沥青含量及矿料级配检验作业指导书(离心法)

文件编号：ZY01-123-2004作业指导书（沥青混合料沥青含量及矿料级配检验试验－离心分离法）编写：日期：审核：日期：批准：日期：受控状态：持有者姓名：分发号：持有者部门：江苏省交通科学研究院中心试验室（江苏省交通工程质量检测中心）第1页共12页目录1．主标准、配套设备及开展项目2．仪器设备操作规程3．环境要求4．校准/检测工作程序及样品处置5．测量结果，数据处理规定6．测量不确定度报告第2页共12页1．试验主要设备及开展项目主要仪器设备仪器名称规格型号生产厂家测量范围准确度等级沥青抽提仪EL45-6820英国ELE公司50kN±0.1kN方孔筛/浙江省道塘张兴纱筛厂//开展检测项目项目名称试验方法方法来源测量范围允许误差范围沥青含量试验仪器说明书T0701-2000仪器说明书T0701-20000-100％两次试验的差值应小于0.3％矿料级配检验试验T0725-2000JTJ052-20000-100％/2．仪器设备操作规程2.1沥青抽提仪：2.1.1打开抽提仪开关；2.1.2向容器内注入混合料抽提混合料；2.1.3盖紧盖子，拧紧螺丝；2.1.4开动转速开关，开始试验；2.1.5试验结束后，关闭电源。2.2电子天平2.2.1接通电源；2.2.2打开on按钮；2.2.3清零用TARE键；2.2.4对天平进行标定；2.2.5称重完物体后按off按扭；第3页共12页2.2.6切断电源。3．环境条件无具体要求。4．检测工作程序及样品处置4.1样品处置程序委托送样或现场取样→样品编号→样品区→从待检样品区取样品→试验室进行样品试验/检测→样品试验/检测完毕→剩余样品放入已检样品区按规定集中处理→完毕4.2检测工作程序沥青含量及矿料级配检验：备料→准备好试样并称重→进行抽提试验→晾干样品后放入烘箱内置恒重并称重→进行筛分试验→进行原始记录数据的处理4.3操作过程4.3.1试验准备4.3.1.1采集试样：试验数量宜不少于试验用量的2倍，遵照规范规定马歇尔试验、抽提试验筛分不少于12kg,一般取样量是20kg,对于仲裁试验还应保留一份有代表性试样，直到仲裁结束。取样时应进行随机取样，当以检查拌和楼为目的时，应从拌和机一次放料的下方或提升斗中取样，不得多次取样混合后使用。当评定混合料质量为目的时，必须分几次取样，拌和均匀后作为代表性试样。对热拌沥青混合料每次取样时，都必须用温度计测量温度，准确至1℃。4.3.1.2在沥青混合料拌和厂取样：在拌和厂取样时，宜用专用的容器（一次可装5kg–8kg）装在拌和机卸料下方，每放一次料取一次样，顺次装入试样容器中，每次倒在清洁干净的平板上，连续几次取样，混合均匀，按四分法取样至足够数量。第4页共12页4.3.1.3在沥青混合料运料车上取样：宜在汽车装料一半后开出去于汽车车箱内，分别用铁锹从不同方向的3个不同高度处取样，然后混在一起用手铲适当拌和均匀，取出规定数量。当车到达施工现场后取样，应在卸掉一半后将车开出去从不同方向的3个不同高度处取样。宜从3辆不同的车上取样混合使用。4.3.1.4在道路施工现场取样：在摊铺后未碾压前于摊铺宽度的两侧1/2-1/3位置处取样，用铁锹将摊铺层的全部厚度铲出，但不得将摊铺层下的其它层料铲入，每摊铺一车料取一次样，连续3车取样后，混合均匀按四分法至足够数量。对现场制件的细粒式沥青混合料，也可在摊铺机经螺旋拨料杆拌匀的一端一边前进一边取样。4.3.1.5对于乳化沥青取样，宜在乳化沥青破乳水分蒸发后装袋，对袋装常温沥青混合料亦可直接从储存的混合料中随机取样，取样袋数不少于3袋，使用时将3袋混合料倒出作适当拌和，按四分法取出规定数量试样。4.3.1.6对于液体沥青常温沥青混合料的取样，当用汽油稀释时，必须在溶剂挥发后方可封袋保存。当用煤油或柴油稀释时，可在取样后装袋保存，保存时应特别注意防火安全，其余与热拌混合料相同。