T0740—2025 沥青混合料试样准备方法
本文引用JTG 3410-2025《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》-T0740—2025 沥青混合料试样准备方法
1目的与适用范围
1.1本方法适用于室内准备各档原材料、拌制松散沥青混合料试样,用于室内沥青混合料制件。
1.2现场取样进行松散沥青混合料试样准备按本规程T0701进行。
2仪具与材料
2.1沥青混合料拌和机:可控制拌和温度、速度和时间,容量不小于10L。搅拌叶自转速度70~80r/min,公转速度40~50r/min。
2.2沥青混合料拌和机(大型):用于拌制沥青混合料轮碾法成型试件,可控制拌和温度、速度和时间,容量不小于30L搅拌叶自转速度 55~65r/min,公转速度 20~30r/min。
2.3电热鼓风干燥箱:大、中型各一台,应有温度调节器,并满足T0602中2.1的要求。
2.4天平或电子秤:用于称量矿料的,感量不大于1g;用于称量沥青的,感量不大于0.1g;用于称量添加剂的,感量不大于0.01g。
2.5温度计:量程0~300℃,分度值1℃。宜采用有金属插杆的插入式数显温度计。金属插杆的长度不小于150mm。
2.6金属容器:若干,金属盘或金属盆等,适合盛放集料、填料、添加剂和再生沥青混合料(RAP料),盛放RAP料的金属容器应带盖、可密封。
2.7灌样容器:沥青试样盛放容器,带柄、深底的瓷坩埚或不锈钢锅。对于乳化沥青,宜为250mL或400mL玻璃容器,带盖。
2.8计时器:秒表或电子计时器,最小分度值0.1s,最大允许误差±0.10s/h。
2.9搅拌容器:用于拌制稀浆混合料,根据拌和试样量的大小可为带柄、深底的瓷坩埚或不锈钢锅或金属盆,容积为1~5L,或为0.5LIL、2L或5L的烧杯;当试样量非常少时,也可采用容积0.3-0.5L的塑料杯或不吸湿的纸杯。
2.10隔离剂:甘油、硅油、黄油等,不含影响沥青性能的溶剂或石油基材料。
2.11其他:电炉或煤气炉、拌和铲、标准筛、恒温水槽、长柄钢勺等。
3确定沥青混合料的操作温度
3.1对于道路石油沥青热拌沥青混合料,根据表T0740-1黏度目标值,通过黏温曲线插值确定拌和及成型目标温度,确定的拌和温度即为沥青的加热温度。确定的拌和温度应不超过成型温度+20℃。
表T0740-1确定沥青混合料拌和与成型目标温度的黏度
沥青结合料 种类 | 黏度与测定方法 | 适宜于拌和的沥青结合料黏度(Pa·s) | 适宜于成型的沥青结合料黏度(Pa·s) |
道路石油沥青、稀释沥青 | 旋转黏度,T0625 | 0.17±0.02 | 0.28±0.03 |
3.2对热拌改性沥青混合料或温拌沥青混合料,可按如下方法确定拌和及成型目标温度:
(1)采用90号(或70号)沥青,AC-16(或AC-20)混合料,按3.1确定沥青混合料的拌和、成型温度,按本试验方法采用双面击实75次或本规程T0736旋转压实75次,成型4个试件,测定毛体积相对密度,记为γsb
(2)采用待确定标准温度的沥青和上述相同的AC-16(或AC-13、AC-20)混合料级配,选用不同的拌和、成型温度(成型温度为拌和温度+10~15℃),按上述相同的试验方法,成型4个试件,测定毛体积相对密度。绘制压实(拌和)温度-毛体积相对密度曲线,从图中插值得出γsb相应的温度,作为该沥青的压实(拌和)标准温度。确定的拌和温度即为改性沥青的加热温度。
(3)也可根据供货商建议,或根据实践经验、混合料的类型和结合料(或添加剂)的品种来确定拌和及成型目标温度。
(4)确定的拌和温度应不超过成型温度+20℃。
