烘干至恒重，至間隔1h兩次稱量質(zhì)量損失不大于0.05%,并適當(dāng)破碎，稱取試樣直接進(jìn)行燃燒試驗(yàn)。

(3)加熱和燃燒過(guò)程中注意防火安全。

3.4從瀝青路面上鉆取芯樣或切割試件，或其他來(lái)源的結(jié)塊瀝青混合料，按T0701瀝青混合料進(jìn)行取樣，每一份試樣按如下方法進(jìn)行處理：

(1)按T0701中11.3或11.4進(jìn)行處理，室內(nèi)采用電風(fēng)扇吹風(fēng)干燥，至表面無(wú)自由水；再按11.3中溫度，在烘箱中加熱至能夠分散。

(2)一個(gè)芯樣，或一塊切割試件或結(jié)塊瀝青混合料，分散后一般即為一份試樣。當(dāng)分散后混合料數(shù)量較大時(shí)，應(yīng)簡(jiǎn)單縮分一份試樣，其質(zhì)量不少于表T0722-1要求。

(3)將烘箱溫度調(diào)整為105℃±5℃烘干至恒重，至間隔1h兩次稱量質(zhì)量損失不大于0.05%,并適當(dāng)破碎，稱取試樣直接進(jìn)行燃燒試驗(yàn)。

4標(biāo)定

4.1標(biāo)定要求

4.1.1對(duì)每一種瀝青混合料都必須進(jìn)行標(biāo)定，以確定瀝青含量的修正系數(shù)和篩分級(jí)配的修正系數(shù)。

4.1.2當(dāng)混合料產(chǎn)生下列變化時(shí)，應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定：

(1)任何一檔礦料料源變化或者瀝青來(lái)源、標(biāo)號(hào)發(fā)生變化；

(2)單檔集料配比變化超過(guò)±8%;

(3)RAP等再生料配比變化超過(guò)±5%;

(4)瀝青用量變化超過(guò)±0.5%。

4.1.3每一種瀝青混合料相應(yīng)每一個(gè)燃燒爐需要標(biāo)定獨(dú)立修正系數(shù)。

4.2標(biāo)定方法與步驟

4.2.1按照瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的步驟，取代表性各檔集料，將各檔集料放入105℃±5℃烘箱加熱至恒重，冷卻后按配合比配出5份集料混合料(含礦粉)。

4.2.2將其中2份集料混合料，按《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》(JTG3432——2024)中T0302方法進(jìn)行水洗法篩分。取篩分結(jié)果平均值為燃燒前的各檔篩孔通過(guò)百分率PBi,其級(jí)配需滿足被檢測(cè)瀝青混合料的目標(biāo)級(jí)配范圍要求。

4.2.3分別稱量3份集料混合料質(zhì)量m_B1，精確至0.1g。按本規(guī)程T0740拌制瀝青混合料。先采用目標(biāo)瀝青用量+0.3%～0.5%,預(yù)拌一鍋料、棄用；然后按目標(biāo)瀝青用量拌制2份標(biāo)定試樣。稱量拌和用瀝青質(zhì)量m_B2，精確至0.1g。對(duì)于乳化瀝青，需要取樣測(cè)定殘留物含量，換算得到乳化瀝青殘留物質(zhì)量m_B2，精確至0.1g?

4.2.4拌制的瀝青混合料應(yīng)先進(jìn)行養(yǎng)生。養(yǎng)生后的瀝青混合料，放入試樣籃中。對(duì)于冷再生、稀漿混合料，養(yǎng)生后混合料，按本方法3.2烘干至恒重后，再放入試樣籃中。

4.2.5預(yù)熱燃燒爐。將燃燒溫度設(shè)定為538℃±5℃(紅外直接加熱式為一般模式)。設(shè)定修正系數(shù)為0。

4.2.6稱量試樣籃和托盤(pán)質(zhì)量m_B3，精確至0.1g。

4.2.7試樣籃放入托盤(pán)中，將加熱的試樣均勻地在試樣籃中攤平，盡量避免試樣太靠近試樣籃邊緣。稱量試樣、試樣籃和托盤(pán)總質(zhì)量m_B4，精確至0.1g。計(jì)算初始試樣總質(zhì)量m_B5(即m_B4-m_B3),并將m_B5輸入燃燒爐控制程序中。

4.2.8將試樣籃、托盤(pán)和試樣放入燃燒爐，關(guān)閉燃燒室門(mén)，檢查燃燒爐控制程序中顯示的m_B4質(zhì)量是否準(zhǔn)確，即試樣、試樣籃和托盤(pán)總質(zhì)量m₂與顯示質(zhì)量m_B4的差值不得大于5g,否則需調(diào)整托盤(pán)的位置。