4.3.1.7对于从碾压成型的路面取样，随机选取3个以上不同地点，钻孔、切割或刨取混合料至全厚度，仔细清除杂物及不属于一层的混合料，需重新制作试件时，应加热拌匀按四分法取样至足够数量。4.3.1.8试样的保存和处理：热拌热铺沥青混合料试样需送至中心试验室或质量检测机构做质量评定且二次加热会影响试验结果（如车辙试验）时，必须在取样后趁高温立即装入保温桶内，送试验室立即成型试件，试件成型温度不得底于规定要求。热混合料需要存放时，可在温度下降至60℃后装入塑料编织袋内，扎紧袋口，并宜低温保存，应防止潮湿、淋雨等，且时间不要太长。4.3.1.9在进行沥青混合料质量检验或进行物理力学性质试验时，由于采集的热拌混合料试样温度下降或稀释沥青溶剂挥发结成硬块已不符合试第5页共12页验要求时，用烘箱加热重塑，但只容许加热一次，不得重复加热。但烘箱加热时间不宜超过4h。4.3.1.10对于送样：当试样已冷却结块或系从路上钻取的芯样时，应置微波炉或烘箱内加热（石油沥青不高于100℃，煤沥青不高于80℃，使之呈松散状态，但不得用锤打碎）4.3.1.11在拌和厂从运料卡车采取沥青混合料试样，放在金属盘中适当拌和，待温度稍降后至100℃以下时，用大烧杯取沥青混合料试样质量1000g-1500g左右（m）（粗粒式沥青混合料用高限，细粒式用低限，中粒式用中限），准确至0.1g，4.3.1.12如果试样是路上用钻孔法或切割法取得，用风扇吹干，置烘箱中适当加热成松散状态取样，但不得用锤击以防集料破碎。4.3.2试验步骤：4.3.2.1沥青含量测定：4.3.2.1.1向装有试样地烧杯中注入三氯乙烯溶剂，将其浸没，浸泡30min，用玻璃板适当搅动混合料，使沥青充分溶解；4.3.2.1.2将混合料及溶液倒入离心分离器，用少量溶剂将烧杯及玻璃棒上地粘附物全部洗入分离器中；4.3.2.1.4称取洁净地滤纸，准确至0.01g，将滤纸垫在分离器边缘上，加盖紧固，在分离器出口处放入回收瓶；4.3.2.1.5开动离心机，转速逐渐增至3000r/min，沥青溶液通过排出口注入回收瓶中；待流出停止后停机；4.3.2.1.6从上盖地孔中加入新溶剂，数量大体相同，稍停3min-5min后，重复上述操作，如此数次直至流出地抽提液成清澈地淡黄色为止；4.3.2.1.7卸下上盖，取下圆环形滤纸和集料，在通风橱或室内空气中蒸发干燥，然后放入105℃±5℃地烘箱中干燥，分别称取质量(m2和m1)；第6页共12页4.3.2.1.8将抽提液放入沉淀机中沉淀，沉淀完成后将烧杯放入105℃±5℃烘箱内烘干，然后称重(m3)；4.3.2.2矿料级配检验：（接着第10步）4.3.2.2.1按沥青混合料矿料级配设计要求，选用全部或部分需要筛孔的标准筛。做施工质量检验时，一般应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及集料最大粒径等5个筛孔；如为圆孔筛，一般应包括0.074mm、2.5mm、5.0mm及集料最大粒径等5个筛孔，按大小顺序排列成套筛；4.3.2.2.2将抽提后的矿料试样(必要时采用四分法称取试样)称其质量1－1.5kg，准确至0.1g；4.3.2.2.3将标准筛带筛底置摇筛机上，并将矿质混合料置于筛内，盖妥筛盖后，压紧摇筛机，开动摇筛机筛分10min。取下套筛后，按筛孔大小顺序，在一清洁的浅盘上再逐个进行手筛。手筛时可用手轻轻拍击筛框并经常地转动筛子，直至每分钟筛出量不超过筛上试样质量的0.1%时为止。但不允许用手将颗粒塞过筛孔，筛下的颗粒并入下一号筛，并和下一号筛中试样一起过筛；4.3.2.2.4称量各筛上筛余颗粒的质量，准确至0.1g。注意：所有各筛的分计筛余量和底盘中剩余质量的总和与筛分前试样总质量相比，相差不得超过总质量的1%。5．数据处理5.1沥青含量计算公式：按式(1)、(2)及(3)计算沥青混合料的矿料总质量、沥青含量和油石比。