瀝青混合料免抽提快速間接測定軟化點的裝置及方法
【專利摘要】本發明公開了一種瀝青混合料免抽提快速間接測定軟化點的裝置及方法，所述裝置由溫度計、金屬支架、鋼球、鋼球定位環、試樣環和燒杯構成，其中：所述金屬支架由兩個立桿、上蓋板、中層板和下底板組成，上蓋板、中層板和下底板平行設置并由兩個立桿固定連接在一起，一側立桿位于試樣環上面刻有水高標記；燒杯的上端蓋有上蓋板，上蓋板中間有一中心孔，溫度計插于中心孔內；中層板和下底板位于燒杯內，中層板上有一放置試樣環的圓孔，鋼球定位環套在試樣環上部，鋼球位于鋼球定位環內。本發明實現了改性瀝青混合料與普通基質瀝青混合料的現場快速鑒別，以保證道路施工材料的選用質量，滿足了經濟建設需求和為監管部門提供了現場快速質量控制依據。
【專利說明】
瀝青混合料免抽提快速間接測定軟化點的裝置及方法
技術領域
[0001] 本發明屬于材料技術領域，涉及一種間接測定瀝青混合料軟化點的裝置及方法。
【背景技術】
[0002] SBS改性瀝青在混合料中表現出的優異高溫性能、低溫性能和水穩定性能，現已被 廣泛應用在道路施工中來，而由此產生的日益突出的問題是:缺少SBS改性瀝青混合料現場 快速檢測方案，包括技術方法和設備裝置。盡管在現行的瀝青路面施工技術規范中，對SBS 改性瀝青及瀝青混合料都有明確的各項技術指標要求，但由于其試驗周期較長，無法實現 現場快速檢測的需要。在國內外的相關方面內容的報道中，僅提及利用光譜儀和利用數碼 顯微照相技術對SBS改性瀝青的定性分析，尚未有關于混合料現場快檢方面的報道。
【發明內容】
[0003] 為了實現改性瀝青混合料與普通基質瀝青混合料的現場快速鑒別，以保證道路施 工材料的選用質量，滿足經濟建設需求和為監管部門提供現場快速質量控制依據，本發明 提供了一種瀝青混合料免抽提快速間接測定軟化點的裝置及方法，彌補了現有方法檢測周 期長的缺憾，屬首次定量方案研究。
[0004] 本發明的目的是通過以下技術方案實現的：
[0005] -種瀝青混合料免抽提快速間接測定軟化點的裝置，包括溫度計、金屬支架、鋼 球、鋼球定位環、試樣環、燒杯，所述金屬支架由兩個立桿、上蓋板、中層板和下底板組成，上 蓋板、中層板和下底板平行設置并由兩個立桿固定連接在一起，一側立桿位于試樣環上面 刻有水高標記;燒杯的上端蓋有上蓋板，上蓋板中間有一中心孔，溫度計插于中心孔內；中 層板和下底板位于燒杯內，中層板上有一放置試樣環的圓孔，鋼球定位環套在試樣環上部， 鋼球位于鋼球定位環內。
[0006] -種利用上述裝置快速間接測定瀝青混合料軟化點的方法，包括以下兩種技術方 案：
[0007] 技術方案一、試樣軟化點在90°C以下者：
[0008] -、將試樣環置于涂有甘油滑石粉隔離劑的試樣底板上，篩分瀝青混合料，將篩下 細料迅速壓入試樣環內至環面高度為止。
[0009] 二、試樣在20 °C水溫冷卻15min后，開始準備下步試驗。
[0010] 三、將裝有試樣的試樣環連同試樣底板置于20°C±0.5°C水的恒溫水槽中至少 15min;同時將金屬支架、鋼球、鋼球定位環等其他部件亦置于相同水槽中。
[0011] 四、燒杯內注入新煮沸并冷卻至20°C的蒸餾水，水面略低于立桿上的水高標記。
[0012] 五、從恒溫水槽中取出盛有試樣的試樣環放置在金屬支架中層板的圓孔中，套上 鋼球定位環;然后將整個金屬支架放入燒杯中，調整水面至水高標記，并保持水溫為20 °C ± 0.5Γ。
[0013 ]六、將溫度計由上層板中心孔垂直插入，使端部測溫頭底部與試樣環面齊平；
[0014] 七、將盛有水和金屬支架的燒杯移至放有石棉網的加熱爐具上，然后將鋼球放在 鋼球定位環中間的試樣中央，立即開動振蕩攪拌器，使水微微振蕩，并開始加熱，使杯中水 溫在3min內調節至維持每分鐘上升5°C ±0.5°C。
[0015] 八、試樣受熱軟化逐漸下墜，至于下底板表面接觸時，立即讀取溫度。
[0016] 技術方案二、試樣軟化點在90°C以上者：
