沥青混合料沥青用量测定技术及级配抽提试验

韩桂美

（新疆路桥南疆工程建设有限公司，新疆 喀什 844000）

0 引言

沥青混合料抽提试验不仅可以用于沥青路面施工阶段沥青混合料沥青用量以及混合料级配的验证，同时也可以用于评价沥青路面在使用过程中的沥青老化以及集料的磨耗程度。因此，该试验在公路工程沥青路面施工以及养护中得到了广泛的应用。现阶段，沥青混合料抽提试验主要使用全自动沥青抽提仪进行试验，通过全自动沥青抽提仪直接回收沥青，并真实地反映沥青混合料配合比设计情况，进而为沥青混合料性能的评价提供准确的依据。

1 全自动沥青抽提仪技术原理

全自动沥青抽提仪，通过使用三氯乙烯等有机溶剂，将取样沥青混合料中的沥青从混合料中分离出来，同时结合使用旋转蒸发仪等设备将沥青回收，进而对沥青的各项技术指标进行分析与验证，以评价施工阶段或者路面使用阶段的沥青老化问题。同时，沥青抽提仪在沥青被全部分离之后，还可对剩余集料进行标准筛分试验，以此来评价沥青混合料的级配性能，进而为沥青路面使用性能评价提供系统、全面的数据。

全自动沥青抽提试验仪能够实现沥青的抽提与溶剂的自动回收，可用软件控制沥青混合料的抽提、沥青以及矿粉的回收。因沥青混合料抽提试验流程简单、自动化程度高、试验结果精准可靠，故非常适用于沥青混合料沥青用量级配的快速准确分析。

2 全自动沥青抽提仪试验技术

2.1 沥青混合料的取样试验

（1）取样数量

按照现行技术规范的规定对沥青混合料进行取样。抽提筛分试验中，混合料取样最少为12kg，一般情况下沥青混合料的取样量不少于20kg。

（2）取样方法

沥青混合料应随机取样。由于抽提试验是为了检查沥青混合料的拌和质量、油石比以及矿料级配，因此应在拌和机的出料口进行取样。

（3）样品标记

对沥青混合料拌和现场进行取样后，应对取样的时间、地点以及混合料的温度、取样数量进行标记，并送往试验室进行试验。

2.2 沥青抽提试验准备工作

采用全自动沥青抽提仪进行试验时，应做如下准备。

（1）将全自动沥青抽提仪喷洒盖上的压力管与抽提仪连接，并确保控制箱、离心机以及沥青回收箱之间的连接完好。

（2）连接好控制箱的电源以及冷却水供应的水源，确保连接相序准确。冷却水指示灯处于打开状态，在试验过程中，一般将冷却水的水压控制在0.3～0.4MPa，流量应该控制在5L/min左右。

（3）将抽提仪上的筛分装置按照孔径大小排序并逐级安装，并在回收箱右边的填充口加入20～25L的三氯乙烯溶解液。

2.3 沥青抽提试验操作

（1）移去抽提仪离心机的机盖，同时置入离心杯。在放置离心杯之前，应确保离心杯外部以及离心机机盖密封良好，同时在离心杯内置入滤纸，以便吸附矿粉。

（2）将沥青混合料试样或者路面钻取的芯样置于烘箱中，使其处于80℃的恒温环境中。待沥青混合料松软之后，按照四分法取样，质量一般控制在1200～2000g之间，并将试样置于标准筛中。

（3）将标准筛下方的筛柱置于离心机的正上方，同时把筛分漏斗插入到离心机的排泄盆中固定好。在检查工作完成后，打开电源和水源开关，设置沥青抽提回收时间为30min左右。

（4）待沥青抽提仪自动完成抽提试验，设备停止运转后，即可从标准筛中取出溶出沥青的集料，同时在离心杯中取出矿粉，并在全自动沥青抽提仪的回收箱中取走沥青溶解液，采用旋转蒸发仪回收沥青。

（5）对于同一批次的沥青混合料，应做至少两次的重复试验，并以两次试验的均值作为最终的试验结果。

2.4 试验结果的数据分析

（1）沥青混合料的级配验证

在完成抽提之后，应将标准筛中的集料统一倾倒于料盘中，并在烘箱中彻底烘干。然后采用圆形方孔筛对集料进行筛分试验，明确沥青混合料的级配组成。

（2）沥青用量的计算

沥青用量的计算可按照如下公式：

式中：ma为沥青混合料中矿料的总质量（g）；m1为筛网中倒出的集料烘干后的质量（g）；m2为离心杯滤纸试验前后的增量（g）；mb为沥青混合料中沥青质量（g）；m为试验前称取的沥青混料总质量（g）；Pb为沥青混合料的的沥青用量（%）。

3 沥青抽提试验检测实例分析

本文以连霍国道主干线皇—哈公路改建工程K3526+000～K3567+760沥青路面下面层施工为例，分析沥青混合料沥青用量以及配合比抽提试验检测技术。

3.1 沥青混合料配比设计资料

在本段项目中，生产配合比如表1所示。

表1 沥青混合料级配设计表

为确保沥青混合料生产配比的科学准确，对沥青混合料的马歇尔体积指标进行马歇尔试验，试验结果如表2所示。

表2 马歇尔试验结果表

通过对沥青混合料进行马歇尔体积指标验证试验，确保在沥青用量为3.8%时，沥青混合料的各项技术指标满足公路工程施工技术规范的要求，因此在工程项目施工中也将按照此级配以及沥青用量进行控制。

3.2 抽提结果分析

在面层施工过程中，为对沥青混合料拌和站的沥青混合料生产质量进行控制，采取取样抽提的试验技术对沥青混合料沥青用量以及级配组成情况进行分析判断。试验阶段数据记录如下所示。

（1）沥青用量的验证

沥青混合料试验过程中的试验数据以及计算结果如表3所示。

表3 沥青用量计算表

从表3可以看出，沥青混合料的沥青用量在公路工程路面施工技术规范规定的偏差范围以内，沥青用量满足技术标准的要求。

（2）沥青混合料级配的验证

对抽提后的沥青混合料采用标准筛进行筛分试验，试验结果如表4所示。

表4 设定级配与检测级配对比表

通过对沥青混合料抽提试验结果进行分析，可知沥青混合料的油石比和矿料级配满足招标文件要求的允许误差范围要求，沥青混合料生产质量控制偏差满足技术要求。

4 结语

对于沥青混合料配合比的验证，抽提试验相比于燃烧试验操作更为简便，同时精度也更高。在沥青混合料抽提试验过程中，应严格按照试验技术规程，做好沥青混合料的取样，规范试验技术操作，严格控制试验误差，通过准确的试验为沥青混合料的性能评价提供依据。

[1]侯睿.沥青抽提方法评价与就地热再生技术研究[D].南京：东南大学，2006.

[2]谭忆秋.沥青与沥青混合料[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2007：15-19.