ma=m1+m2+m3(1)M2＝Q1-Q2(2)第7页共12页aabmmmp(3)mmmpaa(4)式中：ma──沥青混合料中矿料的质量，gm1──容器中集料干燥的质量，gm2──圆环形滤纸在试验前后的增重，gm3──抽提液中矿粉的质量，gPb──沥青混合料的沥青含量，%Pa──沥青混合料的油石比，%m──沥青混合料总质量，g5.2矿料级配检验计算公式如下：5.2.1试样的分计筛余量按下式计算：100mmPii式中：Pi──第I级试样的分计筛余量，%。mi──第i级试样的分计筛余量，%。m──试样的质量，%。5.2.2累计筛余百分率：该号筛上的分计筛余百分率与大于该号筛的各号筛上的分计筛余百分率之和，准确至0.1%。5.2.3通过筛分百分率：用100减去该号筛上的累计筛余百分率，准确至0.1%。5.2.4以筛孔尺寸为横坐标，各个筛孔的通过筛分百分率为纵坐标，绘制矿料组成级配曲线，评定该试样的颗粒组成。5.2精确度和允许误差第8页共12页沥青含量：同一沥青混合料试样至少平行试验两次，取平均值作为试验结果，两次试验结果的差值应小于0.3%，当大于0.3%但小于0.5%时，应补充平行试验一次，以三次试验的平均值作为试验结果，三次试验的最大值与最小值之差不得大于0.5%。矿料级配检验：同一混合料至少取两个试样平行筛分试验两次，取平均值作为每号筛上筛余量的试验结果，报告矿料级配通过百分率及级配曲线。5.3有效数字5.3.1（末）的概念：所谓（末）指的是任何一个数最末一位数字对应的单位量值。5.3.2有效数字：任何一个数通过位数截取都可得到一个近似数，该近似数的绝对误差的模小于0.5（末）时，从左边第一个非零数字算起，直到最末尾为止的所有数字。5.4近似数运算：5.4.1加、减运算：参加加减运算时以各数中（末）最大的数为准，其余的数均比它多保留一位，多余位数舍去。计算结果的（末）应与参与运算的数中（末）最大的那个数相同。若计算尚需参与下一步运算，则可多保留一位。例如：18.3+1.4546+0.876=18.3+1.45+0.88=20.63≈20.6如是最后计算结果，取20.6若尚需参与下一步运算，取20.635.4.2乘、除运算参与数的乘除运算时，以有效数字最少的数为准，其余的数均较之多保留一位，。运算结果（积或商）的有效数字位数，应与参与运算的数中有效数字位数最少的那个数相同。若计算结果尚需参与下一步运算，则有效数字可多取一位。例如：1.1m×0.3268m×0.10300m第9页共12页=1.1m×0.327m×0.103m=0.0370m2≈0.037m2运算结果为0.037m2。若需参与下一步运算，则取0.0370m2。5.4.3数字修约确定数字的修约间隔k（1、2、5）和有效数字位数后按下列方法进行：修约间隔整数倍数的一系列（修约数的上一个至下一个即可）数中，最接近拟修约数的数则为修约数。如1.150001按0.1修约间隔（0.1表明k=1，及1位小数），相临修约数有：1.2、1.1，两数中1.2最接近1.150001,故1.2为修约数；如果修约间隔整数倍数的一系列数中，有连续两个数同等地接近拟修约数，则两个数中只有为修约间隔偶数倍的数才是修约数。6．测量不确定度的报告(一)6.1数学模型:依据JTJ052-2000«公路工程沥青和沥青混合料试验规程»建立数学模型:aaammmp；式中：ma──沥青混合料中矿料部分的质量，gPa──沥青混合料的油石比，%m──沥青混合料总质量，g6.2求被测量的最佳值ma=1420gm=1500gPa=5.6%6.3方差与灵敏系数6.3.1方差：根据前面已建立的数学模型得uC2(PA)=(∂PA/∂ma)2u2(ma)+(∂PA/∂m)2u2(m)第10页共12页6.3.2灵敏系数：Ci=∂f/∂xi即：C1=C(ma)=∂PA/∂ma=0.0007C2=C(m)=∂PA/∂m=-0.00076.4标准不确定度的计算测量读数ma、m的标准不确定度u2(ma),u2(m)u2(ma)=︳△︳/ku2(m)=︳△︳/k的允许误差△=±0.1均匀分布,包含因子k=31/2则：u2(ma)=0.06u2(m)