[0017] -、將試樣環置于涂有甘油滑石粉隔離劑的試樣底板上，篩分瀝青混合料，將篩下 細料迅速壓入試樣環內至環面高度為止。
[0018] 二、試樣在20 °C水溫冷卻15min后，開始準備下步試驗。
[0019]三、將裝有試樣的試樣環連同試樣底板置于裝有32°C±1°C甘油的恒溫槽中至少 15min;同時將金屬支架、鋼球、鋼球定位環等其他部件亦置于甘油中。
[0020] 四、在燒杯內注入預先加熱至32°C的甘油，其液面略低于立桿上的水高標記。
[0021] 五、從恒溫水槽中取出盛有試樣的試樣環放置在金屬支架中層板的圓孔中，套上 鋼球定位環;然后將整個金屬支架放入燒杯中，調整水面至水高標記，并保持水溫為20 °C ± 0.5Γ。
[0022 ]六、將溫度計由上層板中心孔垂直插入，使端部測溫頭底部與試樣環面齊平；
[0023] 七、將盛有水和金屬支架的燒杯移至放有石棉網的加熱爐具上，然后將鋼球放在 鋼球定位環中間的試樣中央，立即開動振蕩攪拌器，使水微微振蕩，并開始加熱，使杯中水 溫在3min內調節至維持每分鐘上升5°C ±0.5°C。
[0024] 八、試樣受熱軟化逐漸下墜，至于下底板表面接觸時，立即讀取溫度。
[0025]本發明具有如下優點：
[0026]第一、可保證現場快速檢測的需要。在正常的施工前提下，1小時之內實現普通基 質瀝青混合料和改性瀝青混合料的鑒別，以保障道路材料的選用質量。
[0027] 第二、能為政府監管部門和檢測部門提供道路材料現場快速質量的控制依據。
【附圖說明】
[0028] 圖1為軟化點試驗儀的結構示意圖；
[0029]圖2為試樣環的俯視圖；
[0030]圖3為試樣環的剖視圖；
[0031]圖4為鋼球定位環的俯視圖；
[0032]圖5為鋼球定位環的剖視圖；
[0033]圖6為中層板的俯視圖；
[0034]圖7為中層板的剖視圖；
[0035] 圖8為軟化點試驗數據趨勢圖。
【具體實施方式】
[0036] 下面結合附圖對本發明的技術方案作進一步的說明，但并不局限于此，凡是對本 發明技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，均應涵蓋 在本發明的保護范圍中。
[0037] 本發明提供了一種瀝青混合料免抽提快速間接測定軟化點的裝置及方法，具體包 括以下內容：
[0038] 1、目的與適用范圍
[0039] 本方法適用于測定道路石油瀝青混合料的軟化點。
[0040] 2、儀具與材料
[0041 ] 2.1軟化點試驗儀:如圖1，由下列部件組成:溫度計1、金屬支架、鋼球4、鋼球定位 環5、試樣環6、燒杯9。
[0042] 2.1 · 1鋼球:直徑 40mm，質量245g±0.5g。
[0043] 2.1.2試樣環:黃銅或不銹鋼等制成，形狀尺寸如圖2-3。
[0044] 2.1.3鋼球定位環:黃銅或不銹鋼制成，形狀尺寸如圖4-5。
[0045] 2.1.4金屬支架：由兩個立桿3和三層平行的金屬板組成。上蓋板2為圓盤，直徑略 大于燒杯9直徑，中間有一圓孔，用以插放溫度計1。中層板7形狀尺寸如圖6-7,板上有一個 孔，放置試樣環。一側立桿距試樣環上面20mm處刻有水高標記。試樣環下面距下底板8為 70mm，而下底板8距燒杯底不少于12.7mm，也不得大于19mm。三層金屬板和兩個立桿由兩螺 母固定在一起。
[0046] 2.1.5耐熱燒杯:容量4800ml~5300ml，直徑不小于190mm，高不小于200mm。
[0047] 2 · 1 · 6溫度計:0 °C ~100 °C，分度為0 · 1°C。
[0048] 2.2裝有溫度調節器的電爐或其他加熱爐具(液化石油氣、天然氣等）。應采用帶有 振蕩攪拌器的加熱電爐，振蕩子置于燒杯底部。
[0049] 2.3試樣底板:金屬板(表面粗糙度應達RaO. 8μπι)或玻璃板。
[0050] 2.4恒溫水槽:控溫的準確度為0.5°C。
[0051] 2.5平直刮刀。
[0052] 2.6甘油滑石粉隔離劑(甘油與滑石粉的比例為質量比2:1)。