3.3对于浇注式沥青混合料, 应根据工程实际,确定成型温度, 拌和温度即成型温度。 当无工程数据时,低标号沥青浇注式沥青混合料成型温度宜按 3.1 确定的成型温度 +50~60℃作为成型温度和拌和温度,改性沥青(天然沥青改性沥青)浇注式沥青混合料成型温度和拌和温度为200~260℃。当配合比设计进行刘埃尔流动性试验时,成型温度和拌和温度为240℃±5℃。
3.4对于热拌(温拌)再生沥青混合料,应根据再生沥青(新沥青、旧沥青,必要时含再生剂)的黏温曲线,按3.1确定拌和及成型目标温度。当再生沥青中含有改性沥青时,可按照3.2确定拌和及成型目标温度。
3.5对于冷拌乳化沥青(泡沫沥青)混合料,拌和目标温度和成型目标温度为23℃±2℃室温。
3.6对于稀释沥青混合料,根据黏温曲线插值确定170mm²/s±20mm²/s相应温度为拌和目标温度;根据溶剂挥发50%后的稀释沥青黏温曲线来插值确定280mm²/s±30mm²/s相应温度为成型目标温度。
3.7对于稀浆混合料,拌和温度为23℃±2℃室温。
3.8对于冷补沥青混合料,可根据经验确定拌和温度。
4确定室内拌制沥青混合料的原材料操作温度
4.1热拌沥青混合料
(1)沥青的加热目标温度一般为沥青混合料的拌和温度。
(2)集料(含填料)的加热目标温度一般为沥青混合料拌和温度+15℃(或10~20℃)。当掺加纤维、高模量剂等外加剂时,集料加热温度可适当提高,但提高不宜超过10℃。
(3)RAP料应加热,加热目标温度为工程实际加热温度,一般可采用120℃。此时集料加热目标温度可根据式(T0740-1)计算确定。计算的集料加热温度不宜超过230℃,否则适当提高RAP料加热温度。
Ta=〔Tb×100-TRAP×PRAP〕/(100-PRAP) (T0740-1)
式中:Ta——掺加RAP料的集料加热目标温度,℃
Tb——不掺加RAP料的集料加热目标温度,℃
TRAP——RAP料加热目标温度,℃
PRAP——RAP料掺加量质量百分比,%。
(4)纤维、高模量剂等添加剂(如果有),一般不加热。
4.2浇注式沥青混合料
(1)各材料可根据工程实际进行调整后,确定各材料的加热温度。
注:浇注式沥青混合料现场采用专用设备生产,其加热温度高,填料用量大,且现场加热能力有限,导致集料加热温度达到260~320℃,其工程条件不宜直接用作室内拌制条件,应以成型温度为目标进行调整。
(2)浇注式沥青混合料的沥青加热目标温度应低于成型温度,一般可按本方法3.1、3.2确定的沥青加热温度作为浇注式沥青混合料的沥青加热目标温度,不得超过沥青允许的最高温度。
(3)对于湖沥青(复合》改性沥青,先按比例混合熔融成热沥青后备用。
(4)集料(含填料)的加热目标温度应高于成型温度,根据混合料类型可为200~260℃
4.3温拌沥青混合料
(1)各材料可按工程实际确定各材料的加热温度。
(2)对于泡沫沥青温拌沥青混合料,当无相关数据时, 道路石油沥青加热温度可采用150℃±5℃, SBS改性沥青加热温度可采用170℃±5℃, 水温为常温,发泡温度为155~175℃。集料(含填料)加热温度为拌和温度+15℃(或10~20℃)。
(3)纤维、高模量剂等添加剂(如果有),不加热。
4.4乳化沥青冷拌沥青混合料和稀浆混合料
(1)集料、填料、添加剂等不加热。
(2)乳化沥青可按工程实际,选择室温不加热,或40~60℃加热。
4.5泡沫沥青冷拌沥青混合料
(1)集料、填料、添加剂等,不加热。
(2)泡沫沥青发泡温度可按工程实际确定。当无相关数据时,道路石油沥青加热温度可采用150℃±5℃,SBS改性沥青加热温度可采用170℃±5℃,水温为常温,发泡温度为155~175℃。
4.6稀释沥青混合料
(1)集料(含填料)的加热温度一般为沥青混合料拌和温度+10~15℃。
(2)稀释沥青加热至拌和温度。
5室内拌制沥青混合料原材料准备