4.2.9鎖定燃燒室的門(mén)，啟動(dòng)開(kāi)始按鈕進(jìn)行燃燒。當(dāng)連續(xù)3min內(nèi)，試樣質(zhì)量損失率小于初始試樣總質(zhì)量的0.01%/min時(shí)，燃燒爐會(huì)自動(dòng)發(fā)出警示聲音或者指示燈亮起警報(bào)，并停止燃燒。燃燒爐控制程序自動(dòng)計(jì)算試樣燃燒損失質(zhì)量m_B6，精確至0.1g。按下停止按鈕，燃燒室的門(mén)會(huì)解鎖，并打印試驗(yàn)結(jié)果，從燃燒室中取出試樣盤(pán)。燃燒結(jié)束后，罩上保護(hù)罩適當(dāng)冷卻。

4.2.10將冷卻后的殘留物倒入金屬盤(pán)中，用鋼絲刷清理試樣籃，確保所有殘留物都收集到金屬盤(pán)中。

4.2.11重復(fù)以上4.2.6～4.2.10步驟，燃燒第2份試樣。

4.2.12按式(T0735-1)分別計(jì)算2份試樣的質(zhì)量損失系數(shù)C_fi     精確至0.1。

C_fi=(m_B6/m_B5-m_B2/(m_B1+m_B2))×100               (T0735-1)

式中：C_fi——第i份試樣的質(zhì)量損失系數(shù)，%;

m_B1——每份集料混合料質(zhì)量，g;

m_B2——瀝青質(zhì)量(乳化瀝青殘留物質(zhì)量),g;

m_B5——初始試樣總質(zhì)量，g;

m_B6——試樣燃燒損失質(zhì)量，g。

(1)當(dāng)2個(gè)試樣的質(zhì)量損失系數(shù)差值≤±0.15%時(shí)，取平均值作為瀝青含量修正系數(shù)C_f。

(2)當(dāng)2個(gè)試樣的質(zhì)量損失系數(shù)差值>±0.15%時(shí)，重新準(zhǔn)備2個(gè)試樣按以上步驟進(jìn)行燃燒試驗(yàn)，得到4個(gè)質(zhì)量損失系數(shù)，去除1個(gè)最大值和1個(gè)最小值，將剩下的2個(gè)修正系數(shù)取平均值作為瀝青含量修正系數(shù)C_f。

4.2.13當(dāng)瀝青含量修正系數(shù)C_f≤±0.85%時(shí)，按照4.2.16進(jìn)行級(jí)配篩分。

4.2.14當(dāng)瀝青含量修正系數(shù)C_f>±0.85%時(shí)，設(shè)定燃燒溫度482℃±5℃(紅外直接加熱式為弱燒模式),按照4.2.1～4.2.13重新標(biāo)定，得到482℃±5℃(弱燒模式)瀝青含量的修正系數(shù)C_f

(1)若482℃(弱燒模式)與538℃(一般模式)條件下的瀝青含量修正系數(shù)差值≤±0.1%,則仍以538℃(一般模式)為燃燒試驗(yàn)條件，取相應(yīng)修正系數(shù)作為最終的瀝青含量修正系數(shù)C_f。

(2)若482℃(弱燒模式)與538℃(一般模式)條件下的瀝青含量修正系數(shù)差值>±0.1%,則以482℃(弱燒模式)為燃燒試驗(yàn)條件，取相應(yīng)修正系數(shù)作為最終的瀝青含量修正系數(shù)C_f。

4.2.15確保試樣得到充分燃燒，如果試樣燃燒后仍然有發(fā)黑等物質(zhì)，說(shuō)明沒(méi)有完全燃燒。如果瀝青混合料試樣的數(shù)量超過(guò)了設(shè)備的試驗(yàn)?zāi)芰Γ蛘咭淮卧嚇訑?shù)量太多燃燒不夠徹底，可將試樣分成兩等份分別測(cè)定，再合并計(jì)算瀝青含量。不宜人為延長(zhǎng)燃燒時(shí)間。對(duì)于紅外直接加熱式燃燒爐，可調(diào)整為強(qiáng)燒模式。

4.2.16按照下列要求進(jìn)行礦料篩分，計(jì)算級(jí)配修正系數(shù)：

(1)選擇最終瀝青含量修正系數(shù)C_f所對(duì)應(yīng)的2份試樣的殘留物進(jìn)行篩分。

(2)按瀝青混合料公稱最大粒徑選用所需篩孔試驗(yàn)篩，按篩孔大小順序排列成套篩，底部放上篩底。

(3)取燃燒后殘留物放入盛水容器中，加水浸沒(méi)。加一定量分散劑，使攪拌時(shí)能有少許起泡。當(dāng)集料表面有油膩感時(shí)，加少許膠溶劑降低表面張力。

(4)按《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》(JTG3432——2024)中T0302進(jìn)行水洗法篩分。若殘留物0.075mm通過(guò)率<1%,也可按《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》(JTG3432——2024)中T0302進(jìn)行干篩法篩分。