[0053] 2.7新煮沸過的蒸餾水。
[0054] 2.8其他:石棉網。
[0055] 3、方法與步驟
[0056] 3.1準備工作
[0057] 3. 1.1將試樣環置于涂有甘油滑石粉隔離劑的試樣底板上。將瀝青混合料用 4.75mm篩分，將篩下細料203g迅速壓入試樣環內（溫度不低于100°C)至環面高度為止，此時 密度值為1.9g/cm 3〇
[0058] 如估計試樣軟化點高于120°C，則試樣環和試樣底板(不用玻璃板）均應預熱至80 。(:~100。。。
[0059] 3.1.2試樣在20°C水溫冷卻15min后，開始準備下步試驗。
[0060] 3.2試驗步驟
[00611 3.2.1試樣軟化點在90°(：以下者：
[0062] 1)將裝有試樣的試樣環連同試樣底板置于20°C±0.5°C水的恒溫水槽中至少 15min;同時將金屬支架、鋼球、鋼球定位環等亦置于相同水槽中。
[0063] 2)燒杯內注入新煮沸并冷卻至20°C的蒸餾水，水面略低于立桿上的深度標記。
[0064] 3)從恒溫水槽中取出盛有試樣的試樣環放置在金屬支架中層板的圓孔中，套上鋼 球定位環；然后將整個金屬支架放入燒杯中，調整水面至深度標記，并保持水溫為20°C± 0.5 °C。金屬支架上任何部分不得附有氣泡。將0 °C~100 °C的溫度計由上層板中心孔垂直插 入，使端部測溫頭底部與試樣環面齊平。
[0065] 4)將盛有水和金屬支架的燒杯移至放有石棉網的加熱爐具上，然后將鋼球放在鋼 球定位環中間的試樣中央，立即開動振蕩攪拌器，使水微微振蕩，并開始加熱，使杯中水溫 在3min內調節至維持每分鐘上升5°C ±0.5°C。在加熱過程中，應記錄每分鐘上升的溫度值， 如溫度上升速度超出此范圍時，則試驗應重作。
[0066] 5)試樣受熱軟化逐漸下墜，至于下底板表面接觸時，立即讀取溫度，準確至0.5°C。
[0067] 3.2.2試樣軟化點在90 °C以上者：
[0068] 1)將裝有試樣的試樣環連同試樣底板置于裝有32°C±1°C甘油的恒溫槽中至少 15min;同時將金屬支架、鋼球、鋼球定位環等亦置于甘油中。
[0069] 2)在燒杯內注入預先加熱至32°C的甘油，其液面略低于立桿上的深度標記。
[0070] 3)從恒溫槽中取出裝有試樣的試樣環，按上述3.2.1的方法進行測定，準確至1°C。
[0071] 4、報告
[0072] 同一試樣平行試驗兩次，當兩次測定值的差值符合重復性試驗精密度要求時，取 其平均值作為軟化點試驗結果，準確至〇. 5°C。
[0073] 5、精密度或允許差
[0074] 5.1當試樣軟化點小于90°C時，重復性試驗的允許差為1°C，復現性試驗的允許差 為 4。。。
[0075] 5.2當試樣軟化點等于或大于90°C時，重復性試驗的允許差為2°C，復現性試驗的 允許差為8°C。
[0076] 6、試驗報告
[0077]試驗報告應包括以下內容：
[0078] (1)原材料的品種、規格和生產廠家；
[0079] (2)試驗日期及時間；
[0080] (3)環境溫度和濕度；
[00811 (4)瀝青混合料軟化點值。
[0082] 7、軟化點試驗數據趨勢圖
[0083]從圖8顯示的數據統計來看，把64度值作為軟化點分界點。
[0084] 8、瀝青混合料軟化點試驗標準
[0085]見表 1。
[0086]瀝青混合料軟化點試驗標準
【主權項】