5.1按本规程T0601方法进行沥青样品取样;按现行《公路工程集料试验规程》(JTG3432)中T0301方法进行集料、填料取样;按现行《公路沥青路面再生技术规范》(JTG/T5521)方法进行RAP料取样;按照相关方法进行添加剂的取样。
5.2集料、填料和RAP料(如果有)准备
(1)将各档集料、填料置于105℃±5℃烘箱中烘干至恒重(一般不少于4~6h),冷却后备用。如果采用RAP料,打散、摊平成薄层在50℃±10℃条件下烘干至恒重,冷却后备用。
(2)称料时,宜以一个试件所需试样数量单独称料。根据沥青混合料目标空隙率,按式(T0740-2)计算一个试件的试样质量m,再乘以各档材料配比(混合料的质量百分比)得到一个试件所需的各档材料质量。当无理论最大密度数据时,可以根据集料、沥青的密度预估一个理论最大密度。
m=VS×ρt×(100-VV)/100 (T0740-2)
式中:VS——试件的体积,cm³
ρt——沥青混合料的理论最大密度,g/cm³
VV——沥青混合料的空隙率,%。
(3)按配比称取一个试件相应质量的各档干燥集料、填料和RAP料(如果有);各档集料放久一金属盘中混合均匀,填料和RAP料(如果有)试样均单独在盛样容器中盛放。
(4)对于热拌(温拌)沥青混合料、稀释沥青混合料,将称量的集料、填料置于烘箱中加热至目标温度±5℃(一般不少于6h)备用。对于RAP料,应放入带盖金属容器中,在目标温度±5℃烘箱中加热2.5h±0.5h。
(5)对于冷拌沥青混合料,将称量的集料、填料放在金属盘中冷却,23℃±2℃室温下放置不少于2h。RAP料(如果有),将称重的材料放在金属盘中冷却,23℃±2℃室温下放置不少于2h,人工挑出大于19mm以上结团颗粒并打散。
(6)对于稀浆混合料,将称量的集料、填料放在金属盘中冷却,23℃±2℃室温下放置不少于2h。
5.3沥青准备
(1)热沥青试样,按本规程T0602方法准备沥青试样,并在烘箱中加热至目标温度±5℃;加热时间一般不超过4h,应带盖加热。一份样品不得二次加热,必要时按本规程T0602中3.2.12方法将一份样品分割为多份试样。一份试样可加热一次,且只能加热一次。
(2)泡沫沥青,当采用室内机械发泡时,按本规程T0673方法现制现用;当不具备机械发泡条件时,采用将热沥青与水直接拌和。泡沫沥青的发泡用水量一般为沥青质量的1%~2%。
(3)乳化沥青,按本规程T0602方法准备,在密闭容器中23℃±2℃室温下放置不少于2h,或进行40~60℃加热。新配制的乳化沥青,使用之前宜储存不少于16h。
(4)稀释沥青,按本规程T0602方法准备。
5.4添加剂准备
(1)液体抗剥落剂(有时),在拌和2h前,按比例掺入热沥青中搅拌2min使用;对于泡沫温拌沥青混合料,制备泡沫沥青时,将液体抗剥落剂加入泡沫沥青中。
(2)纤维、高模量剂等添加剂(有时),一般不加热。必要时,纤维、高模量剂等添加剂在适当温度下加热干燥处理,在干燥器中冷却至室温备用。
(3)对于乳化沥青冷拌或稀浆混合料,拌制混合料之前,添加剂在23℃±2℃室温下放置不少于2h。
5.5拌和用水
(1)对于乳化沥青冷拌沥青混合料稀浆混合料,采用工程上实际用水,或者采用可饮用水。
(2)拌制混合料之前,在23℃±2℃室温下放置不少于2h。
6室内拌制沥青混合料
6.1热拌沥青混合料
(1)将沥青混合料拌和机提前预热至拌和温度±5℃。
(2)将热集料全部倒入拌和机中,用小铲子适当拌匀(约5s);减量法称量一个试件所需数量的热沥青,注入拌和机中的集料表面;开动拌和机一边搅拌一边下降使拌和叶片插入混合料中,持续拌和30~60s;暂停拌和,加入热填料,继续拌和至集料被沥青裹覆均匀。拌和过程中,沥青混合料应保持在拌和温度范围内。标准的总拌和时间为3min。