(5)計(jì)算兩份試樣的殘留物各篩孔通過(guò)率算術(shù)平均值P′_Bi,精確至0.1%。

(6)燃燒前、后各篩孔通過(guò)率差值均符合表T0735-2的范圍時(shí)，取各篩孔通過(guò)率修正系數(shù)C′_Pi=0,否則應(yīng)按式(T0735-2)計(jì)算修正系數(shù)進(jìn)行燃燒后混合料級(jí)配修正，精確至0.1。

表T0735-2燃燒前后混合料級(jí)配允許差值

C_Pi=P′_Bi-P_Bi                    (T0735-2)

式中：C_Pi——瀝青混合料各篩孔通過(guò)率修正系數(shù)，%;

P′_Bi——燃燒后各篩孔通過(guò)率，%;

P_Bi——燃燒前各篩孔通過(guò)率，%。

5試驗(yàn)方法和步驟

5.1應(yīng)采用4.2標(biāo)定中相同的燃燒爐、試樣籃和相同的試驗(yàn)條件。按照標(biāo)定時(shí)條件，將燃燒爐預(yù)熱到設(shè)定溫度，或按加熱模式預(yù)熱。將瀝青含量修正系數(shù)C_f輸入到控制程序中。

5.2稱量試驗(yàn)籃和托盤(pán)質(zhì)量m₁，精確至0.1g。

5.3試樣籃放入托盤(pán)中，將試樣均勻地?cái)偲皆谠嚇踊@中。稱量試樣、試驗(yàn)籃和托盤(pán)總質(zhì)量m₂，精確至0.1g。計(jì)算初始試樣總質(zhì)量m₃(即m₂-m₁),將m₃作為初始的試樣質(zhì)量輸入燃燒爐控制程序中。

5.4燃燒爐內(nèi)置天平清零。將試樣籃、托盤(pán)和試樣放入燃燒爐，關(guān)閉燃燒室門(mén)。查看燃燒爐控制程序顯示質(zhì)量，即試樣、試樣籃和托盤(pán)總質(zhì)量m₂與顯示質(zhì)量m_B4的差值不得大于±5g,否則說(shuō)明托盤(pán)與燃燒爐內(nèi)壁有接觸，應(yīng)調(diào)整托盤(pán)位置。

5.5鎖定燃燒室的門(mén)，啟動(dòng)開(kāi)始按鈕進(jìn)行燃燒。

5.6按4.2.9的方法進(jìn)行燃燒，控制程序自動(dòng)計(jì)算試樣損失質(zhì)量m₄,精確至0.1g。注：在打開(kāi)燃燒爐門(mén)時(shí)，溫度會(huì)下降，但是在燃燒初期，其溫度會(huì)高于設(shè)定值。

5.7按式(T0735-3)計(jì)算修正后的瀝青含量，精確至0.01%。此值也可由燃燒爐控制程序自動(dòng)計(jì)算。

P_b=m₄×100/m₃-C_f               (T0735-3)

5.8燃燒結(jié)束后，取出試樣籃罩上保護(hù)罩，待試樣適當(dāng)冷卻后，將試樣籃中殘留物倒入金屬盤(pán)中，用鋼絲刷將試樣籃所有殘留物都清理到盤(pán)中，然后按4.2.16進(jìn)行篩分，得到燃燒后瀝青混合料各篩孔通過(guò)率P′_Bi,修正得到混合料級(jí)配，即P_Bi=P′_Bi-C_Pi。

5.9一組試驗(yàn)不少于2個(gè)平行試樣。

6數(shù)據(jù)處理

取一組試樣測(cè)定值的算術(shù)平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，瀝青含量精確至0.1%,各篩孔通過(guò)率精確至0.1%。

7允許誤差

7.1瀝青含量的重復(fù)性試驗(yàn)允許誤差為0.23%,再現(xiàn)性試驗(yàn)的允許誤差為0.37%。

7.2通過(guò)率重復(fù)性試驗(yàn)的允許誤差，平均值≤10%時(shí)，為0.6%;平均值10%～20%時(shí)，為1.0%;平均值≥20%時(shí)，為3.4%。通過(guò)率再現(xiàn)性試驗(yàn)的允許誤差，平均值≤10%時(shí)，為1.5%;平均值10%～20%時(shí)，為1.9%;平均值≥20%時(shí)，為4.7%。

8報(bào)告

8.1試驗(yàn)項(xiàng)目名稱和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。

8.2瀝青混合料的類(lèi)型和來(lái)源。

8.3接樣日期、樣品描述。

8.4試驗(yàn)日期，燃燒爐類(lèi)型、型號(hào)及編號(hào)。

8.5燃燒溫度、瀝青含量修正系數(shù)、級(jí)配修正系數(shù)，以及瀝青含量和級(jí)配試驗(yàn)結(jié)果。

8.6其他需要說(shuō)明的情況。

在我單位整理過(guò)程中有可能會(huì)出現(xiàn)部分錯(cuò)誤，僅供參考，建議購(gòu)買(mǎi)正版試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。