1. 一種瀝青混合料免抽提快速間接測定軟化點的裝置，其特征在于所述裝置由溫度 計、金屬支架、鋼球、鋼球定位環、試樣環和燒杯構成，其中：所述金屬支架由兩個立桿、上蓋 板、中層板和下底板組成，上蓋板、中層板和下底板平行設置并由兩個立桿固定連接在一 起，一側立桿位于試樣環上面刻有水高標記;燒杯的上端蓋有上蓋板，上蓋板中間有一中心 孔，溫度計插于中心孔內；中層板和下底板位于燒杯內，中層板上有一放置試樣環的圓孔， 鋼球定位環套在試樣環上部，鋼球位于鋼球定位環內。2. 根據權利要求1所述的瀝青混合料免抽提快速間接測定軟化點的裝置，其特征在于 所述鋼球直徑40mm，質量245g±0.5g。3. 根據權利要求1所述的瀝青混合料免抽提快速間接測定軟化點的裝置，其特征在于 所述試樣環和鋼球定位環由黃銅或不銹鋼制成。4. 根據權利要求1所述的瀝青混合料免抽提快速間接測定軟化點的裝置，其特征在于 所述立桿距試樣環上面20mm處刻有水高標記。5. 根據權利要求1所述的瀝青混合料免抽提快速間接測定軟化點的裝置，其特征在于 所述上蓋板、中層板和下底與兩個立桿之間由兩螺母固定在一起。6. 根據權利要求1、3或4所述的瀝青混合料免抽提快速間接測定軟化點的裝置，其特征 在于所述試樣環下面距下底板70mm，而下底板距燒杯底不少于12.7mm，也不得大于19mm。7. 根據權利要求1所述的瀝青混合料免抽提快速間接測定軟化點的裝置，其特征在于 所述燒杯的容量為4800ml~5300ml，直徑不小于190mm，高不小于200mm。8. -種利用權利要求1-7任一權利要求所述的瀝青混合料免抽提快速間接測定軟化點 的裝置快速間接測定瀝青混合料軟化點的方法，其特征在于所述方法適用于試樣軟化點在 90°C以下者，具體步驟如下： 一、 將試樣環置于涂有甘油滑石粉隔離劑的試樣底板上，篩分瀝青混合料，將篩下細料 迅速壓入試樣環內至環面高度為止； 二、 試樣在20 °C水溫冷卻15min后，開始準備下步試驗； 三、 將裝有試樣的試樣環連同試樣底板置于20°C±0.5°C水的恒溫水槽中至少15min; 同時將金屬支架、鋼球、鋼球定位環亦置于相同水槽中； 四、 燒杯內注入新煮沸并冷卻至20°C的蒸餾水，水面低于立桿上的水高標記； 五、 從恒溫水槽中取出盛有試樣的試樣環放置在金屬支架中層板的圓孔中，套上鋼球 定位環;然后將整個金屬支架放入燒杯中，調整水面至水高標記，并保持水溫為20°C ±0.5 °C； 六、 將溫度計由上層板中心孔垂直插入，使端部測溫頭底部與試樣環面齊平； 七、 將盛有水和金屬支架的燒杯移至放有石棉網的加熱爐具上，然后將鋼球放在鋼球 定位環中間的試樣中央，立即開動振蕩攪拌器，使水微微振蕩，并開始加熱，使杯中水溫在 3min內調節至維持每分鐘上升5°C ±0.5°C ; 八、 試樣受熱軟化逐漸下墜，至于下底板表面接觸時，立即讀取溫度。9. 一種利用權利要求1-7任一權利要求所述的瀝青混合料免抽提快速間接測定軟化點 的裝置快速間接測定瀝青混合料軟化點的方法，其特征在于所述方法適用于試樣軟化點在 90 °C以上者，具體步驟如下： 一、將試樣環置于涂有甘油滑石粉隔離劑的試樣底板上，篩分瀝青混合料，將篩下細料 迅速壓入試樣環內至環面高度為止； 二、 試樣在20 °C水溫冷卻15min后，開始準備下步試驗； 三、 將裝有試樣的試樣環連同試樣底板置于裝有32°C±1°C甘油的恒溫槽中至少 15min;同時將金屬支架、鋼球、鋼球定位環亦置于甘油中； 四、 在燒杯內注入預先加熱至32 °C的甘油，其液面低于立桿上的水高標記； 五、 從恒溫水槽中取出盛有試樣的試樣環放置在金屬支架中層板的圓孔中，套上鋼球 定位環;然后將整個金屬支架放入燒杯中，調整水面至水高標記，并保持水溫為20°C ±0.5 °C； 六、 將溫度計由上層板中心孔垂直插入，使端部測溫頭底部與試樣環面齊平； 七、 將盛有水和金屬支架的燒杯移至放有石棉網的加熱爐具上，然后將鋼球放在鋼球 定位環中間的試樣中央，立即開動振蕩攪拌器，使水微微振蕩，并開始加熱，使杯中水溫在 3min內調節至維持每分鐘上升5°C ±0.5°C ; 八、 試樣受熱軟化逐漸下墜，至于下底板表面接觸時，立即讀取溫度。
【文檔編號】G01N25/04GK106018461SQ201610560483
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月15日
【發明人】徐萌, 祝序博, 牟惠躍, 李文輝
【申請人】黑龍江省中信路橋材料有限公司