(3)当沥青混合料中掺加纤维、高模量剂等添加剂时,将其与集料、填料一同加入拌和机拌和15~45s,再加入沥青拌和,继续拌和至集料被沥青裹覆均匀。标准的总拌和时间为3min。
(4)对于热拌再生沥青混合料,先加入RAP料、再生剂(必要时)拌匀15~45s;然后加入集料、填料拌匀15~45s;再加入沥青,拌和至集料被沥青裹覆均匀。根据RAP料掺加比例,标准的总拌和时间为4~5min。
6.2温拌沥青混合料
(1)一般温拌沥青混合料或温拌再生沥青混合料按6.1进行拌制。
(2)泡沫温拌沥青混合料,当采用室内机械发泡时,按本规程T0673进行泡沫沥青现制现用。当掺加抗剥落剂时,将抗剥落剂直接加入发泡机中。先加入集料、填料、RAP料(如果有),拌和约30s(15~45s);再加入泡沫沥青和添加剂(如果有),拌和至集料被沥青裹覆均匀。泡沫沥青宜两次制备、两次加入拌和机中拌和,避免泡沫沥青膨胀溢出,同时有利于拌和均匀。
(3)泡沫温拌沥青混合料,当不具备机械发泡时,可先加入粗集料、细集料、填料、RAP料(如果有),拌和约30s(15~45s)。在集料一侧加入热沥青(必要时加入抗剥落剂);5~10s后,在集料另一侧加入水,再拌和3~5min至集料被沥青裹覆均匀。若有纤维等添加剂,则应再加水适当拌和,然后加入添加剂,再拌和3~5min至集料被裹覆均匀。
6.3乳化沥青(含泡沫沥青)冷拌沥青混合料
(1)试样准备应在23℃±2℃室温下进行。
(2)在拌和机内加入集料、填料、RAP料(如果有),加入预定量的水,拌和30s±5s至集料表面完全浸润。
(3)静置300s±5s后,再加入预定量的乳化沥青(泡沫沥青)拌和约1~2min至集料被沥青裹覆均匀。
6.4稀释沥青混合料
(1)按6.1进行拌制。
(2)拌和过程中注意稀释剂的损失,尽快拌和至集料被沥青裹覆均匀,一个试件宜拌和约60s。
6.5浇注式沥青混合料
(1)集料和填料先拌和约1~6min;加入沥青再拌和约1h,待温度达到成型温度后,准备成型试件。
(2)浇注式沥青混合料,拌和时间随拌和机类型不同而差异较大。
6.6稀浆混合料
(1)试样准备应在23℃±2℃室温下进行。
(2)根据试样量大小,选择合适容积的搅拌容器。
(3)在搅拌容器内加入集料、填料和纤维等添加剂(必要时),用长柄钢勺拌和至均匀;加入预定量的水和纤维等添加剂,拌和不少于1min,至集料表面充分浸润。
(4)再加入预定量的乳化沥青,开始用力快速拌和,然后用长柄铜勺沿容器壁顺时针均匀拌和,拌和速度一般为60~70r/min,拌和至集料表面沥青裹覆均匀。
(5)一次宜拌和一份试样。
6.7轮碾法成型试件用沥青混合料
轮碾法成型试件用沥青混合料试样,宜采用大型拌和机一次拌制,也可采用普通拌和机分多次拌制。
7拌制混合料的养生
7.1室内拌制的热拌(温拌)沥青混合料,应按本规程T0734进行短期老化。
7.2室内拌制浇注式沥青混合料,不进行短期老化。
7.3室内拌制乳化沥青(泡沫沥青)沥青混合料装入密闭容器中,在室温下放置60min±10min,避免水分蒸发。
7.4室内拌制稀释沥青混合料放置在成型温度+11℃的鼓风干燥箱中,加热直至稀释剂质量蒸发减少≥50%;也可在拌和机内,一边加热一边搅拌,加快稀释剂蒸发。定期检测稀释剂蒸发质量损失,间隔时间不超过10min。
7.5室内拌制稀浆混合料不进行养生。
7.6冷补沥青混合料拌制后,放在专用袋中或塑料桶中密封保存、备用,使用之前,应室温冷却24h以上。
8报告
应在相应成型试验或性能试验中记录试样准备信息:
(1)执行标准、取样目的或用途。
(2)样品来源、取样信息。
(3)混合料类型、沥青品种标号、矿料类型。
(4)备样日期、人员。
(5)原材料加热温度;矿料配比、沥青用量;拌和温度、时间;养生条件。
(6)其他需要说明的情况。
在我单位整理过程中有可能会出现部分错误,仅供参考,建议购买正版试验标准。